DE2926003A1 - DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING PARTS OF AN OPTICAL BRANCHING ELEMENT - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING PARTS OF AN OPTICAL BRANCHING ELEMENT

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DE2926003A1
DE2926003A1 DE19792926003 DE2926003A DE2926003A1 DE 2926003 A1 DE2926003 A1 DE 2926003A1 DE 19792926003 DE19792926003 DE 19792926003 DE 2926003 A DE2926003 A DE 2926003A DE 2926003 A1 DE2926003 A1 DE 2926003A1
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    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2817Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00759Branching elements for light guides

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München YPA 79 ρ 7 O 8 3 BRDSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our symbol Berlin and Munich YPA 79 ρ 7 O 8 3 BRD

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Teilen eines optischen Yerzweigerelementes. Apparatus and method for manufacturing parts of an optical branching element.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Teilen eines optischen, nach dem Strahlteilerprinzip arbeitenden Verzweigerelementes, wobei diese Teile mindestens einen Lichtwellenleiter enthalten, der zumindest mit der Normalen einer Seitenfläche einen Winkel v©n annähernd 45° einschließt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein angepaßtes Herstellungsverfahren.The invention relates to a device for manufacturing of parts of an optical branching element working according to the beam splitter principle, these parts at least contain an optical waveguide which at least forms an angle v © n with the normal to a side surface includes approximately 45 °. The invention also relates to an adapted manufacturing method.

Optische Verzweigerelemente nach dem Strahlteilerprinzip sind beispielsweise aus dem IKKFi-Ka ta log Nr. 79, CH 1431 - 6 QEA, 1979, Seiten 80, 82 und 83 bekannt. In einem präzise geformten, rechtwinkligen und gleichschenkligen Teil ist dabei jeweils ein Lichtwellenleiter als Winkelhalbierende des rechten Winkels eingeschlossen. Die beiden den rechten Winkel einschließenden Seitenflächen werden anschließend mit dem eingeschlos-. 20 senen Lichtwellenleiter poliert. Durch präzises Zusammenfügen mehrerer derartiger Teile unter Zwischenschaltung eines teildurchlässigen Spiegels, beispielsweiseOptical branching elements based on the beam splitter principle are, for example, from the IKKFi catalog No. 79, CH 1431-6 QEA, 1979, pages 80, 82 and 83. In a precisely shaped, right-angled and isosceles part there is a fiber optic cable included as the bisector of the right angle. The two enclosing the right angle Side surfaces are then enclosed with the. 20 polished fiber optic cables. Through precise joining several such parts with the interposition of a partially transparent mirror, for example

GdI 1 BIa / 25.6.1979GdI 1 BIa / June 25, 1979

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einer dünnen Metallschicht oder eines dielektrischen Spiegels, wird ein Verzweigerelement gebildet. Das Anschleifen der optischen Facetten in den Spitzen dieser einzelnen Teile verursacht erhebliche Schwierigkeiten. Die Spitzen der Lichtwellenleiter können beim Schleifen leicht abbrechen, so daß diese Teile dann für einen verlustarmen Übergang nicht mehr verwendbar sind.a thin metal layer or a dielectric Mirror, a branching element is formed. The grinding of the optical facets in the tips of these individual parts causes considerable difficulties. The tips of the fiber optic cables can be cut when grinding break off easily so that these parts can no longer be used for a low-loss transition.

Es sind auch bereits andere optische Terzweigerelemente nach dem Strahlteilerprinzip vorgeschlagen, bei denen zunächst an einen durchgehenden Lichtwellenleiter weitere Lichtwellenleiter stumpf anstoßen. Die Lichtwellenleiter sind dabei in Führungsnuten, beispielsweise eines Silizium-Plättchens oder eines anderen Substrates, geführt und mit einem Deckel durch Terkitten fixiert. Dieses "Sandwich" wird anschließend unter 45° zu den Lichtwellenleitern im Ereuzungspunkt dieser Lichtwellenleiter durchtrennt. Anschließend werden die Trennflächen optisch planpoliert, eine Trennfläche verspiegelt und die beiden Teile wieder exakt zusammengefügt und verkittet. Ein Ausbrechen der Lichtwellenleiterenden beim Schleifen ist hierbei ausgeschlossen, so daß sich bereits mit hoher Ausbeute optische Verzweigerelemente mit sehr geringen Übertragungsverlusten herstellen lassen. Other optical branch elements based on the beam splitter principle have also been proposed in which first of all butt against another optical fiber to a continuous optical fiber. The fiber optics are in guide grooves, for example one Silicon wafer or another substrate, guided and fixed with a cover by putty. This "sandwich" is then turned at 45 ° to the Optical waveguides severed in the creation point of these optical waveguides. Then the parting surfaces optically polished flat, a separating surface mirrored and the two parts put back together exactly and cemented. Breaking out of the optical fiber ends during grinding is excluded, so that optical branching elements with very low transmission losses can be produced with a high yield.

