DE102005037079B3 - Verfahren zur Bearbeitung einer Mantelfläche einer langen optischen Faser - Google Patents

Verfahren zur Bearbeitung einer Mantelfläche einer langen optischen Faser Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bearbeitung einer Mantelfläche einer langen optischen Faser, wobei die optische Faser mindestens einen Bereich zum Einkoppeln von Hilfslicht und mindestens einen Bereich zum Auskoppeln von Hilfslicht aufweist und wobei die Dämpfung des Hilfslichtes in der optischen Faser als Regelgröße zur Steuerung eines Bearbeitungsmittels verwendet wird. DOLLAR A Um ein Verfahren zur Bearbeitung einer Mantelfläche einer langen optischen Faser anzugeben, bei dem die optische Faser in ihrer vollen Länge bearbeitet werden kann, ohne dass sie vorher in kurze Einheiten zugeschnitten werden muss, erzeugt ein Durchstoßelement einen gelochten Bereich zum Einkoppeln des Hilfslichtes und einen gelochten Bereich zum Auskoppeln des Hilfslichtes in der optischen Faser, woraufhin das Hilfslicht durch die gelochten Bereiche in die optische Faser eingekoppelt und aus der optischen Faser ausgekoppelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Mantelfläche einer langen optischen Faser, wobei die optische Faser mindestens einen Bereich zum Einkoppeln von Hilfslicht und mindestens einen Bereich zum Auskoppeln von Hilfslicht aufweist und wobei die Dämpfung des Hilfslichtes in der optischen Faser als Regelgröße zur Steuerung eines Bearbeitungsmittels verwendet wird.
  • Lichtleitende optische Fasern werden vermehrt als Sensoren eingesetzt. Dazu kann es vorteilhaft sein, die Mantelfläche des Lichtleiters gezielt zu bearbeiten. Eine solche Bearbeitung kann durch mechanische Hilfsmittel wie z. B. scharfe Messer, durch chemische Prozesse wie das Ätzen mit Säuren oder auch durch optische Verfahren wie den Laserschnitt erfolgen. Bei diesen Prozessen stellt sich immer die Aufgabe, den Lichtleiter an seiner Oberfläche möglichst gezielt zu bearbeiten, wobei z. B. möglichst gleichmäßig tiefe Schnitte in den Lichtleiter mit einem Laser eingebracht werden sollen. Im Bereich dieser Schädigungen der Mantelfläche verändern sich die lichtleitenden Eigenschaften des Lichtleiters signifikant. In diesem Bereich kann eine Sensorwirkung erzielt werden.
  • Die DE 4243388 A1 offenbart eine Messeinrichtung für Lichtwellenleiter und ein Verfahren zur Durchführung der Messung. Hier wird eine Messeinrichtung für Lichtwellenleiter unter Verwendung eines optischen Empfängers gezeigt, der eine Koppeleinrichtung nach dem Biegekoppelprinzip sowie ein im Strahlungsfeld eines auszukoppelnden Sendesignal angeordnetes lichtempfindliches Element aufweist. Dem lichtempfindlichen Element ist eine Auswerteeinrichtung zugeordnet, wobei die Koppeleinrichtung derart ausgebildet ist, dass mindestens zwei Lichtwellenleiter in einer geordneten Struktur so nebeneinander einlegbar sind, dass sie eigenständige, nebeneinander liegende Strahlungsfelder aufweisen.
  • Die US 5,179,275 A zeigt ein Verfahren zum Ein- und Auskoppeln von Licht aus einem Lichtwellenleiter zu Messzwecken. Hier wird der Zeitraum, in dem Druck auf die Beschichtung des Lichtwellenleiters ausgeübt wird, so kurz gewählt, dass der Endzustand der druckabhängigen Verformung bzw. des Fließens der Beschichtung noch nicht erreicht wird. Es wird jedoch noch während der Verformung der Beschichtung des Lichtwellenleiters die Stärke des ausgekoppelten Lichtes gemessen. Diese Messung wird bereits vor Erreichen des Endzustandes der druckabhängigen Verformung beendet und der im Endzustand zu erreichende Endmesswert wird durch die Extrapolation aus dem vorher gewonnenen Messwerten festgelegt.
