DD218963A1

DD218963A1 - ADJUSTABLE, MICROPHTIC COUPLING DEVICE FOR LIGHT LEADER

Info

Publication number: DD218963A1
Application number: DD25081883A
Authority: DD
Inventors: Georg Baars; Siegfried Winkelmann
Original assignee: Inst Fuer Nachrichtentechnik
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1985-02-20
Also published as: DE3323653A1

Abstract

Die justierbare, mikrooptische Koppelvorrichtung fuer Lichtleiter dient insbesondere zum Einsatz in der optischen Lichtleiter-Messtechnik. Loesbar oder nichtloesbar in einer Steckvorrichtung montierte Lichtleiter sollen in einfacher Weise verlustarm und reproduzierbar an ein Messgeraet angekoppelt werden. Fertigungstoleranzen sollen keinen Einfluss auf die Messergebnisse haben. In eine erste konzentrische Aufnahme mit einem aus zwei Stablinsen gebildeten Linsensystem greift gewindemaessig eine mit zwei Gewinden ausgestattete Gewindehuelse ein, in die eine zweite konzentrische Aufnahme mit einer entsprechend ausgebildeten, radial beweglichen, in axialer Richtung lichtdurchlaessigen Steckerfassung gewindemaessig eingreift. Die beiden Gewinde sind gleichmaessig mit unterschiedlichen Steigungen oder gegenlaeufig ausgebildet. Fig. 1The adjustable, micro-optical coupling device for optical fibers is used in particular for optical fiber measuring technology. Loesbar or non-detachable light guides mounted in a plug-in device should be coupled in a simple manner with low loss and reproducible to a measuring device. Manufacturing tolerances should have no influence on the measurement results. In a first concentric recording with a lens system formed from two rod lenses threadedly engages a threaded housing equipped with two threads into which a second concentric receptacle engages threadedly with a correspondingly formed, radially movable, translucent in the axial direction connector socket. The two threads are uniformly formed with different slopes or gegenlaeufig. Fig. 1

Description

Berlin, den 21.4.1983 rk-kb 4⁷SBerlin, 21.4.1983 rk-kb 4 ⁷ S

Anmelder Georg Baars, Dip 1,-Ing.Applicant Georg Baars, Dip 1, -Ing.

Siegfried Winkelmann, Dipl.-Ing,Siegfried Winkelmann, Dipl.-Ing,

Oustierbare, mikrooptische Koppelvorrichtung für LichtleiterEustachable, micro-optical coupling device for optical fibers

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft eine justierbare, mikrooptische Koppelvorrichtung für Lichtleiter, insbesondere zum Einsatz in der Lichtleitermeßtechnik. /The invention relates to an adjustable, micro-optical coupling device for optical fibers, in particular for use in the Lichtleitermeßtechnik. /

Charakteristik bekannter technischer LösungenCharacteristic of known technical solutions

Zur Durchführung von Messungen in der Lichtleitermeßtechnik sind Lichtleiter, die lösbar oder nicht lösbar in einer Steckvorrichtung montiert sind, verlustarm an den Lichtleitereingang von Meßgeräten anzukoppeln, der in Form eines Lichtleiterstückes oder eines optoelektronischen Bauelementes ausgeführt sein kann. Dabei kommt es daraufTo carry out measurements in the optical fiber measuring technique, optical fibers which are detachably or non-detachably mounted in a plug-in device can be coupled with low loss to the optical fiber input of measuring instruments, which can be designed in the form of an optical fiber piece or an optoelectronic component. It depends on it