Der vorliegenden Erfindung liegt, die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsaufwand weiter zu reduzieren, insbesondere eine automatische Fertigung dieser Verzweigerelemente oder Teilen von diesen mit großen Stückzahlen wirtschaftlich zu ermöglichen.The present invention is based on the object to further reduce the manufacturing costs, in particular an automatic production of these branching elements or to enable parts of these economically in large numbers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Formkörper mit mindestens einer Präzisionsaussparung zur Aufnähme einer Vergußmasse und einer Führungsnut je vorge-According to the invention, this object is achieved by a molded body with at least one precision recess for receiving a casting compound and a guide groove for each

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sehenem Lichtwellenleiter gelöst. Der Formkörper kann dabei lediglich eine Präzisionsaussparung aufweisen, deren Form dem gewünschten Teil des YerZweigerelementes entspricht. Insbesondere für die Herstellung großer Stückzahlen ist es aber vorteilhaft auch möglich, in dem Formkörper gleichzeitig zwei oder mehrere Präzisionsaussparungen vorzusehen und beispielsweise so anzuordnen, daß zumindest ein Lichtwellenleiter gemeinsam für alle Präzisionsaussparungen vorgesehen werden kann.seen fiber optic cable solved. The molded body can only have a precision cutout, the shape of which corresponds to the desired part of the branching element is equivalent to. In particular for the production of large numbers, however, it is also advantageously possible to use in to provide two or more precision cut-outs for the molded body at the same time and to arrange them, for example, that at least one optical waveguide can be provided jointly for all precision cutouts.

Für die Herstellung einer Hälfte des optischen Yerzweigerelementes mit zwei senkrecht zueinander stehenden Lichtwellenleitern ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß sich die Achsen der beiden Führungsnuten auf der Kante der Präzisionsaussparung, mit der sie jeweils einen Winkel von 45° einschließen, schneiden. Die Lichtwellenleiter werden dann nacheinander derart eingelegt, daß der zweite mit seiner Stirnfläche stumpf an den ersten anstößt. Um den Schnittpunkt dieser beiden Lichtwellenleiter auch nach dem Einlegen noch korrigieren zu können, ist eine Führungsnut in dem der Präzisionsaussparung abgewandten Teil konisch ausgebildet. Zusätzlich ist ein separates Justierteil mit einer Führungs nut außerhalb des Formkörpers vorgesehen. Mit Hilfe dieses Justierteiles ist die genaue Justierung des in der konisch ausgebildeten Führungnut liegenden Lichtwellenleiters an der Stoßstelle mit dem durchgehenden Lichtwellenleiter möglich. Diese Justierung wird einmalig ausgeführt. Das Justierteil wird anschließend mit dem Formkörper starr verbunden. Die gewünschten Teile können hergestellt werden, indem die Präzisionsaussparungen nach Einlegen der Lichtwellenleiter in die Führungsnuten mit einer Vergußmasse ausgefüllt werden. Dabei ist lediglich sicherzustellen, daß die Lichtwellenleiter während dieses Vorganges unverrückbar festliegen.For making one half of the optical branching element with two mutually perpendicular optical waveguides is a further development of the invention provided that the axes of the two guide grooves on the edge of the precision recess with which they each Include an angle of 45 °, cut. The optical fibers are then inserted one after the other in such a way that that the end of the second is butt against the first. Around the intersection of these two To be able to correct optical waveguides even after they have been inserted, a guide groove is designed conically in the part facing away from the precision recess. Additionally a separate adjusting part is provided with a guide groove outside the molded body. With help this adjustment part is the exact adjustment of the optical waveguide lying in the conical guide groove possible at the joint with the continuous fiber optic cable. This adjustment is unique executed. The adjustment part is then rigidly connected to the molded body. The parts you want can can be produced by filling the precision cutouts with a potting compound after inserting the optical waveguide into the guide grooves. Included all you have to do is ensure that the optical waveguides are immovable during this process.

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Für eine definierte Oberfläche des herzustellenden Teils ist es vorteilhaft, daß der Formkörper mit einem Deckel verschließbar ist. Dieser Deckel sorgt dann gleichzeitig fiir die Fixierung der Lichtwellenleiter. Es kann sich dabei im einfachsten Fall um einen ebenen Deckel handeln oder aber auch um einen Deckel, der eine Kopie des Formkörpers darstellt.For a defined surface of the part to be manufactured it is advantageous that the molded body can be closed with a cover. This cover then ensures at the same time for the fixation of the fiber optic cables. In the simplest case, it can be a flat cover act or a lid that is a copy of the molded body.

