DD159471A1

DD159471A1 - ARRANGEMENT FOR LIGHT WAVELINE BRANCHES

Info

Publication number: DD159471A1
Application number: DD23062781A
Authority: DD
Inventors: Bernd Forbig; Georg Baars
Original assignee: Bernd Forbig; Georg Baars
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1981-06-09
Publication date: 1983-03-09

Abstract

Ziel ist eine Lichtwellenleiter-Verzweigung, deren Kopplungsgrad einstellbar ist, wobei Lichtenergie ausgekoppelt werden soll, ohne den Lichtstrom zu unterbrechen. Dies gelingt durch Veraendern der Laenge der Kopplungsstelle zweier Lichtleiter, von denen der eine einen Fluessigkern aufweist, der in einer Kapillare verschoben wird. Der andere ebenfalls in eine Kapillare eingebettete Lichtleiter besitzt einen festen Kern. Die beiden Kapillaren sind kreisbogenfoermig gegeneinanderlaufend angeordnet und an der Kopplungsstelle bis in Kernnaehe abgeschliffen und miteinander verklebt.The aim is an optical fiber junction, the degree of coupling is adjustable, with light energy to be decoupled, without interrupting the luminous flux. This is achieved by changing the length of the coupling point of two light guides, one of which has a liquid core, which is displaced in a capillary. The other light guide also embedded in a capillary has a solid core. The two capillaries are arranged kreisbogenfoermig against each other running and ground at the coupling point to the core and glued together.

Description

Berlin, den 14. 5. 1981 Ze/Scht 29170/386Berlin, May 14, 1981 Ze / Scht 29170/386

Anmelder: Forbrig, Bernd Dr,-Ing.Applicant: Forbrig, Bernd Dr, -Ing.

Baars, Georg Dipl.-Ing·Baars, Georg Dipl.-Ing ·

Titeltitle

Anordnung für Lichtwellenleiter-VerzweigungenArrangement for fiber optic branches

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für Lichtwellenleiter-Verzweigungen zum veränderbaren Aufteilen der in einem Lichtwellenleiter geführten Lichtenergie in zwei sich anschließende Lichtwellenleiter. Mit einer solchen Anordnung ist es zum Beispiel möglich, den Lichtfluß zu überwachen.The invention relates to an arrangement for optical waveguide branches for variably dividing the guided in an optical waveguide light energy into two adjoining optical waveguides. With such an arrangement, it is possible, for example, to monitor the light flux.

Charakteristik bekanntertechnischer LösungenCharacteristic of known technical solutions

Lichtwellenleiter-Yerzweigungen, auch als Leistungsverteiler oder Abzweige bezeichnet, sind bekannt· Ihr bekanntester Vertreter ist die sogenannte Y-Verzweigung, bei der drei Lichtleiter am Verzweigungspunkt ein Y bilden.Optical waveguide branches, also known as power distributors or branches, are known · Their best known representative is the so-called Y-branch, in which three optical fibers form a Y at the branching point.

Mr das Zusammenfügen an der Verzweigungsstelle sind die unterschiedlichsten Verfahren ira Gebrauch. So ist es bekannt, einen Lichtwellenleiter in zwei Teilstränge aufzuspalten, indem der Lichtwellenleiter bzw. die Lichtleitfaser lokal überhitzt und anschließend stark abgekühlt wird, so daß eine Spaltungstendenz längs der Achse auftritt. Durch Zerbrechen der Glasfaser ergeben sich Faserstücke mit einem Längsspalt, der die Glasfaser in zwei gleiche Hälften aufteilt. Die Lichtleitfasern der Y-Verzweigung sind über Verbindungsmuffen mit den eigentlichen Lichtwellenleitern der Übertragungsstrecke verbunden. Die gesamte Y-Verζweigung ist in eine Vergußnasse eingebettet, vgl. DIi-OS 2 510 144, G 02 B/5.14. Dieses Verfahren ist sehr umständlich und bietet keine Möglichkeit, in den einen Abzweig mehr Lichtenergie zu leiten als in den anderen, was jedoch für Meßzwecke häufig wünschenswert ist.Merging at the branching point is a very different method of use. Thus, it is known to split an optical waveguide into two sub-strands by locally overheating the optical waveguide or the optical fiber and then strongly cooling it, so that a cleavage tendency occurs along the axis. Breaking the glass fiber results in pieces of fiber having a longitudinal gap which divides the glass fiber into two equal halves. The optical fibers of the Y branch are connected via connecting sleeves with the actual optical fibers of the transmission path. The entire Y-junction is embedded in a Vergötnasse, cf. DIi-OS 2 510 144, G 02 B / 5.14. This method is very cumbersome and offers no way to direct more light energy into one branch than in the other, but this is often desirable for measurement purposes.