  • Darüber hinaus zeigt die DE 4312247 C2 ein Verfahren zum anzapfen von Lichtsignalen eines optischen Feldes, welches einen mit einer Ummantelung umgebenen Kern eines optischen Wellenleiters umgibt.
  • Es ist bekannt, die Bearbeitung eines Lichtleiters mithilfe eines eingekoppelten Hilfslichtes zu beobachten. Dazu wird an dem einen Ende des Lichtleiters das Hilfslicht aus einer Hilfslichtquelle eingekoppelt und die Transmission des Hilfslichtes durch den Lichtleiter wird am anderen Ende des Lichtleiters mit einem Lichtdetektor beobachtet. Durch die Veränderung der Mantelfläche bei der Bearbeitung des Lichtleiters, zum Beispiel mit einem Laserwerkzeug, ändert sich die Transmission des Hilfslichtes durch den Lichtleiter. Ist eine bestimmte vorgegebene Dämpfung des Hilfslichtes durch die Bearbeitung des Lichtleiters erreicht, so wird die Bearbeitung des Lichtleiters gestoppt, indem beispielsweise der bearbeitende Laser ausgeschaltet wird. Damit ist eine sehr präzise Schnitttiefe erzielbar.
  • Bei dem geschilderten Verfahren besteht jedoch das Problem, dass das Hilfslicht an dem einen Ende der optischen Faser eingekoppelt und an dem anderen Ende der optischen Faser ausgekoppelt werden muss. Da eine optische Faser in der Regel sehr lang (über 1000 Meter) ist, wobei sie zum Beispiel auf einer Trommel aufgewickelt sein kann, muss sie zur Anwendung des beschriebenen Verfahrens zunächst in kurze (unter 10 Meter) Stücke zerlegt werden, um sie dann der Oberflächenbearbeitung zu unterziehen. Dieses Vorgehen ist gerade für industrielle Anwendungen sehr nachteilig, da der Verfahrensschritt des Zuschnitts der optischen Faser zum Produktionsprozess hinzu kommt und kurze Abschnitte optischer Fasern wesentlich aufwendiger handhabbar sind, als auf Trommeln aufgespulte sehr lange optische Fasern.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Bearbeitung einer Mantelfläche einer langen optischen Faser anzugeben, bei dem die optische Faser in ihrer vollen Länge bearbeitet werden kann, ohne dass sie vorher in kurze Einheiten zugeschnitten werden muss.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Dadurch, dass ein Durchstoßelement einen gelochten Bereich zum Einkoppeln des Hilfslichtes und einen gelochten Bereich zum Auskoppeln des Hilfslichtes in der optischen Faser erzeugt woraufhin das Hilfslicht durch die gelochten Bereiche in die optische Faser eingekoppelt und aus der optischen Faser ausgekoppelt wird, kann die Ein- und Auskopplung des Hilfslichtes an jeder beliebigen Stelle der optischen Faser erfolgen. Auf die Gesamtlänge der optischen Faser muss in diesem Zusammenhang keine Rücksicht genommen werden. Dies ist vor allem bei einer Großserienfertigung von Vorteil, da lange optische Fasern von der Trommel abgespult werden können und an jeder gewünschten Stelle bearbeitet werden können. Das Ein- und Auskoppeln des Hilfslichtes an den Enden einer langen optischen Faser würde schon aufgrund des Lichtintensitätsverlustes in der langen optischen Faser große Probleme verursachen, da das Licht auf dem langen Weg durch die Faser sehr stark gedämpft wird. Unter Umständen kann die Intensität des Hilfslichtes dabei derart zurückgehen, dass am Ende der langen optischen Faser kein Signal mehr erfasst werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Weg, den das Hilfslicht in der Faser zurücklegen soll, genau bestimmbar. Die Gesamtlänge der optischen Faser spielt dabei keine Rolle und der Weg, den das Hilfslicht in der optischen Faser zurücklegt, kann vorteilhaft kurz gehalten werden.
  • Bei einer Weiterbildung ist das Durchstoßelement als Nadel ausgebildet. Eine Nadel eignet sich besonders gut, um die Faser gezielt und leicht zu Durchstoßen, ohne die Faser dabei vollständig zu zertrennen.