Für ein problemloses Herauslösen der fertigen Teile aus dem Formwerkzeug ist vorgesehen, daß die Präzisionsaussparucgeinen Auswurfstempel aufweist.For problem-free removal of the finished parts from the mold, it is provided that the precision cut-outs Has ejection ram.

Wie bereits ausgeführt, müssen die fertigen Teile zumindest entlang einer Fläche mit dem eingeschlossenen Lichtwellenleiter optisch planpoliert werden. Um den notwendigen Schleifvorgang zu erleichtern und die genaue Winkellage innerhalb enger Toleranzen einhalten zu können, ist vorgesehen, daß der Formkörper entlang der Kante der Präzisionsaussparung, die die Achsen der Führungs-As already stated, the finished parts must have at least one surface with the enclosed optical waveguide be optically polished flat. To facilitate the necessary grinding process and the exact angular position To be able to maintain within narrow tolerances, it is provided that the shaped body along the edge the precision recess that the axes of the guide

nuten unter 45° schneidet, eine oder mehrere Mulden aufweist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, daß eine dieser Mulden im Bereich des Schnittpunktes der Achsen der Führungsnuten und der Kante liegt. Diese Mulden können dabei in Form einer Tiertelkugel ausgebildet sein, so daß beim Vergießen mit einem Deckel, der beispielsweise eine Kopie des Formkörpers darstellt, warzenförmige Erhöhungen an der zu schleifenden Fläche entstehen. Beim Schleifen müssen dann lediglich diese Erhöhungen abpoliert werden. Weiterhin kann die Mulde im Bereich der Koppelstelle zweier Lichtwellenleiter dazu verwendet werden, daß zunächst nur die Mulde mit einem aushärtenden Kleber vergossen wird und damit die Lichtwellenleiter im Bereich ihrer Koppelstelle in ihrer Lage zueinander fixiert werden. Im Formkörper ist beispielsweise hierzu eine zusätzliche Dosierein-cuts grooves under 45 °, has one or more depressions. In particular, it is provided that a this trough lies in the area of the intersection of the axes of the guide grooves and the edge. These hollows can be designed in the form of a quarter ball, so that when potting with a lid, which is, for example, a copy of the molded body, wart-shaped There are bumps on the surface to be sanded. When grinding, only these Elevations are polished off. Furthermore, the trough can be in the area of the coupling point of two optical waveguides be used so that initially only the trough is potted with a hardening adhesive and thus the Optical fibers are fixed in their position to one another in the area of their coupling point. In the molded body for example, an additional dosing entry

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79 P 7 O 8 3 BRO richtung vorzusehen. Als besonders geeignet empfiehlt sich ein optischer Kleber, der schnell bei einer UV-Belichtung aushärtet. Bei Verwendung eines Deckels muß dabei in diesem ein Teil des Deckels für die Beleuchtung mit UV-Licht geeignet sein. Nach dem Aushärten des optischen Kittes wird dann die gesamte Präzisionsaussparung mit einer Vergußmasse gefüllt. Wichtig dabei ist, daß sich die Vergußmasse innig mit der Oberfläche der Lichtwellenleiter und mit dem optischen Kleber in der Mulde verbindet. Für den Fall, daß die Lichtwellenleiter im Bereich der Koppelstelle stumpf gegeneinanderstoßen, muß zumindest in diesem Bereich die Vergußmasse optisch transparent sein, damit das Licht beim Überkoppeln von einem Lichtwellenleiter in den anderen in den Zwickeln zwischen den Lichtwellenleitern nicht verlorengeht. 79 P 7 O 8 3 BRO direction to be provided. An optical adhesive that cures quickly when exposed to UV light is recommended as particularly suitable. When using a cover, a part of the cover must be suitable for illumination with UV light. After the optical cement has hardened, the entire precision recess is then filled with a potting compound. It is important that the potting compound is intimately bonded to the surface of the optical waveguide and to the optical adhesive in the cavity. In the event that the optical waveguides butt against each other in the area of the coupling point, the potting compound must be optically transparent at least in this area so that the light is not lost in the interstices between the optical waveguides when coupling from one optical waveguide to the other.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in die Präzisionsaussparung Formzapfen hineinragen, deren Achsen mit den Achsen der Führungsnuten fluchten. In den fertigen Vergußteilen ergeben sich dadurch an den Außenflächen zylinderförmige Senkungen im Bereich der Lichtvellenleiter, in die beispielsweise Glaskapillaren eingesetzt werden können. Ein derartig bestücktes fertiges Verzweigerelement kann in ein Gehäuse eingebaut werden, das eine der Anzahl der Lichtwellenleiter entsprechende Zahl von Bohrungen besitzt und — wie bereits vorgeschlagen — mit Steckern versehen ist, die in bezug auf die Achsen der Lichtwellenleiter am Gehäuse justiert und anschließend fixiert sind. Die Glaskapillaren haben dabei die Funktion, den Druck der später anzukoppelnden Gegenstecker aufzunehmen und auf eine größere Fläche der Vergußmasse zu verteilen, damit die empfindlichen Stirnflächen der Lichtwellenleiter des ' Verzweigerelementes nicht beschädigt werden.In an advantageous further development of the invention it is provided that shaped pins are inserted into the precision recess protrude whose axes are aligned with the axes of the guide grooves. Result in the finished cast parts as a result, there are cylindrical depressions on the outer surfaces in the area of the optical waveguides, in which, for example Glass capillaries can be used. A finished branching element equipped in this way can be incorporated into a Housing are installed, which has a number of holes corresponding to the number of optical fibers and - As already proposed - is provided with connectors, which with respect to the axes of the optical waveguide on Housing adjusted and then fixed. The function of the glass capillaries is to control the pressure of the later to be coupled mating connector and to distribute it over a larger area of the potting compound, so the sensitive end faces of the optical waveguides of the 'branching element are not damaged.