Bei einem anderen bekannten Leistungsverteiler werden die Lichtwellenleiter in Bohrungen eines Glaskörpers so geführt, daß sie sich am Verzweigungspunkt treffen. Der Glaskörper wird dann unter Erwärmung zusammehgopreßt, damit der Bereich der Koppelstelle im Querschnitt vermindert wird, um die an sich schlechte Kopplung der drei Leiter untereinander zu verbessern, vgl. DE-OS 2 601 649, C 03 B/37.00.In another known power distributor, the optical fibers are guided in holes of a glass body so that they meet at the branch point. The glass body is then zusammenhgopreßt under heating, so that the area of the coupling point is reduced in cross-section in order to improve the inherently poor coupling of the three conductors with each other, see. DE-OS 2 601 649 , C 03 B / 37.00.

Auch hier läßt sich später die Leistungsaufteilung nicht mehr verändern.Again, the power distribution can not be changed later.

Das gleiche gilt für eine weitere bekannte Y-Verzv/eigung, bei der die Enden thermisch verschweißt werden, •vgl. DS-OS 2 717 535, G 02 B/5.14.The same applies to another known Y-twist, in which the ends are thermally welded, cf. DS-OS 2 717 535, G 02 B / 5.14.

Ziel der ErfindimgAim of the invention

Pur eine Kontrolle des Lichtstroraes. ist es jedoch von Bedeutung, am Verzweigungspunkt die Kopplung für einen Abzweig ändern zu können, um gerade soviel Lichtleistung zu entnehmen, wie für eine Liessimg erforderlich ist und diePurely a control of the Lichtstroraes. However, it is important to be able to change at the branch point, the coupling for a branch to take just as much light output, as is necessary for a Liessimg and the

den eigentlichen Lichtstrom nur unbedeutend schwächt. Darüber hinaus darf die Koppelstelle an sich den Licht-Strom nicht zu stark bedampfen. Dies ist vor allem auch dann wichtig, wenn die zu verarbeitenden Lichtpegel voneinander abweichen oder nach der Messung wieder die volle Lichtleistung zur Verfügung stehen soll. Es ist bekannt, eine Kopplung zweier hintereinanderliegender Lichtwellenleiter so herbeizuführen, daß in ein Kapillarrohr zwei Lichtwellenleiter von den entgegengesetzten Enden so weit eingeschoben werden, bis sie aneinanderstoßen. Mittels einer Muffe wird die Koppelstelle umschlossen. Anschließend wird die Koppelstelle erwärmt, und die beiden Lichtwellenleiter soweit auseinandergezogen, bis ein bestimmter Ыіп-destabstand zwischen den beiden Lichtwellenleitern besteht. Y/ird die Muffe aus einem Stoff gefertigt, dessen Brechungsindex von der Stärke eines anliegenden elektrischen Feldes abhängt, so läßt sich eine Änderung des Kopplungsgrades, der durch den Mindestabstand der beiden Lichtwellenleiter bestimmt wird, erzielen, indem die elektrische Feldstärke verändert wird*weakens the actual luminous flux only insignificantly. In addition, the coupling point itself must not steam the light current too much. This is especially important if the light levels to be processed differ from each other or after the measurement again the full light output should be available. It is known to bring about a coupling of two optical waveguides lying one behind the other in such a way that two optical waveguides are inserted from the opposite ends into a capillary tube until they abut one another. By means of a sleeve, the coupling point is enclosed. Subsequently, the coupling point is heated, and the two optical fibers pulled apart until a certain destіп-destabstandabstand between the two optical fibers. If the sleeve is made of a material whose refractive index depends on the strength of an applied electric field, a change in the degree of coupling, which is determined by the minimum distance between the two optical fibers, can be achieved by changing the electric field strength.

Mit der Veränderung der Größe des Kopplungsgrades ändert sich auch das Maß der Energieübertragung, vgl. DE-AS 1 807 575, C 03 B/37.00. Da die beiden Lichtwellenleiter hintereinander in einem Kapillarrohr eingebettet sind, ist dieses Kopplungsprinzip für eine Y-Verzweigung nicht geeignet.As the degree of coupling changes, so does the amount of energy transfer, cf. DE-AS 1 807 575, C 03 B / 37.00. Since the two optical waveguides are embedded one behind the other in a capillary tube, this coupling principle is not suitable for a Y branching.

Y/esen der ErfindungY / esen the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für Lichtwellenleiter-Y-Verzweigungen zu schaffen, die sich die Eigenschaft der Lichtleitung von Flüssigkeiten zunutze macht.The invention has for its object to provide an arrangement for optical fiber Y-branches, which makes use of the property of the light pipe of liquids.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei in gegeneinander laufende kreisbogenförmige Kapillaren eingebettete Lichtwellenleiter, von denen der eineAccording to the invention, this object is achieved in that two embedded in opposing circular arc capillaries optical waveguides, of which the one