  • Bei einer nächsten Weiterbildung wird aus dem Durchstoßelement das Hilfslicht in die optische Faser eingekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass das Durchstoßelement eine weitere Aufgabe erfüllen kann. Nach dem Durchstoßen der optischen Faser kann das Durchstoßelement in einer bestimmten Position verharren und durch einen transparent ausgebildeten Bereich im Durchstoßelement das Hilfslicht in die Faser einkoppeln. Dadurch wird es unnötig ein weiteres Element zu Einkoppeln des Hilfslichtes einzuführen, das nach der Erzeugung des gelochten Bereichs mit dem Durchstoßelement in den gelochten Bereich einfährt, um das Hilfslicht einzukoppeln.
  • In gleicher Weise ist es vorteilhaft, wenn in das Durchstoßelement das Hilfslicht aus der optischen Faser ausgekoppelt wird. Auch hier erfüllt das Durchstoßelement die zuvor beschriebene Doppelfunktion. Ein weiteres Element zum Auskoppeln des Hilfslichtes wird ebenso unnötig, wie das weitere Element zum Einkoppeln des Hilfslichtes.
  • Bei einer Ausgestaltung ist in dem Durchstoßelement eine Lichtquelle zur Erzeugung des Hilfslichtes angeordnet. Hier durch ist es besonders einfach das Hilfslicht aus dem Durchstoßelement in die optische Faser einzukoppeln.
  • Bei einer nächsten Ausgestaltung ist in dem Durchstoßelement ein Detektor zur Detektierung des Hilfslichtes angeordnet. Damit kann die erfasste Intensität des Hilfslichtes direkt im Durchstoßelement in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, welches dem Steuergerät zugeführt wird.
  • Wenn in dem Durchstoßelement ein Lichtleiter angeordnet ist, kann das Hilfslicht vorteilhaft von einer Lichtquelle zu der optischen Faser oder von der optischen Faser zu dem Detektor geleitet werden.
  • Bei einer Weiterbildung ist in dem Durchstoßelement ein Spiegel angeordnet. Der Spiegel lenkt das von der Lichtquelle erzeugte Hilfslicht zur Einkopplung in die axiale Richtung der optischen Faser und zur Auskopplung hin zum Detektor.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird die optische Faser zur Bearbeitung von einer ersten Trommel abgespult und auf eine zweite Trommel aufgespult. Auf Trommeln können sehr lange optische Fasern vorgehalten werden, wodurch eine äußerst ökonomische Bearbeitung der optischen Fasern ermöglicht wird.
  • Bei einer Weiterbildung ist das Bearbeitungsmittel als optisch wirkendes Werkzeug ausgebildet, wobei das optisch wirkende Werkzeug einen Laser umfassen kann. Gerade Laser eignen sich sehr gut zum Ausführen von präzisen Schnitten in Oberflächen. Aber auch lithographische Verfahren sind denkbar, um die Mantelfläche der optischen Faser zu strukturieren.
  • Darüber hinaus kann das Bearbeitungsmittel als chemisch wirkendes Werkzeug ausgebildet sein. Mit chemischen und speziell mit nasschemischen Prozessen lassen sich Oberflächen hervorragend bearbeiten und strukturieren, was auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann.
  • Bei einer nächsten Weiterbildung ist das Bearbeitungsmittel als mechanisch wirkendes Werkzeug ausgebildet. Wenn das mechanisch wirkende Werkzeug ein Schnittmesser umfasst, können leicht Schnitte in die Mantelfläche eingebracht werden, die die gewünschte Struktur bilden. Es ist auch denkbar, dass das mechanisch wirkende Werkzeug eine Fräse umfasst. Auch mit einer Fräse ist eine Oberfläche leicht und kostengünstig strukturierbar.
  • Darüber hinaus kann das Bearbeitungsmittel vorteilhaft als Sandstrahlgerät ausgebildet sein. Das Sandstrahlen ist ein Verfahren, das vor allem bei der Herstellung von Massenprodukten kostengünstig einsetzbar ist.