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Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens zur Herstellung von Teilen eines Verzweigerelementes sind in den Ausführungsbeispielen angegeben, die im folgenden anhand von sieben Figuren näher beschrieben und erläutert werden.Further advantages of the device according to the invention and of the method for producing parts of a branching element are given in the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to seven figures and explained.

Fig.1 zeigt dabei eine mögliche Ausbildung des unteren Teiles einer "Vorrichtung zur Herstellung einer Hälfte eines Verzweigerelementes. 10Fig.1 shows a possible design of the lower Part of a "device for producing one half of a branching element. 10

Fig.1a zeigt einen vergrößerten Schnitt durch beide Teile der Vorrichtung im Bereich eines Formzapfens.Fig.1a shows an enlarged section through both parts of the device in the area of a shaped pin.

Fig.2 zeigt die weitere Bearbeitung einer ausgeworfenen Hälfte eines Verzweigerelementes.Fig.2 shows the further processing of an ejected Half of a branching element.

Fig.3 zeigt ein aus zwei derartigen Hälften hergestelltes Verzweigerelement.·3 shows one made from two such halves Branching element.

Fig.4 zeigt eine mit der gleichen Vorrichtung gemäß Fig.1 herstellbare andere Ausführungsform einer Elementhälfte. FIG. 4 shows one with the same device according to FIG manufacturable other embodiment of an element half.

Fig.5 zeigen zwei Varianten eines kompletten Verzweiger-1^2 elementes mit Gehäuse und Steckern.Fig.5 show two variants of a complete branch 1 ^ 2 element with housing and connectors.

Fig.7 zeigt in einer Draufsicht entsprechend der Fig.1FIG. 7 shows a plan view corresponding to FIG

die untere Hälfte einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung beider Elementhälften. 30the lower half of a device for simultaneous Manufacture of both element halves. 30th

Fig.1 zeigt in Draufsicht den unteren Teil 1 des Formkörpers einer Vorrichtung zur Herstellung einer Hälfte eines Verzweigerelementes mit einer Präzisionsaussparung 2. Am Boden dieser Aussparung befindet sich ein hier nicht dargestellter Auswurfstempel mit ebener1 shows a plan view of the lower part 1 of the molded body of a device for producing a half of a branching element with a precision cutout 2. At the bottom of this cutout there is a ejector punch, not shown here, with a plane

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Stempelfläche parallel zur Zeichenebene. Die Führungsnuten 4 bzw. 6 dienen zur Aufnahme der Lichtwellenleiter 9 bzw. 10. Im Bereich des Schnittpunktes dieser oeiden Lichtwellenleiter befindet sich im Formkörper eine kleine Mulde 5 in Form einer Yiertelkugel, so daß beim Vergießen bei aufgesetztem oberen Teil des Formkörpers eine warzenförmige Erhöhung entlang der Kante A-· entsteht. Strichpunktiert sind zwei weitere derartige Mulden angedeutet, die die Winkelgenauigkeit beim Schleifen noch erhöhen.Stamp surface parallel to the plane of the drawing. The guide grooves 4 and 6 serve to accommodate the optical waveguides 9 or 10. In the area of the point of intersection of these optical waveguides there is one in the molded body small depression 5 in the form of a quarter ball, so that when pouring with the upper part of the molded body attached a wart-shaped elevation along the edge A- · is created. Two further depressions of this type are indicated by dash-dotted lines, which increase the angular accuracy during grinding still increase.