an, reproduzierbar ein Maximum an Licht zwischen der Lichtaustrittstelle eines anzukoppelnden Lichtleiters und der Lichteintrittstelle im Meßgerät zu übertragen· Hierbei machen sich insbesondere Abmessungstoleranzen der Koppelvorrichtungen und der Lichtleiter, beispielsweise die Kernexentrizität, störend bemerkbar· Zur Gewährleistung reproduzierbarer Meßergebnisse ist es erforderlich, die polierten, planparallelen Stirnflächen der Lichtleiter axial fluchtend zueinander zu justieren, wobei Beschädigungen der Stirnflächen auszuschließen sind· Bei einer bekannten Koppelvorrichtung wird die Stirnfläche eines Lichtleiters auf die Stirnfläche eines anderen Lichtleiters durch eine über Stellschrauben bewegbare Wippenanordnung ausgerichtet, vgl· DE-AS 2 839 753; G 02 B - 5/14· Dieser Koppelvorrichtung haftet der Nachteil an, daß die zueinander auszurichtenden Stirnflächen der Lichtleiter in einem bestimmten Abstand voneinander fixiert sind, wodurch eine Dämpfung des zu übertragenden Lichtes eintritt· Werden die Lichtleiter aber in abgeänderter Weise in der Koppelvorrichtung derart fixiert, daß sich die Stirnflächen berühren, ist eine Beschädigung der Stirnflächen unvermeidbar. Weiter ist diese Koppelvorrichtung nur für die Aufnahme von bloßen Lichtleitern ohne Steckvorrichtung geeignet· Schließlich sind ihre geometrischen Abmessungen für die Anwendung bei Meßgeräten relativ groß und ihre Handhabung ist kompliziert, so daß ihr ständiger Gebrauch Schwierigkeiten mit sich bringt·to reproducibly transfer a maximum of light between the light exit point of a light guide to be coupled and the light entry point in the measuring device. In particular, dimensional tolerances of the coupling devices and the light guide, for example the core eccentricity, are disturbing. To ensure reproducible measurement results, it is necessary to In the case of a known coupling device, the end face of a light guide is aligned with the end face of another light guide by means of a rocker arrangement movable via set screws, see DE-AS 2 839 753; G 02 B - 5/14 · This coupling device has the disadvantage that the mutually aligned faces of the light guides are fixed at a certain distance from each other, whereby an attenuation of the light to be transmitted occurs · But the light guide in a modified manner in the coupling device such fixes that touch the end faces, damage to the end faces is unavoidable. Further, this coupling device is only suitable for the inclusion of bare optical fibers without plug-in device · Finally, their geometric dimensions for use in measuring instruments are relatively large and their handling is complicated, so that their constant use brings difficulties ·

Weiter ist eine Koppelvorrichtung bekannt, bei der sich die zu koppelnden Lichtleiter während des Koppelvorganges selbsttätig zueinander ausrichten, vgl· OE-OS 2 904 027; G 02 B - 5/14· Nachteilig hierbei isti daß die Kernexzentrizität ein für Meßzwecke ausreichend genaues Ausrichten der Lichtleiter nicht zuläßt, so daß Meßergebnisse nach Lösen und Wiederherstellen einer Kopplung nicht mit Sicherheit reproduzierbar sind· Darüber hinaus ist ein Koppeln bloßer Lichtleiter mit dieser Koppelvorrichtung nicht ohneFurthermore, a coupling device is known in which the optical fibers to be coupled automatically align with one another during the coupling process, cf. OE-OS 2 904 027; The disadvantage of this is that the core eccentricity does not permit a sufficiently precise alignment of the light guides for measurement purposes, so that measurement results after releasing and restoring a coupling can not be reproduced with certainty. Moreover, coupling of bare light guides with this coupling device is possible not without

weiteres möglich·further possible ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, mit Hilfe einer mikrooptischen Koppe!vorrichtung in einfacher Weise einen Lichtleiter, der lösbar oder nicht lösbar in einer Steckvorrichtung montiert ist, verlustarm und reproduzierbar an ein Meßgerät anzukoppeln«The aim of the invention is, with the aid of a micro-optical Koppe! Device in a simple manner, a light guide, which is mounted detachably or non-detachably mounted in a plug-in device, low-loss and reproducible to a measuring device «