  • Bei einer Ausgestaltung ist das Bearbeitungsmittel als thermisch wirkendes Werkzeug ausgebildet. Gerade die Oberfläche eines polymeren Lichtleiters kann mit Wärme leicht bearbeitet werden. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das thermisch wirkende Werkzeug einen Heißstempel.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung ist eine Mehrzahl von Fasern zu einem Band zusammengefasst. Gerade bei der Anwendung der optischen Faser als Sensor zur Erkennung von Verformungen ist es vorteilhaft eine Mehrzahl von optischen Fasern zu einem Band zusammen zu fassen, um so eine Sensor mit einer hohen örtlichen Auflösung zu schaffen.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sollen anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren erläutert werden. Diese zeigen in:
  • 1 eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer optischen Faser,
  • 2 die Einkopplung des Hilfslichtes mit Hilfe des Durchstoßelements,
  • 3 vier optischer Fasern mit gelochten Bereichen zum Einkoppeln des Hilfslichtes,
  • 4 ein Band aus optischen Fasern in einer Schnittdarstellung,
  • 5 ein Band aus vier optischen Fasern,
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines Bandes aus vier optischen Fasern,
  • 7 eine mögliche Form der Auskopplung des Hilfslichtes aus der optischen Faser,
  • 8 ein Band aus vier optischen Fasern mit gelochten Bereichen zum Auskoppeln des Hilfslichtes,
  • 9 eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Lichtquelle zur Erzeugung des Hilfslichtes in dem Durchstoßelement angeordnet ist,
  • 10 einen Längsschnitt durch eine lange optische Faser,
  • 11 eine optische Faser, die von einem sehr feinen Durchstoßelement durchstoßen wurde.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung 2 zur Bearbeitung einer optischen Faser 1. Bearbeitet wird die optische Faser 1 mit einem Mittel 4 zur Bearbeitung der optischen Faser 1. Dieses Bearbeitungsmittel 4 kann zum Beispiel einen Laserstrahl 9 erzeugen, der die Mantelfläche der optischen Faser 1 bearbeitet. Die Bearbeitung mit dem Laserstrahl 9 ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen. Anstelle der Bearbeitung mit dem Laserstahl können ebenso chemische, thermische oder mechanische Bearbeitungsmethoden zum Einsatz kommen.
  • Die Vorrichtung 2 zur Bearbeitung einer optischen Faser 1 zeigt zwei Durchstoßelemente 3 auf. Diese Durchstoßelemente 3 durchstoßen die optische Faser 1, wobei in der optischen Faser 1 ein gelochter Bereich 12 zum Einkoppeln eines Hilfslichtes 7 und ein gelochter Bereich 13 zum Auskoppeln des Hilfslichtes 7 entsteht. Das Hilfslicht 7 wird von einer Lichtquelle 5 erzeugt, die eine geeignete elektromagnetische Strahlung aussendet. Bei der elektromagnetischen Strahlung handelt es sich in der Regel um eine Strahlung aus dem optischen Spektrum, was nicht ausschließt, dass auch elektromagnetische Wellen aus dem nicht sichtbaren Spektrum als Hilfslicht eingesetzt werden. Im gelochten Bereich kann das Hilfslicht 7 mit Hilfe eines Spiegels 15, der zum Beispiel im Durchstoßelement 3 angeordnet ist, frontal in die optische Faser 1 eingekoppelt werden. Da mit dem Durchstoßelement 3 der gelochte Bereich 12 zum Einkoppeln des Hilfslichtes 7 an jeder beliebigen Stelle der langen optischen Faser 1 erzeugt werden kann, kann eine sehr lange auf Trommeln 10, 11 aufgespulte optische Faser bearbeitet werden. Das eingekoppelte Hilfslicht 7 wird durch die optische Faser 1 geführt, bis es an den gelochten Bereich 13 zum Auskoppeln des Hilfslichtes 7 gelangt. Im hier dargestellten Durchstoßelement 3 ist ein Detektor 8 für das Hilfslicht 7 angeordnet. Dieser Detektor 8, der zum Beispiel als Fotodiode ausgeführt sein kann, detektiert die Intensität des ausgekoppelten Hilfslichtes 7 und gibt ein entsprechendes Intensitätssignal an das Steuergerät 6 aus. Wird die optischer Faser 1 zum Beispiel durch das Bearbeitungsmittel 4 mit einem Laserstrahl 9 bearbeitet, wobei die Mantelfläche 19 der optischen Faser 1 gezielt beschädigt wird, sinkt im Laufe der Bearbeitung auf Grund verstärkter Absorption, Streuung und/oder Reflexion des Hilfslichtes 7 im Schädigungsbereich die von dem Detektor 8 detektierte Intensität des Hilfslichtes 7. Der Detektor 8 gibt ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 6 weiter. Ist eine bestimmte Intensität erreicht, gibt das Steuergerät 6 ein Signal zum Abschalten des Laserstrahls 9 an das Mittel 4 zur Bearbeitung der optischen Faser 1 aus. Auf diese Weise ist ein sehr genauer, in seiner Tiefe hoch präzise bestimmbarer Schnitt in die Mantelfläche 19 der optischen Faser 1 ausführbar, wobei die optische Faser 1 zur Behandlung nicht in kurze Stücke zertrennt werden muss.