Zur Ausbildung von kreiszylinderförmigen Senkungen in den Tergußteilen im Bereich der Lichtwellenleiter 9 bzw. 10 sind in dem Formkörper Formzapfen 3a bzw. 3b vorgesehen. Fig.1a zeigt im Schnitt einen Ausschnitt durch den unteren Teil 1 des Formkörpers und den oberen Teil I des Formkörpers im Bereich eines Formzapfens, wobei die Hälften um eine kleine Strecke δ auseinandergerückt dargestellt sind. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, weisen die beiden Formzapfenhälften 3b und HIb Führungsnuten 4 bzw. 41 zur Aufnahme des Lichtwellenleiters 9 auf. Beim Gießen der Hälften des Terzweigerelementes werden die beiden Teile des Formkörpers so zusammengepreßt, daß der Abstand S = Null wird.In order to form circular cylindrical depressions in the cast parts in the area of the optical waveguides 9 and 10, molded pins 3a and 3b are provided in the molded body. 1a shows a section through the lower part 1 of the shaped body and the upper part I of the shaped body in the area of a shaped pin, the halves being shown moved apart by a small distance δ. As can be seen from this figure, the two shaped pin halves 3b and HIb have guide grooves 4 and 4 1, respectively, for receiving the optical waveguide 9. When casting the halves of the branch element, the two parts of the molded body are pressed together so that the distance S = zero.

Wie der Fig. 1-weiter zu entnehmen ist, ist die Führungsmut 6 von der Präzisionsaussparung 2 weg konisch ausgeführt, um mittels eines Teiles 7 mit einer Führungsnut 8 eine genaue Justierung des Lichtwellenleiters 10 an der Koppelstelle mit dem durchgehenden Lichtwellenleiter 9 zu ermöglichen. Diese Justierung wird an der Yergußvorrichtung einmalig ausgeführt. Diese Justierung dient dazu, daß der Achsenschnittpunkt der Lichtwellenleiter 9 und 10 genau im Zentrum der Mulde 5 liegt, d.h. auf der Kante A f.As can also be seen in FIG. 1, the guide nut 6 is designed conically away from the precision recess 2 in order to enable precise adjustment of the optical waveguide 10 at the coupling point with the continuous optical waveguide 9 by means of a part 7 with a guide groove 8. This adjustment is carried out once on the casting device. This adjustment is used to ensure that the intersection of the axes of the optical waveguides 9 and 10 lies exactly in the center of the trough 5, ie on the edge A f .

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Eine Elementhälfte wird nun in der Weise hergestellt, daß zunächst der Lichtwellenleiter 9 in die Führungsnut 4 des unteren Teiles 1 des Formkörpers eingelegt wird. Dabei muß der Lichtwellenleiter 9 im Bereich des Formkörpers, zumindest aber im Bereich der Mulde 5, frei τοη jeglicher Kunststoffbeschichtung sein. An den Lichtwellenleiter 9 wird der Lichtwellenleiter 10 herangeführt. Die Stirnfläche des Lichtwellenleiters 10 muß plan und frei τοη Störungen sein. Anschließend' wird der obere Teil I des Formkörpers mit dem unteren Teil 1 fest verbunden und die Präzisionsaussparung 2 mit der Vergußmasse ausgegossen. Nach dem Aushärten kann die Elementhälfte ausgeworfen werden. Als Tergußmasse wird vorteilhaft ein optisch transparentes Material verwendet. Die Tergußmasse sollte zudem schnell aushärten.One element half is now produced in such a way that the optical waveguide 9 is first inserted into the guide groove 4 of the lower part 1 of the molded body is inserted. The optical waveguide 9 must be in the area of the molded body, but at least in the area of the trough 5, it must be free of any plastic coating. To the fiber optic cable 9 the optical waveguide 10 is brought up. The end face of the optical waveguide 10 must be flat and be free τοη interference. Then 'becomes the upper one Part I of the molded body is firmly connected to the lower part 1 and the precision recess 2 to the potting compound poured out. After hardening, the element half can be ejected. As a casting compound is advantageous an optically transparent material is used. The casting compound should also harden quickly.

Es ist jedoch auch denkbar, daß vor dem totalen Ausgießen der Präzisionsaussparung 2 die Lichtwellenleiter 9 und zunächst nur im Bereich der Mulde mit einer optischen Masse verklebt werden. Im Formkörper ist hierzu eine zusätzliche Dosiereinrichtung vorzusehen. Besonders geeignet kann ein optischer Kleber sein, der schnell bei UV-Belichtung aushärtet. Bei Verwendung eines solchen Klebers muß eine UY-Lampe den Bereich der Mulde 5 beleuchten können, was z.B. dadurch ermöglicht wird, daß der obere Teil I des Formkörpers einen entfernbaren Deckel besitzt. Nach dem Aushärten des optischen Klebers wird dann die gesamte Präzisionsaussparung 2 mit einer Tergußmasse gefüllt. Wichtig ist, daß sich die Tergußmasse innig mit der Oberfläche der Lichtwellenleiter und dem optischen Kleber verbindet.However, it is also conceivable that before the precision recess 2 is completely poured out, the optical waveguides 9 and initially only be glued to an optical compound in the area of the trough. For this purpose, there is one in the molded body additional metering device to be provided. An optical adhesive can be particularly suitable, which quickly UV exposure cures. When using such an adhesive, a UY lamp must illuminate the area of the well 5 can, which is made possible, for example, by the fact that the upper part I of the molded body has a removable lid. After the optical adhesive has cured, the entire precision recess 2 is then covered with a casting compound filled. It is important that the casting compound is intimately connected to the surface of the optical waveguide and the optical Glue connects.