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine justierbare Koppelvorrichtung für Lichtleiter zu schaffen, bei der die Fertigungstoleranzen keinen Einfluß auf die Meßergebnisse haben.The invention has for its object to provide an adjustable coupling device for optical fibers, in which the manufacturing tolerances have no influence on the measurement results.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in eine erste konzentrische Aufnahme mit einem aus zwei Stablinsen gebildeten Linsensystem eine mit zwei Gewinden ausgestattete Gewindehülse gewindemäßig eingreift, in die eine zweite konzentrische Aufnahme mit einer entsprechend ausgebildeten, radial beweglichen, in axialer Richtung lichtdurchlässigen Steckerfassung gewindemäßig eingreift. Dabei sind die beiden Gewinde gleichläufig mit unterschied· liehen Steigungen oder gegenläufig ausgebildet. Die dem Lichtdurchlaß der Steckerfassung nächst liegende Stablinse des Linsensystems ist derart ausgebildet, daß sich ihr Brennpunkt außerhalb des Linsensystems befindet· Die radial bewegliche, in axialer Richtung lichtdurchlässige Steckerfassung ist mittels zweier zueinander recht· winklig angeordneter Stellschrauben in der zweiten konzentrischen Aufnahme in radialer Richtung justierbar. Zum Verdrehen der Gewindehülse ist an der Gewindehülse eine Handhabe vorgesehen.According to the invention, this object is achieved in that in a first concentric recording with a lens system formed from two rod lenses threaded with two threads threaded sleeve engages in which engages a second concentric recording with a correspondingly formed, radially movable, translucent in the axial direction connector socket threaded , The two threads are formed in the same direction with different inclines or in opposite directions. The rod lens of the lens system closest to the light passage of the plug socket is designed such that its focal point is outside the lens system. The radially movable plug socket which is transparent in the axial direction can be adjusted in the radial direction in the second concentric receptacle by means of two adjusting screws arranged at right angles to one another , To rotate the threaded sleeve, a handle is provided on the threaded sleeve.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis notwendigen Einzelheiten angegeben sind. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing, wherein only the details necessary for understanding are given. In the accompanying drawing show:

Fig. 1 eine vergrößerte, schematische Schnittdarstellung einer justierbaren Koppelvorrichtung für Lichtleiter undFig. 1 is an enlarged, schematic sectional view of an adjustable coupling device for optical fibers and

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der justierbaren Koppelvorrichtung.Fig. 2 is a schematic side view of the adjustable coupling device.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine fflikrooptische. justierbare Koppelvorrichtung als Bestandteil eines Meßgerätes. Sie besteht im wesentlichen aus einer ersten konzentrischen Aufnahme 1, einem aus zwei Stablinsen 2;3 gebildeten Linsensystem, das mit der einen Stablinse 2 fest an den Lichtleitereingang des Meßgerätes angekoppelt ist und aus einer zweiten konzentrischen Aufnahme 4 mit einer radial beweglichen, in axialer Richtung lichtdurchlässigen Steckerfassung 5, zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Steilschrauben 6;7 und einer Blattfeder 8« Beide konzentrischen Aufnahmen 1;4 sind gegen Verdrehen gesichert und über eine mit zwei Gewinden versehene Gewindehülse 9 gewindemäßig miteinander verbunden· In das Linsensystem ist ein gedachter Lichtstrahlengang eingezeichnet. Die Funktion der Koppelvorrichtung ist folgende. Mittels der radial beweglichen und in axialer Richtung lichtdurchlässigen Steckerfassung 5 wird ein an das Meßgerät anzukoppelnder, nicht dargestellter Lichtleiter, der lösbar oder nichtlösbar in einer entsprechend ausgebildeten Steckvorrichtung montiert ist, mit seiner Stirnfläche in die Nähe des sich außerhalb des Linsensystems befindlichen Brennpunktes der nächst liegenden Stablinse 3 gebracht. Mit Hilfe der beiden Stellschrauben 6;7 wird die optische Achse des sich in der Steckerfassung 5 befindlichen Lichtleiters mit der optischen Achse des Linsensystems fluchtend justiert.Figs. 1 and 2 show a fflikrooptische. adjustable coupling device as part of a measuring device. It consists essentially of a first concentric receptacle 1, a lens system formed from two rod lenses 2, 3, which is fixedly coupled to the one rod lens 2 to the optical fiber input of the measuring device and from a second concentric receptacle 4 with a radially movable, in the axial direction translucent plug socket 5, two steep screws 6, 7 arranged at right angles to one another and a leaf spring 8 "Both concentric receptacles 1, 4 are secured against twisting and are threadably connected to one another via a threaded sleeve 9 provided with two threads · An imaginary light beam path is drawn into the lens system. The function of the coupling device is the following. By means of the radially movable and translucent in the axial direction plug socket 5 is a to be coupled to the meter, not shown light guide, which is detachably or non-detachably mounted in a suitably designed plug-in device, with its end face in the vicinity of the focal point located outside of the lens system of the nearest Rod lens 3 brought. With the help of the two screws 6, 7, the optical axis of the located in the connector socket 5 light guide is aligned with the optical axis of the lens system.

