| Пріоритети: | Використання: у волоконній та інтегральній оптиці. Сутність винаходу: для виготовлення роз'ємного з'єднувача в тримачі, виконаному з єдиного цілого і містить напрямні пристрої, закріплюють світловоди, потім роз'єднують одночасно тримач і світловоди в місцях їх стикувань на з'єднані з можливістю збереження в з'єднаному стані вихідної взаємної орієнтації і розташування частини по трьох , що проходить як через місця стикування світловодів, так і матеріал утримувача З'єднання світловодів здійснюють шляхом поєднання або максимального зближення суміжних до роз'єднання точок ідентичних торцевих поверхонь-копій стикування, що з'єднуються. З'єднувач містить два тримачі, звернених один до одного торцевими поверхнями стикування, в яких закріплені світловоди та розміщені напрямні пристрої. Торцеві поверхні стикування світловодів і тримачів виконані тривимірними ідентичними поверхнями-копіями, що повторюють рельєф один одного. 2 с. та 8 з. п. ф-ли, 2 іл.
Малюнки до патенту Україна 2057354
Винахід відноситься до приладобудування. Найбільш ефективно воно може бути використане у волоконній та інтегральній оптиці, зокрема, при створенні прецизійних володіють малими втратами роз'ємних і нероз'ємних сполук одномодових та багатомодових, одноканальних та багатоканальних світловодів, зокрема волоконних світловодів, каналів інтегрально-оптичних схем.
Відомі спосіб виготовлення з'єднувача світловодів та пристрійЗ'єднання світловодів, у тому числі і роз'ємне, призначене для одного або декількох одномодових і багатомодових, одноканальних і багатоканальних світловодів. проти друга на певній відстані порожнисті форми, які потім заливають смолою, дають їй затвердіти. Після цього волокна в проміжку між двома тримачами, що утворилися, в яких за допомогою затверділої смоли закріплені світловоди, розрізають і виймають з отвору напрямні стрижні. В результаті цього утворюються дві частини, з'єднання яких і юстування за допомогою напрямних стрижнів дозволяє здійснити з'єднання необхідного числа пар світловодом [2] Недоліками прототипу є великі втрати оптичної потужності при з'єднанні світловодів, особливо одномодових, через невисоку точність суміщення стикуючих торців світловодів, пов'язаної з використанням для юстування напрямних стрижнів, недостатньою жорсткістю виступаючих кінців волокон і неідентичною поверхонь торців стикуючих волокон, обумовленої розрізанням волокон і їх подальшою обробкою. Іншим недоліком є невисока надійність при багаторазових з'єднаннях, пов'язана з відсутністю пристроїв для зняття контактної напруги в торцях світловодів, що стикуються. Крім того, до недоліків прототипу відноситься висока трудомісткість виготовлення пристрою, викликана необхідністю обробки торців стикуючих світловодів, використання додаткових пристроїв і операцій для контролю точності юстування сполучених світловодів.
Завданням винаходу є забезпечення зниження втрат оптичної потужності при роз'ємному та нероз'ємному з'єднаннях одномодовихі багатомодових, одноканальних та багатоканальних світловодів, підвищення надійності з'єднання при багаторазових стикуваннях світловодів, а також зниження трудомісткості виготовлення пристрою з'єднання світловодів та операцій контролю точності юстування світловодів, що з'єднуються.
Завдання вирішується тим, що в способі виготовлення роз'ємного з'єднувача світловодів, при якому в тримачі, що містить напрямні пристрої, закріплюють світловоди, потім світловоди поділяють у місцях їх стиків на з'єднані з можливістю збереження в з'єднаному стані вихідної взаємної орієнтації і розташування частини і з'єднують світловоди в місцях їх стикування, згідно винаходу тримач виготовляють з єдиного цілого, одночасно з поділом світловодів виконують поділ тримача на частини шляхом роз'єднання як єдиного цілого по тривимірній поверхні стикування, що проходить через місця стикування світловодів, так і матеріал тримача, а з'єднання світловодів здійснюють шляхом зближення суміжних до роз'єднання точок з'єднуються ідентичних торцевих поверхонь-копій стикування, а також тим, що після роз'єднання проводять видалення частини торцевого шару матеріалу одного або обох власників, і тим, що після роз'єднання роблять нанесення шару матеріалу на частину ідентичної торцевої поверхні обох власників, що повторює рельєф цієї торцевої поверхні.