  • Die lange optische Faser 1 kann zur Bearbeitung auf einer ersten Trommel 10 aufgespult sein und zum Beispiel über Um lenkrollen 14 geführt werden, woraufhin das Durchstoßelement 3 den gelochten Bereich 12 zur Einkopplung des Hilfslichtes 7 herstellt. Die Faser wird daraufhin mit dem Laserstrahl 9 bearbeitet, was mit dem Hilfslicht 7 aus dem gelochten Bereich 13 zur Auskopplung des Hilfslichtes 7 beobachtet werden kann. Eine weitere Umlenkrolle 14 führt die nun bearbeitete optische Faser auf eine zweite Trommel 11, wo die optischer Faser 1 aufgespult wird. Daraufhin kann ein nächster Abschnitt der optischen Faser bearbeitet werden. Mit diesem Verfahren können optische Fasern 1 mit einer Länge von wesentlich mehr als 1000 Meter bearbeitet werden, ohne dass die optische Faser 1 vorher in kurze Abschnitte zertrennt werden müsste.
  • Die Einkopplung des Hilfslichtes 7 mit Hilfe des Durchstoßelements 3 wird in 2 näher dargestellt. Das Durchstoßelement 3 hat hier gerade die in einem Führungselement 17 gehaltene optische Faser 1 durchstoßen, wobei das ausgestoßene Teil 18 noch erkennbar ist. Entstanden ist dabei ein gelochter Bereich 12 zur Einkopplung des Hilfslichtes 7. Das Hilfslicht 7 wird von der Lichtquelle 5 erzeugt und über einen Lichtleiter 20 im Durchstoßelement 3 zum Spiegel 15 geführt. Der Spiegel 15 spiegelt das Hilfslicht 7 in die axiale Achse der optischen Faser 1. Auf diese Art und Weise kann das Hilfslicht 7 problemlos in die optische Faser 1 eingekoppelt werden.
  • Es ist auch denkbar, dass das Hilfslicht nicht wie in 2 dargestellt mit dem Durchstoßelement 3 in die optische Faser eingekoppelt wird, sondern ein zweites, hier nicht dargestelltes, Einkoppelelement vorhanden ist, das, nachdem der gelochte Bereich 12 zum Einkoppeln des Hilfslichtes geschaffen wurde, in den gelochten Bereich 12 zum Einkoppeln des Hilfslichtes 7 eingefahren wird und, ähnlich wie hier am Beispiel des Durchstoßelementes 3 dargestellt, das Hilfslicht 7 in die optische Faser einkoppelt. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Lichtquelle 5 direkt im Durchstoßelement 3 oder im hier nicht dargestellten Einkoppelelement angeordnet ist. Diese Ausführungsform wird in 9 noch einmal näher dargestellt.
  • 3 zeigt vier optischer Fasern 1, die zu einem Band 16 zusammengefasst sind. An verschiedenen Stellen auf dem Band 16 erkennt man die gelochten Bereich 12 zum Einkoppeln des Hilfslichtes 7. Das Band 16 ist in einer Draufsicht dargestellt.
  • 4 zeigt ein solches Band 16 in einer Schnittdarstellung. Vier optische Fasern 1 sind hier mit einem Bandmantel 22 zu einem Band 16 aus optischen Fasern 1 zusammengefasst.