In Fig.2a ist die ausgeworfene Hälfte 111 des Terzweigerelementes dargestellt, die aus dem Tergußteil 11 mit den Lichtwellenleitern 9 und 10 besteht. In die beiden durchIn Figure 2a, the ejected half 111 of the branch element is which consists of the cast part 11 with the optical waveguides 9 and 10. Through the two

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die Fonnzapfen 3a bzw. 3b gebildeten kreiszylinderförmigen Senkungen sind über die Lichtwellenleiter bereits Glaskapillaren 12a und 12b gestülpt, die mit den Lichtwellenleitern und dem Tergußteil 11 verkittet werden müssen. Die Elementhälfte 111 wird nun an den drei Außenflächen Fg, Fg1 und F^0 senkrecht zur durch die Lichtwellenleiter aufgespannten Ebene planpoliert, so daß optische Flächen im Bereich der Glaskapillaren 12a und 12b und an der optischen Koppelstelle der Lichtwellenleiter 9 und 10 entstehen. Da im Bereich der Koppelstelle nur die Warze 13 abpoliert werden muß, ist durch die für die Politur große Basisfläche Fq1 gewährleistet, daß die kritische Flächenlage (Schnittpunkt der Faserachsen exakt in der 45° Stirnfläche Fg') innerhalb enger Toleranzen eingehalten werden kann. Die polierte Elementhälfte zeigt die Fig.2b. Fig.2c zeigt einen vergrößerten Ausschnitt um die Koppelstelle.The circular cylindrical depressions formed by the cones 3a and 3b are already fitted over the optical waveguides with glass capillaries 12a and 12b, which have to be cemented to the optical waveguides and the cast part 11. The element half 111 is now polished flat on the three outer surfaces Fg, Fg 1 and F ^ 0 perpendicular to the plane spanned by the optical waveguide, so that optical surfaces are created in the area of the glass capillaries 12a and 12b and at the optical coupling point of the optical waveguides 9 and 10. Since only the nipple 13 has to be polished off in the area of the coupling point, the base area Fq 1 , which is large for polishing, ensures that the critical surface position (intersection of the fiber axes exactly in the 45 ° end face Fg ') can be maintained within narrow tolerances. The polished element half is shown in Fig.2b. 2c shows an enlarged section around the coupling point.

Die Stirnfläche Fg1 wird nun in bekannter Weise mit einem Strahlteilerspiegel 15 versehen und anschließend mit einer unverspiegelten, aber sonst identischen Elementhälfte 112 entsprechend der Fig.3 zu einem Yerzweigerelement 110 optisch verkittet. Dabei ist darauf zu achten, daß die Achsen aller vier Lichtwellenleiterabschnitte exakt fluchten. Die Montage wird sehr erleichtert, wenn man die Flächen Fg und F..Q als Bezugsflächen benutzt und das Zusammenfügen der beiden Elementhälften 111 und 112 auf einer planen Montageplatte mit Anschlagkanten vornimmt.The end face Fg 1 is now provided in a known manner with a beam splitter mirror 15 and then optically cemented with a non-mirrored but otherwise identical element half 112 as shown in FIG. 3 to form a branching element 110. It is important to ensure that the axes of all four optical fiber sections are exactly aligned. Assembly is made much easier if the surfaces Fg and F..Q are used as reference surfaces and the two element halves 111 and 112 are joined on a flat mounting plate with stop edges.