Завдання вирішується також тим, що в роз'ємному з'єднувачі світловодів, що містить два тримачі, звернені один до одного торцевими поверхнями стикування, в яких закріплені з'єднані службовці в з'єднаному стані продовженням один одного як єдиного цілого світловоди, і розміщені напрямні пристрої, згідно винаходу торцеві поверхні стиківтривимірними ідентичними поверхнями-копіями, що повторюють рельєф один одного, що проходять як через місця стикувань світловодів, так і через тримачі, а також тим, що ідентичні тривимірні торцеві поверхні-копії стикування встановлені з можливістю ковзання відносно один одного, і тим, що ідентичні тривимірні поверхні- копії стикування виконані у вигляді сукупності окремих майданчиків, між якими розташовані розриви, що порушують цілісність, суцільність ідентичних поверхонь-копій стикування, і тим, що ідентичні поверхні-копії стикування виконані з сукупності плоских, і тим, що ідентичні тривимірні торцеві поверхні із зазором, і тим, що на частині однієї або обох ідентичних тривимірних торцевих поверхонь-копій стикування нанесені шари матеріалів, що повторюють рельєфи цих поверхонь, і тим, що на частині однієї або обох ідентичних тривимірних поверхонь-копій стикування виконані виїмки.
Винахід пояснюється фіг. 1 та 2.
На фіг. 1 показаний волоконний світловод 1 (його внутрішній пристрій не представлено), пропущений через тримач 2 (входять до нього напрямні пристрої, за допомогою яких відбувається з'єднання і роз'єднання частин пристрою, що з'єднуються, не показані) і закріплений (зв'язок між власниками і світловодами не обов'язково повинен бути жорсткої) в ньому, і канал-світловод 3 інтегрально-оптичної схеми, виготовлений на поверхні, наприклад, скляного тримача 2. Зокрема, як світловодів можуть бути використані один або кілька волоконних світловодів, один або кілька каналів інтегрально-оптичних схем. Як матеріали власників світловодів, в яких закріплюються світловоди, можуть бути використані різні тверді матеріали та їх поєднання, наприклад, кристали, метали,кераміка, гума, що затверділа смола, скла. Світловоди можуть бути залиті, закріплені, сформовані всередині або на поверхні. Утримувачі та світловоди виготовляють у вигляді монолітного єдиного блоку.
Потім єдиний тримач 2 і цілісні світловоди 1 і 3, що містяться в ньому, роз'єднують по площині П, в загальному випадку тривимірної, на дві частини, що містять відрізки світловодів 1а, 3а і 1б, 3б, зароблені, закріплені в тримачах 2а і 2б відповідно (фіг. 2). В результаті утворюються ідентичні єдині торцеві поверхні-копії стикування відповідно Па і Пб, які є копіями один одного і при суміщенні повністю збігаються.
У загальному випадку поверхні Па і Пб є тривимірними і не допускають взаємного ковзання за умови відсутності зазору між ними, що дозволяє в кінцевому рахунку забезпечити високу точність суміщення світловодів, що з'єднуються. Однак можливе виготовлення ідентичних торцевих поверхонь (які є частинами сферичних, циліндричних, плоских поверхонь або ступінчасто-сферичними, ступінчасто-циліндричними, ступінчасто-плоськими поверхнями), які допускають ковзання однієї поверхні по іншій без утворення зазорів між ними.
На торцеві поверхні-копії стикування, на будь-яку з них (у тому числі і на обидві поверхні) або на будь-які окремі ділянки можуть бути нанесені шари різних матеріалів. На фіг. 2 показані окремі шари матеріалу 4, нанесені з повторенням (або без повторення) рельєфу на торцеву поверхню стикування Па. Крім того, з різних ділянок торцевих поверхонь-копій стикування можуть бути видалені шари матеріалу. Це дозволяє зняти механічне навантаження з окремих ділянок поверхонь, що з'єднуються, зокрема з торцевих поверхонь світловодів, і таким чином збільшити надійність роботиз'єднувача світловодів.
Торцеві поверхні стикування можуть бути виконані несуцільними, розривними, зокрема у вигляді сукупності плоских майданчиків. Внаслідок цього механічний контакт буде здійснюватися не по всій торцевій поверхні, а на окремих майданчиках на меншій площі зіткнення.