  • 5 zeigt dieses Band 16 aus vier optischen Fasern 1, wobei das Durchstoßelement 3 in eine optische Faser 1 eingedrungen ist und einen gelochten Bereich 13 zum Auskoppeln des Hilfslichtes 7 geschaffen hat. Im Durchstoßelement 3 ist der Detektor 8 zu erkennen, der das Hilfslicht 7 detektiert und ein entsprechendes Intensitätssignal an das Steuergerät 6 weitergibt. Hierzu ist der Detektor 8 über eine elektrische Leitung 21 mit dem Steuergerät 6 verbunden.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bandes 16 aus vier optischen Fasern 1. Die vier optischen Fasern 1 sind von einem Bandmantel 22 umgeben. Das Durchstoßelement 3 hat eine optische Faser 1 durchstoßen, und das von der Lichtquelle 5 erzeugte Hilfslicht 7 wird über das Durchstoßelement 3 und den im Durchstoßelement 3 enthaltenen Spiegel 15 in die axiale Richtung der durchstoßenen optischen Faser 1 gelenkt und in diese eingekoppelt. Hierzu ist das Durchstoßelement 3 in Höhe des Spiegels 15 transparent für das Hilfslicht 7 ausgeführt.
  • Eine mögliche Form der Auskopplung des Hilfslichtes 7 aus der optischen Faser 1 zeigt 7. Auch in 7 ist die optische Faser 1 in einem Führungselement 17 gehalten. Das Durchstoßelement 3 hat die optischer Faser 1 durchstoßen und einen gelochten Bereich 13. zum Auskoppeln des Hilfslichtes 7 geschaffen. Das ausgestoßene Teil 18 der optischen Faser 1 ist zu erkennen. Das Hilfslicht 7, das die optische Faser durchlaufen hat, gelangt zu dem gelochten Bereich 13 zum Aus koppeln des Hilfslichtes 7. Hier trifft das Hilfslicht 7 auf das Durchstoßelement 3 das hier für das Hilfslicht 7 transparent ausgebildet ist und in dem der Spiegel 15 platziert ist, der das Hilfslicht zu dem über der optischen Faser 1 angeordneten Detektor 8 lenkt. Der Detektor 8 ist über eine elektrische Leitung 21 mit dem Steuergerät 6 verbunden, das das hier nicht dargestellte Bearbeitungsmittel 4 ansteuert.
  • 8 zeigt ein Band 16 aus vier optischen Fasern, wobei in den optischen Fasern 1 gelochte Bereiche 13 zum Auskoppeln des Hilfslichtes 7 zu erkennen sind.
  • 9 zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Lichtquelle 5 zur Erzeugung des Hilfslichtes 7 in dem Durchstoßelement 3 angeordnet ist. Die Hilfslichtquelle 5 wird über eine elektrische Leitung 21 mit elektrischer Energie versorgt. Bei einer derartigen Anordnung der Hilfslichtquelle 5 in dem Durchstoßelement 3 sind keinerlei weitere optische Einrichtungen notwendig, um das Hilfslicht 7 direkt in die optische Faser 1 einzukoppeln. Das Durchstoßelement 3 muss lediglich an der Stelle an der das Hilfslicht 7 in die optischer Faser 1 eingekoppelt werden soll für das Hilfslicht 7 transparent sein. Auf diese Art und Weise ergibt sich eine sehr kostengünstige und effektive Methode, Hilfslicht in eine lange optische Faser 1 einzukoppeln, ohne die lange optische Faser 1 in kurze Stücke zerlegen zu müssen. Optische Fasern 1 mit einer Länge von über 1000 Meter können nach dem Verfahren hoch effizient bearbeitet werden.
  • 10 zeigt einen Längsschnitt durch eine lange optische Faser 1. Die Faser 1 besteht aus einem Kern 23 und einer Reflektionsschicht 24. Die Brechungsindizes des Kernmaterials 23 und der Reflektionsschicht 24 sind so gewählt, dass eine optimale Leitung des Lichts in der optischen Faser 1 erfolgt. Die Reflektionsschicht 24 hat in der Regel eine Stärke von einigen μm. Wenn im Zusammenhang mit dieser Erfindung. von der Bearbeitung der Mantelfläche 19 der optischen Faser 1 gesprochen wird, ist die Bearbeitung der Reflektionsschicht 24 als solche genauso gemeint wie die Bearbeitung der Reflektionss chicht 24 mit einem Vordringen des Bearbeitungsmittels 4 bis zu dem oder in das Kernmaterial 23. Es kann also nur die Reflektionsschicht 24 entfernt oder verändert werden oder die Reflektionsschicht 24 kann zusammen mit einem Teil des Kerns 23 entfernt oder verändert werden.