Eine der Fig.2a entsprechende andere Ausführungsform einer Elementhälfte zeigt die Fig.4. Gleiche Teile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen. In diesem Fall sind statt der Glaskapillaren Lichtwellenleiter-Kabelarmierungen 14a und 14b über die freiliegenden Enden der ' Lichtwellenleiter gestülpt und mit dem Tergußteil 11 ver-Another embodiment of a corresponding to FIG. 2a Figure 4 shows the element half. The same parts are again provided with the same reference numerals. In this case are instead of the glass capillaries fiber optic cable armouring 14a and 14b over the exposed ends of the ' Optical fiber slipped over and connected to the cast part 11

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79 ρ 7 0 3 3 BRD79 ρ 7 0 3 3 FRG

kittet. Die Politur der 45° Stirnfläche Pg» wird wie zuvor durchgeführt. Anschließend werden wieder zwei Elementhälften, eine davon verspiegelt analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig.3, verkittet. Dieses verkittete Verzweigerelement kann schließlich noch äußerlich zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Kittfläche und zu ihrem Schutz vergossen werden, so daß nur die vier Kabelenden freiliegen.putties. The polishing of the 45 ° end face P g »is carried out as before. Two element halves are then cemented again, one of which is mirrored, analogous to the exemplary embodiment according to FIG. This cemented branching element can finally be cast externally to increase the mechanical strength of the cemented surface and to protect it, so that only the four cable ends are exposed.

In der Fig.5 ist dargestellt, wie ein Verzweigerelement 110 gemäß der Fig.3 in einem Gehäuse 16 eingebaut ist, das vier Bohrungen 17a bis 17d besitzt. Im Bereich dieser Bohrungen werden außen auf dem Gehäuse Flansche 18a bis 18d in Bezug auf die Achsen der Lichtwellenleiter justiert und anschließend fixiert. Durch Präzisionsbohrungen in diesen Flanschen können später externe Licht wellenleiter-Stecker mit ihren Stirnflächen direkt an die Stirnflächen des Verzweigerelementes 110 angekoppelt werden. Die Glaskapillaren 12a bis 12d haben dabei die Funktion, den Druck dieser Stecker aufzunehmen und auf eine größere Fläche der Vergußmasse zu verteilen, damit die empfindlichen Stirnflächen der Lichtwellenleiter des Verzweigerelementes nicht beschädigt werden.In Fig.5 it is shown how a branching element 110 according to FIG. 3 is installed in a housing 16 which has four bores 17a to 17d. In the area of these bores, flanges 18a are placed on the outside of the housing to 18d adjusted in relation to the axes of the optical waveguides and then fixed. Thanks to precision bores in these flanges, external light can later be used Waveguide connector coupled with its end faces directly to the end faces of the branching element 110 will. The glass capillaries 12a to 12d have the function of absorbing and releasing the pressure of these plugs to distribute a larger area of the potting compound, so that the sensitive end faces of the optical waveguide of the Branching element are not damaged.

Fig.6 zeigt eine andere Ausführungsform mit einem Verzwei gerelement 1101, bei dem längere Glaskapillaren 12a1 bis 12d' in die Senkungen der Vergußteile eingekittet sind. Dadurch können direkt auf diese Glaskapillaren Gewindeflansche aufgesetzt und beispielsweise durch eine Gehäuse umspritzung 21 mit dem Verzweigerelement 110f starr verbunden werden. Auf die Gewindeflansche werden bezüglich der Achsen der Lichtwellenleiter zentrierte Präzisionshülsen 20a bis 2Od aufgesetzt. Die so gebildeten Stecker können in üblicher Weise mit externen Gegensteckern verbunden werden.6 shows another embodiment with a branch element 110 1 , in which longer glass capillaries 12a 1 to 12d 'are cemented into the depressions in the potting parts. As a result, threaded flanges can be placed directly on these glass capillaries and rigidly connected to the branching element 110 f, for example by an extrusion coating 21. Precision sleeves 20a to 20d that are centered with respect to the axes of the optical waveguides are placed on the threaded flanges. The plugs formed in this way can be connected to external mating plugs in the usual way.

030063/0274030063/0274

"fa-"fa-

e e / τ

79 P 7 O s 3 BRO79 P 7 O s 3 BRO

Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung beider Elementhälften. Gleiche Teile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen wie bei der Fig.1 versehen. Dabei sind für die Teile der zweiten Elementhälfte die Bezugszeichen mit einem zusätzlichen Strich gekennzeichnet. Bei dieser Ausführungsform der Vergußvorrichtung ist die Mulde 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach der Fig.1 durch eine Lücke zwischen den beiden Stegen 5a1 und 5b1 ersetzt. Vorteilhaft ist es auch hier, als Verbindung der beiden "Rohlinge" nur einen kreiszylinderförmigen Zapfen anstelle der früheren Warze zu erzeugen. Alle übrigen Verfahrensschritte zur Erzeugung eines Verzweigerelementes entsprechen den zuvor beschriebenen.Fig. 7 shows a device for the simultaneous production of both element halves. The same parts are again provided with the same reference numerals as in FIG. The reference numerals for the parts of the second element half are marked with an additional line. In this embodiment of the potting device, the trough 5 according to the embodiment according to FIG. 1 is replaced by a gap between the two webs 5a 1 and 5b 1. Here, too, it is advantageous to produce only a circular cylindrical pin instead of the former wart as a connection between the two "blanks". All other process steps for generating a branching element correspond to those described above.