Пристрій працює наступним чином.
Частини власників 2а і 2б світловодів, що містять зафіксовані в них світловоди 1а, 3а і 1б, 3б, за допомогою напрямних пристроїв (не показано) попередньо юстуються та зближуються. Остаточне точне з'єднання світловодів здійснюється в результаті поєднання в загальному випадку тривимірних ідентичних торцевих поверхонь-копій стикування.
При цьому автоматично забезпечується висока точність суміщення, оскільки в загальному випадку при цьому можливе лише одне взаємне розташування світловодів, яке визначається рельєфом торцевих поверхонь-копій стикування. Момент суміщення торцевих поверхонь-копій стикування, що з'єднуються, може встановлюватися, наприклад, звичайними візуальними методами. У випадку, коли стиковані поверхні при дотику допускають ковзання без утворення зазорів між ними, оптимальне взаємне положення може бути визначено, наприклад, максимум пропускання оптичного сигналу.
Винахід дозволяє забезпечити малі втрати при роз'ємному та нероз'ємному з'єднанні світловодів за рахунок точного поєднання ідентичних тривимірних поверхонь-копій стикувань. При цьому за рахунок нанесення тонких шарів матеріалів, що повторюють рельєф торцевих поверхонь стикування досягається висока надійність при багаторазових з'єднаннях світловодів. Також досягається зниження трудомісткості виготовлення за рахунок того, що не потрібно трудомісткої обробки до оптичної чистоти торцевих поверхонь.стикування, а також знижується трудомісткість юстування світловодів, що з'єднуються, оскільки остаточне розташування стикуючих світловодів здійснюється в результаті однозначного поєднання тривимірних поверхонь стикування.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб виготовлення роз'ємного з'єднувача світловодів, при якому в тримачі, що містить напрямні пристрої, закріплюють світловоди, потім світловоди поділяють у місцях їх стикувань на з'єднані з можливістю збереження в з'єднаному стані вихідної взаємної орієнтації і розташування частини, що з'єднують світловоди в місцях їх тим, що тримач виготовляють з єдиного цілого, одночасно з поділом світловодів виконують поділ тримача на частини шляхом роз'єднання як єдиного цілого по тривимірній поверхні стикування, що проходить через місця стикування світловодів, так і матеріал тримача, а з'єднання світловодів здійснюють шляхом суміщення або максимального до роз'єднання точок ідентичних торцевих поверхонь, що з'єднуються - копій стикування.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що після роз'єднання проводять видалення частини шару торцевого матеріалу одного або обох власників.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що після роз'єднання роблять нанесення шару матеріалу на частини ідентичних торцевих поверхонь - копій стикування одного або обох власників, що повторює рельєф відповідної торцевої поверхні.
4. Роз'ємний з'єднувач світловодів, що містить два тримачі, звернений один до одного торцевими поверхнями стикування, в яких закріплені сполучні, що служать у з'єднаному стані продовженням один одного як єдиного цілого світловоди і розміщені напрямні пристрої, що відрізняється тим, що торцеві поверхністикування виконані тривимірними і ідентичними поверхнями-копіями, що повторюють рельєф один одного, що проходять як через місця стикувань світловодів, так і через тримачі.
5. З'єднувач за п.4, який відрізняється тим, що ідентичні тривимірні торцеві поверхні-копії стикування встановлені з можливістю ковзання одна щодо одної.
6. З'єднувач за п.4, який відрізняється тим, що ідентичні тривимірні торцеві поверхні-копії стикування виконані у вигляді сукупності окремих майданчиків, між якими розташовані розриви, що порушують цілісність, суцільність ідентичних поверхонь-копій стикування.
7. З'єднувач з п.6, який відрізняється тим, що окремі майданчики ідентичних тривимірних поверхонь-копій стикування виконані плоскими.
8. З'єднувач за п.4, який відрізняється тим, що ідентичні тривимірні торцеві поверхні-копії стикувань встановлені із зазором.
9. З'єднувач за п.8, який відрізняється тим, що на частині однієї або обох ідентичних торцевих поверхонь-копій стикування нанесені шари матеріалів, що повторюють рельєф цих поверхонь.
10. З'єднувач за п.4, який відрізняється тим, що на частині однієї або обох ідентичних тривимірних торцевих поверхонь-копій стикування виконані виїмки.