  • 11 zeigt eine Draufsicht auf eine optische Faser 1, die von einem sehr feinen Durchstoßelement 3 durchstoßen wurde. Nur ein Teil des Kerns der optischen Faser wurde beschädigt und damit ist nur ein kleiner gelochter Bereich 12, 13 in der optischen Faser 1 entstanden. Die optische Faser 1 selber wird also durch das Durchstoßelement 3 nicht zertrennt und kann in ihrer vollen Länge bearbeitet werden, wozu sie in der Regel auf hier nicht dargestellten Spulen oder Trommeln 11, 12 aufgespult wird. Erst wenn die bearbeiteten optischen Fasern 1 zu optoelektronischen Sensoren weiterverarbeitet werden können die gelochten Bereiche 12, 13 einfach weg geschnitten werden, was auch für die anderen beschriebenen Figuren gilt und somit auch für die Bearbeitung von Bändern 16 aus optischen Fasern 1. Die Lichtquelle 5 nach 11 kann mit modernen optoelektronischen Verfahren sehr klein, in dem feinen Durchstoßelement 3, ausgebildet sein. Hierfür sind in moderner Halbleitertechnologie hergestellte Leuchtdioden oder Diodenlaser besonders gut geeignet.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Bearbeitung einer Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1), wobei die optische Faser (1) mindestens einen Bereich (12) zum Einkoppeln von Hilfslicht (7) und mindestens einen Bereich (13) zum Auskoppeln von Hilfslicht (7) aufweist und wobei die Dämpfung des Hilfslichtes (7) in der optischen Faser (1) als Regelgröße zur Steuerung eines Bearbeitungsmittels (4) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchstoßelement (3) einen gelochten Bereich (12) zum Einkoppeln des Hilfslichtes (7) und einen gelochten Bereich (13) zum Auskoppeln des Hilfslichtes (7) in der optischen Faser (1) erzeugt woraufhin das Hilfslicht (7) durch die gelochten Bereiche (12, 13) in die optische Faser (1) eingekoppelt und aus der optischen Faser (1) ausgekoppelt wird.
  2. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchstoßelement (3) als Nadel ausgebildet ist.
  3. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Durchstoßelement (3) das Hilfslicht (7) in die optische Faser (1) eingekoppelt wird.
  4. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in das Durchstoßelement (3) das Hilfslicht (7) aus der optischen Faser (1) ausgekoppelt wird.
  5. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchstoßelement (3) eine Lichtquelle (5) zur Erzeugung des Hilfslichtes (7) angeordnet ist.
  6. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchstoßelement (3) ein Detektor (8) zur Detektierung des Hilfslichts (7) angeordnet ist.
  7. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchstoßelement (3) ein Lichtleiter (20) angeordnet ist.
  8. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchstoßelement (3) ein Spiegel (15) angeordnet ist.
  9. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (1) zur Bearbeitung von einer ersten Trommel (10) abgespult und auf eine zweite Trommel (11) aufgespult wird.
  10. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel (4) als optisch wirkendes Werkzeug ausgebildet ist.
  11. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch wirkende Werkzeug einen Laser (9) umfasst.
  12. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel (4) als chemisch wirkendes Werkzeug ausgebildet ist.
  13. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel (4) als mechanisch wirkendes Werkzeug ausgebildet ist.
  14. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Werkzeug ein Schnittmesser umfasst.
  15. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Werkzeug eine Fräse umfasst.
  16. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel (4) als Sandstrahlgerät ausgebildet ist.
  17. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsmittel (4) als thermisch wirkendes Werkzeug ausgebildet ist.
  18. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch wirkende Werkzeug einen Heißstempel umfasst.
  19. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (1) als polymeroptische Faser ausgebildet ist.
  20. Verfahren zur Bearbeitung der Mantelfläche (19) einer langen optischen Faser (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Fasern (1) zu einem Band (16) zusammengefasst ist.
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