7 Figuren7 figures

12 Patentansprüche12 claims

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Claims (12)

79 P 7 O 8 3 BRO79 P 7 O 8 3 BRO Patentansprüche:Patent claims: Torrichtung zur Herstellung von Teilen eines optischen, nach dem Strahlteilerprinzip arbeitenden Terzweigerelementes, wobei diese Teile mindestens einen Lichtwellenleiter enthalten, der zumindest mit der Normalen einer Seitenfläche einen Winkel von annähernd 45° einschließt, gekennzeichnet durch einen Formkörper mit mindestens einer Präzisionsaussparung (2) zur Aufnahme einer Vergußmasse und einer Führungsnut (4,6) je vorgesehenem Lichtwellenleiter (9,10).Gate direction for the production of parts of an optical, according to the beam splitter principle working ter-branch element, these parts having at least one optical waveguide contain, which at least includes an angle of approximately 45 ° with the normal of a side surface, characterized by a shaped body with at least one precision recess (2) for receiving a potting compound and a guide groove (4,6) for each intended optical waveguide (9,10). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit zwei Führungsnuten je Präzisionsaussparung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achsen dieser beiden Nuten (4,6) auf der Kante (Aq') der Präzisionsaussparung (2), mit der sie jeweils einen Winkel von 45° einschließen, schneiden. 2. Device according to claim 1 with two guide grooves per precision recess, characterized in that that the axes of these two grooves (4,6) on the edge (Aq ') of the precision recess (2), with the they each enclose an angle of 45 °, cut. 3. Torrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Führungsnut (6) in dem der Präzisionsaussparung (2) abgewandten Teil konisch ausgebildet ist und daß ein zusätzliches Justierteil (7) mit einer Führungsnut (8) Torgesehen ist.3. Door direction according to claim 2, characterized in that a guide groove (6) in that of the precision recess (2) facing away from the part is conical and that an additional adjustment part (7) with a guide groove (8) is seen in the gate. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Formkörper mit einem Deckel verschließbar ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shaped body with can be closed with a lid. 5. Torrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Deckel eine Kopie des Formkörpers darstellt.5. gate direction according to claim 4, characterized that the lid is a copy of the molded body. 6. Torrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Präzisions-6. Gate direction according to one of claims 1 to 5, characterized characterized that the precision 030063/0274030063/0274 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 232SQ03232SQ03 "2~ 79 ρ 7 O 8 3 BRO aussparung (2) einen Auswurfstempel aufweist. " 2 ~ 79 ρ 7 O 8 3 BRO recess (2) has an ejector punch. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Formkörper entlang der Kante (Aq1) der Präzisionsaussparung (2), die die Achsen der Führungsnuten (4, 6) unter 45° schneidet, eine oder mehrere Mulden (5) aufweist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shaped body along the edge (Aq 1 ) of the precision recess (2) which intersects the axes of the guide grooves (4, 6) at 45 °, one or more depressions ( 5). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine Mulde (5) im Bereich des Schnittpunktes der Achsen der Führungsnuten (4, 6) und der Kante (Aq1) liegt.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that a trough (5) lies in the region of the intersection of the axes of the guide grooves (4, 6) and the edge (Aq 1). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Präzisionsaussparung (2) Formzapfen (3a, 3b) hineinragen, deren Achsen mit den Achsen der Führungsnuten (4, 6) fluchten.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the precision recess (2) Shaped pins (3a, 3b) protrude, the axes of which are aligned with the axes of the guide grooves (4, 6). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Vergußmasse optisch transpartent ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the potting compound is optically transparent. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Vergußmasse im Bereich der Mulde (5) optisch transparent ist.11. Device according to claims 7 and 10, characterized in that the potting compound in the area the trough (5) is optically transparent. 12. Verfahren zur Herstellung eines Teiles eines Verzweigerelementes mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennze ichnet, daß in die Führungsnuten (4, 6) des Formkörpers Lichtwellenleiter (9, 10) eingelegt und ggf. zueinander justiert werden, daß die Präzisionsaussparung (2) mit einer Vergußmasse ausgefüllt wird und daß nach dem Aushärten dieser Masse die Flächen, deren Normalen die12. Process for the production of a part of a branching element with a device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that optical waveguides (9, 10) are inserted into the guide grooves (4, 6) of the molded body and, if necessary, adjusted to one another that the precision recess (2) is filled with a potting compound and that after hardening of this mass the surfaces whose normals are the 030063/027A030063 / 027A 79 P 7 0 8 3 BRD79 P 7 0 8 3 FRG Lichtwellenleiter (9, 10) unter 45° schneiden, optisch planpoliert werden.Cut the optical waveguides (9, 10) at 45 ° and polish them optically. 030063/0274030063/0274
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