Die Steckerfas'sung 5 mit dem Lichtleiter ist mittels einer Gegenlage 11 in axialer Richtung in der zweiten konzentrischen Aufnahme 4 fixiert. Zur axialen Verschiebung der Stirnfläche des Lichtleiters in den Brennpunkt der nächst liegenden Stablinse 3 wird die Gewindehülse 9 mit Hilfe der Handhabe IO gedreht· Infolge der gewindemäßigen Kopplung der beiden konzentrischen Aufnahmen 1;4 über die Gewindehülse 9 wird die Stirnfläche des Lichtleiters entsprechend der Drehrichtung auf die nächst liegende Stablinse 3 zu oder von ihr weg bewegt· Damit ist ein berührungsloses, reproduzierbares Ankoppeln des Lichtleiters an den Lichtleitereingang des Meßgerätes gewährleistet·The Steckerfas'sung 5 with the light guide is fixed by means of an abutment 11 in the axial direction in the second concentric receptacle 4. For axial displacement of the end face of the light guide in the focal point of the nearest rod lens 3, the threaded sleeve 9 is rotated by means of the handle IO · Due to the threaded coupling of the two concentric receptacles 1, 4 via the threaded sleeve 9, the end face of the light guide according to the direction of rotation the nearest rod lens 3 is moved toward or away from it. This ensures contactless, reproducible coupling of the light guide to the light guide input of the measuring instrument.

Die Vorschubbewegung der zweiten konzentrischen Aufnahme 4 in bezug auf das Linsensystem in der ersten konzentrischen Aufnahme 1 ist bei Gegenläufigkeit beider Gewinde der Gewindehulse 9 gleich der Summe beider Gewindesteigungen und proportional dem Orehwinkel der Gewindehülse 9· Relativ^ kleinere Vorschubbewegungen werden bei Anwendung von glaichläufigen Gewinden mit einem relativ geringen Steigungsunterschied erreicht. Die Vorschubbewegung ist dann gleich der Differenz beider Gewindesteigungen und proportional dem Drehwinkel der Gewindehülse 9.The advancing movement of the second concentric receptacle 4 with respect to the lens system in the first concentric receptacle 1 is equal to the sum of both thread pitches and proportional to the angle of rotation of the threaded sleeve 9 when the threads of the threaded sleeve 9 are reversed relative to each other. Relative smaller feed motions occur when glacially threaded threads are used achieved a relatively small slope difference. The feed movement is then equal to the difference between the two thread pitches and proportional to the angle of rotation of the threaded sleeve. 9

Die erfindungsgeraäße Koppelvorrichtung gestattet ein wiederholtes Ankoppeln des Lichtleiters, so daß in jedem Fall, ein Maximum an Licht übertragen wird, was mit Hilfe des Meßgerätes kontrollierbar ist.The device according to the invention permits repeated coupling of the light guide, so that in each case a maximum of light is transmitted, which can be controlled with the aid of the measuring device.

Beim Streckeneinsatz eines mit der erfindungsgemäßen Koppelvorrichtung ausgestatteten Meßgerätes ist es besonders vorteilhaft, daß sowohl mit Steckverbindungen konfektionierte Lichtleiter als auch bloße Lichtleiter, an die eine lösbare Steckvorrichtung montierbar ist und fur die es keiner besonderen Präzisionsanforderungen bedarf, an das Meßgerät ankoppelbar sind.When using a route equipped with the coupling device according to the invention measuring device, it is particularly advantageous that both with connectors ready-made light guide and bare optical fiber, to which a detachable plug-in device is mounted and for which it requires no special precision requirements, can be coupled to the meter.

Claims

invention claim

1. A stackable, micro-optical coupling device for optical fibers, characterized in that in a concentric receptacle (1) with a lens system consisting of two rod lenses (2; 3) formed a two-threaded threaded sleeve (9) threadably engages, in which a second concentric recording (4) threadedly engages with a correspondingly formed, radially movable, translucent in the axial direction plug socket (5). , '

2 · Coupling device according to item 1, characterized in that the two threads of the threaded sleeve (9) are formed in the same direction with different pitches or in opposite directions.

3. Coupling device according to item 1 and 2, characterized in that the light passage of the plug socket (5) closest rod lens (3) of the lens system is formed such that its focus is outside the lens system.

4. Coupling device according to item 1 · to 3, characterized in that the radially movable, translucent in the axial direction plug socket (5) by means of two mutually perpendicular adjusting screws (6; 7) in the second concentric receptacle (4) in the radial direction is adjustable ,

5. Coupling device according to item 1 to 4, characterized in that on the threaded sleeve (9) has a handle (10) is provided.

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