Волоконно-оптический разъем

 

Изобретение относится к волоконной оптике и позволяет уменьшить оптические потери в разъеме при снижении допусков на точность установки линз вдоль оси. Торцы волоконных световодов 1 и 1 состыкованы с двухслойными сферическими линзами 2 и 2 . Показатель преломления первого слоя выбран в диапазоне 1,7-2,0, внешнего слоя - в диапазоне 1,8-2,1 при показателе преломления световода 1,5-1,6. Радиусы сердечников и слоев линз 2 и 2 удовлетворяют соотношению 1:2:4. Установка линз с зазором между ними исключает повреждение их поверхностей при монтаже. 2 ил, 1 3.п..ф-лы. э СП со 4; со

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (so 4 С 02 В 6 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ,пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3870032/24-10 (22) 18.03.85 (46) 07.12..86. Бюл. В 45 (72) А.А. Дубинин, А.Г, Коротич и С.Н. Сухов (53) 533.813(088.8) (56) Н. Murata, Moulded optical-fibre connectors using, rods and falls, Electron Zett, ч. 15, 9 13, р. 369, 1979.

Патент США Ф 4119362, НКИ 350-96.18, 1978. (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ РАЗЪЕМ (57) Изобретение относится к волокон ной оптике и позволяет уменьшить оптические потери в разъеме при снижении допусков на точность установки линз вдоль оси. Торцы волоконных ! световодов 1 и 1 состыкованы с двухI слойными сферическими линзами 2 и 2

Показатель преломления первого слоя выбран в диапазоне 1,7-2,0, внешнего слоя — в диапазоне 1,8-2,1 при показателе преломления световода

1,5-1,6. Радиусы сердечников и слоев линз 2 и 2 удовлетворяют соотношеl нию 1:2:4. Установка линз с зазором между ними исключает повреждение их поверхностей при монтаже. 2 ил, 1 з.п. ф-лы.

1275349

Изобретение относится к волоконнооптическим разъемам.

Цель изобретения — уменьшение оптических потерь при снижении допусков на точность установки линз вдоль 5

25 оси.

На фиг. 1 показана оптическая схема волоконно-оптического разъема; на фиг. 2 — кривые, обосновывающие получение положительного эффекта.

Волоконно-оптический разъем содержит разъемный корпус (не показан), в котором закреплены концы волокон-! ных снетоводов 1 и 1, с торцами которых состыкованы двухслойные сфеI рические линзы 2 и 2, дистанционированные одна от другой. Радиусы ! сердечников снетоводов 1 и 1 и сло-! ев полусферических линз 2 и 2 находятся в отношении 1:2:4.

2О

На фиг. 2 приведены кривые оптических потерь в зависимости от расстоянии между вершинами линз (отношения этого расстояния к радиусу сердечника световода а), а именно: кривые 3-5 — оптические потери в разъеме с однослойными линзами (известное устройство) соответственно при R„=2,0а, Ц=1,5, U„=1,7;

U =1,5 и U 1,7 (R радиус линзы, а — радиус сердечника световода, Бс и U!, — показатели преломления сердечника световода и линзы); кривые 6 и 7 — оптические потери 35 при U =1,5: кривая 6 — U 1,6, Цг =1,8; кривая 7 — U = 1,5, U =1,7; кривая 8 — оптические потери при

U =1,5, U< =1,5, Uг=1,6; 40 кривая 9 — оптические потери при

Пс 1 5 U< 1 7 Uã кривая 10 — оптические потери при

У =1,5, Б< =1,8, Юг=1,9; кривая 11 — оптические потери при 45 1с 1,5, 01=1,9, Uг=2 0; кривая 12 — оптические потери при

0 =1,5, Б, =2,0, Ц =2,1.

Из приведенных кривых можно сделать следующие выводы; 5О

1. В волоконно-оптическом разъеме с однослойными линзами оптические потери растут с увеличением рас.стояния между вершинами линз, т.е. оптимальным случаем с точки зрения опти- 55 ческих потерь является стыковка линз °

Это Может приводить к повреждению их поверхности и соответствующим потерям. Практически для обеспечения не-. повреждения линз при монтаже следует выдерживать между линзами зазор порядка 1,0-1 3 а.

Иэ кривых 4-6 следует, что увеличение радиуса линзы до 4,0 а приводит к увеличению минимального уровня потерь.

2. Из кривых 6 и 7 очевидно, что при разности U -U =0,2 оптические потери также монотонно возрастают с увеличением расстояния между двухслойными линзами, т.е. эффект предложения не достигается.

3. Иэ кривой 8 видно, что при

Цс-U < оптические потери монотонно растут, т.е. эффект предложения не достигается.

4. Иэ кривых 9-12 видно, что при

U U i n u U — U =0,1 оптические потери сначала уменьшаются при увеличении расстояния между двухслойными линзами, а затем возрастают, т.е. имеет место минимум оптических потерь. Эффект предложения достигается в тех случаях, когда этот минимум оптических потерь, лежит ниже оптических потерь в известном устройстве при минимально допустимом расстоянии между однослойными линзами, т.е. потерь при расстоянии между линзами порядка 1,0 а. Это условие выполняется для всех кривых 9-12, хотя и в различной степени, а именно: при Uc =1 5, U< =1 7, Uz 1, 8 (криная 9) диапазон оптимальных расстоя. ний составляет 1,0-2,8 а (1,0 а— граница безопасного расстояния, а после 2,8 а наблюдается резкое увеличение потерь); при Uc 1 5, U„=1 8, U =1,9 оптимальный диапазон составляет 1,04,0 а, предпочтительно 1,6-3,6 а (нижняя граница широкого диапазона граница безопасного расстояния, верхняя граница выбрана из условия примерного равенства готерь известным устройством, границы поддиапаэона выбраны по полуширине минимума); при ц =1,5, U(=1,9, У =2,0 (кривая 11) оптимальный диапазон расстояний составляет 1,8-4,6 а, предпочтительно 2,2-3,6 а (критерии выбора аналогичны); при Uc 1,5 э U1 2,0, Ц =2 э1 (кривая 12) оптимальный диапазон составляет 2,4-5,0 а, предпочтительно 2,64,2 а (критерии выбора аналогичные).

275349

3 1

Таким образом, помимо общего снижения уровня оптических потерь в предложенном устройстве — волоконнооптическом разъеме снижены допуски на точность дистанционирования оптических элементов.

Формула изобретения

L (gb

t„

t, Ф,Ф

РФОФОФ Ogle Ig /Ф /б tl /ЮРУ РФРб tt Jttt Je JIУф ФФ Ф.t Ф ° atilt gg

Яив. t

Составитель В. Аджалов

Редактор В. Данко Техред Н.Глущенко Корректор Л. Патай

Заказ 6556/36 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, 1. Волоконно-оптический разъем, содержащий концы волоконных световодов и сопряженные с ними полусферические линзы, установленные соосно на расстоянии одна от другой, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения оптических потерь при снижении допусков на точность установки линз вдоль оси, полусферические линзы выполнены двухслойными, причем п, и, п, где и, и,, Tl показатели преломления соответственно сердечника световода, первого, сопряженного с сердечником, слоя полусферической линзы и второго внешнего слоя полусферической линзы.

2. Разъем по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение радиусов сердечника световода, пер10 вого и второго слоев полусферической линзы выбрано равным 1:2:4, величина показателя преломления первого слоя полусферической линзы выбрана в диапазоне 1,7-2,0 при величине

15 показателя преломления сердечника световода 1,5-1,6, величина показателя преломления второго слоя полу" сферической линзы выбраны в диапа" зоне 1,8-2, 1.