einen festen Kern und der andere einen beweglichen Flüssigkern aufweist, an der Verzweigungsstelle mit ihren Kernen derart verkoppelt sind, daß sich die Kerne auf einer kurzen Strecke definierter Länge optisch leitend berühren. Eine kontinuierliche Änderung des Kopplungsgrades an der Verzwoigungsstelle und damit eine Änderung des Maßes der Energieübertragung wird dadurch erreicht, daß die optisch leitende Berührungsstrecke in ihrer Länge variiert wird', indem der Flüssigkern in seinem Kapillarrohr bewegt wird, z. B. durch Ausdehnung mittels Wärme.a solid core and the other has a movable liquid core, are coupled to the branch point with their cores in such a way that the cores touch each other optically conductive over a short distance of defined length. A continuous change in the degree of coupling at the junction and thus a change in the level of energy transfer is achieved in that the optically conductive contact length is varied in length 'by the liquid core is moved in its capillary, z. B. by expansion by means of heat.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand eines in der zugehörigen Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt im Prinzip die Anordnung einer Lichtwellenleiter-Verzweigung, teilweise in Schnittdarstellung. Diese Anordnung besteht im wesentlichen aus zwei kreisbogenformigen Kapillaren 1;2. In die eine Kapillare 1 ist ein Lichtwellenleiter 3 eingesetzt, und in der anderen Kapillare 2 befindet sich eine Flüssigkeit 4. Die Berührungsstelle 5 beider Kapillaren 1;2 ist vorher so weit abgeschliffen und dann verklebt worden, daß am Berührungspunkt beider Halbmesser der Kreisbögen sich auch die Kernachsen berühren.Reference to a reproduced in the accompanying drawings embodiment, the invention is explained in detail. The drawing shows in principle the arrangement of an optical fiber branch, partially in a sectional view. This arrangement consists essentially of two arcuate capillaries 1, 2. In the one capillary 1, an optical waveguide 3 is used, and in the other capillary 2 is a liquid 4. The contact point 5 of both capillaries 1, 2 has previously been ground so far and then glued that at the point of contact of both radius of the arcs also touching the core axes.

Die Kapillaren 1;2 bestehen aus einem Glas, dessen Brechungsindex geringer ist als der des festen Kerns des einen Lichtwellenleiters 3. Die Flüssigkeit 4 besitzt einen Brechungsindex, der dem des festen Kerns des einen Lichtwellenleiters 3 entspricht. Infolge dieser Bedingungen reagiert die Flüssigkeit 4 mit der zugehörigen Kapillare 2 wie ein zweiter Lichtwellenleiter, dessen·Kern flüssig ist. Die Innenwandung der Kapillare 2 bildet dann den Mantel dieses zweiten Lichtwellenleiters. Das eine Ende der Kapillare 2 ist lichtdicht verschlossen, während das andere Ende durch eine transparente Abdeckung 6 verschlossen ist. über einen Zulauf 7 gelangt aus einem Behälter 8 die Flüssigkeit 4 in die Kapillare 2 und infolgeThe capillaries 1, 2 consist of a glass whose refractive index is lower than that of the solid core of the one optical waveguide 3. The liquid 4 has a refractive index which corresponds to that of the solid core of the one optical waveguide 3. As a result of these conditions, the liquid 4 reacts with the associated capillary 2 like a second optical waveguide whose core is liquid. The inner wall of the capillary 2 then forms the jacket of this second optical waveguide. The one end of the capillary 2 is closed in a light-tight manner, while the other end is closed by a transparent cover 6. via an inlet 7 passes from a container 8, the liquid 4 in the capillary 2 and as a result

ihrer Konsistenz und Benetzungefähigkeit zum Beispiel in die dargestellte Lage. Das aus Richtung A in den Lichtv/ellenleiter 3 eintretende Licht wird einmal in Richtung B und entsprechend der Länge der Kopplungsstelle beider Kerne teilweise in Richtung C gelenkt. Das in Richtung C aus der transparenten Abdeckung 6 austretende Licht kann über einen angekoppelten Lichtleiter oder auch direkt auf einen Sensor oder optoelektrischen Wandler geleitet werden. Wird der Behälter 8 erwärmt, so wird infolge der Ausdehnung der Flüssigkeit 4 die Länge der Kopplungsetelle größer, und es wird mehr Lichtenergie in Richtung C gelenkt, zum Beispiel bis zu 50 %. Bei Abkühlung gelangt gegebenenfalls kein Licht nach Richtung C,their consistency and wettability, for example, in the position shown. The light entering the light waveguide 3 from the direction A is directed once in the direction B and partly in the direction C in accordance with the length of the coupling point of both cores. The light emerging in the direction C from the transparent cover 6 can be conducted via a coupled optical waveguide or also directly onto a sensor or optoelectric transducer. When the container 8 is heated, the length of the coupling plate becomes larger due to the expansion of the liquid 4, and more light energy is directed in the direction C, for example up to 50 %. If cooled, no light may be directed to direction C,

Claims

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Experience зал spru cli

Arrangement for Y-type light waveguide junctions with variable power distribution, characterized in that two optical waveguides embedded in mutually running circular arc-shaped capillaries (1; 2), one of which (3) is a solid core and the other a liquid core (4) are coupled at the branch point with their cores in such a way that the cores touch each other optically conductive over a short distance of defined length.

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