DE102006053606B3

DE102006053606B3 - Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern

Info

Publication number: DE102006053606B3
Application number: DE102006053606A
Authority: DE
Inventors: Rainer Kossat; Christian Heidler
Original assignee: CCS Technology Inc
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2026-11-15

Abstract

Eine Vorrichtung (1000) zum Spleißen von Lichtwellenleitern (1, 2) umfasst eine Aufnahmeeinheit (30) mit einem lichtempfindlichen Bereich (31) und ein optisches System (60) mit mindestens einer Linse (61) zur Abbildung eines Bildes von Endbereichen der zu verspleißenden Lichtwellenleiter (1, 2) auf den lichtempfindlichen Bereich (31) der Aufnahmeeinheit. Um eine Kondensation von Wasser an dem optischen System (60) und/oder an der Aufnahmeeinheit (30) zu verhindern, lassen sich das optische System und/oder die Aufnahmeeinheit von Erwärmungseinheiten (71, 72) erwärmen. Zur Steuerung der Erwärmung wird vorzugsweise ein von einem Temperatursensor (80) ermittelter Temperaturverlauf über einen längeren Zeitraum in Verbindung mit einer von einem Luftfeuchtigkeitssensor (90) detektierten Luftfeuchte von einer Steuereinheit (10) ausgewertet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, bei der ein Spleißvorgang mittels einer Aufnahmeeinheit überwacht wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, bei der ein Spleißvorgang mittels einer Aufnahmeeinheit überwacht wird.
Zum Verbinden von Lichtwellenleitern werden Spleißgeräte eingesetzt, bei denen die Enden der zu verspleißenden Lichtwellenleiter erwärmt werden und infolge der Erwärmung miteinander verschmelzen.
Die Druckschrift DE 41 39 152 A1 betrifft ein Verfahren zum Spleißen von Lichtwellenleiterenden, wobei die Lichtwellenleiter in eine Positioniereinrichtung eingebracht, die Lichtwellenleiter zueinander ausgerichtet werden und eine thermische Spleißverbindung zeitoptimiert zwischen den Lichtwellenleiterenden hergestellt wird. Eine Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter umfasst eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter und ein optisches System zur Abbildung des Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter auf die Aufnahmeeinheit.
1 zeigt eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern 1000. Die Vorrichtung umfasst eine Spleißeinheit 100, die von einer Abdeckung geschützt wird. Zur Bedienung der Spleißvorrichtung ist ein Bedienfeld 200 mit Bedientasten 210 vorgesehen. Auf einer Anzeigeeinheit 300 werden Parameter beziehungsweise Steuerkommandos zur Steuerung eines Spleißvor ganges angezeigt. Des Weiteren lassen sich auf der Anzeigeeinheit 300 Bilder, die von einem Kamerasystem während einem Ausrichten der Lichtwellenleiter oder während des Spleißens der Lichtwellenleiter aufgenommen worden sind, anzeigen.
2 zeigt die Spleißeinheit 100, die sich unter der Abdeckung befindet. Die Spleißeinheit umfasst Halterungen 51 und 52, in die die zu verspleißenden Lichtwellenleiter 1 und 2 eingelegt werden. Die Halterungen sind in horizontale und vertikale Richtung verfahrbar, so dass sich die beiden Lichtwellenleiter für einen Spleißvorgang aufeinander ausrichten lassen. Nach dem Ausrichten der beiden Lichtwellenleiter wird der Lichtwellenleiter 2 mittels einer Antriebseinrichtung 53 auf den Lichtwellenleiter 1 zubewegt, bis sich die beiden Faserenden berühren. Zur Durchführung des eigentlichen Spleißvorgangs müssen die Enden der Lichtwellenleiter erwärmt werden. Dazu sind Elektroden 21 und 22 vorgesehen, die von einer Steuereinheit 10 aktivierbar sind. Die Enden der Lichtwellenleiter werden mittels eines Lichtbogens, der sich zwischen den Elektrodenspitzen ausbildet, erwärmt. Infolge der Erwärmung verschmelzen die Enden der beiden Lichtwellenleiter.
Zum Ausrichten der beiden Lichtwellenleiter vor dem eigentlichen Spleißvorgang ist ein Kamerasystem mit Aufnahmeeinheiten 30, die einen lichtempfindlichen Bereich 31 aufweisen, vorgesehen. Die Enden der Lichtwellenleiter werden von Lichtquellen 40 beleuchtet. Mittels eines optischen Systems 60, das eine oder mehrere Linsen 61 umfasst, wird ein Bild der Faserenden in jeweils senkrechter Richtung zueinander auf die lichtempfindlichen Bereiche 31 der Aufnahmeeinheiten 30 abgebildet. In Abhängigkeit von den aufgenommenen Bildern steuert die Steuereinheit 10 die Verschiebung der Haltevorrichtungen 51 und 52, so dass die Enden der beiden Lichtwellenleiter für einen nachfolgenden Spleißvorgang aufeinander ausgerichtet sind. Des Weiteren lässt sich mit dem Kamerasystem der eigentliche Spleißvorgang nach Zünden des Lichtbogens beobachten und beispielsweise auf der Anzeigeeinheit 300 anzeigen.
Damit der Ausrichtevorgang mittels der von dem Kamerasystem aufgenommenen Bilder gesteuert werden kann und ein nachfolgender Spleißvorgang aufgezeichnet werden kann, ist es erforderlich, dass mit den Aufnahmeeinheiten 30 ein scharfes Bild von den Endbereichen der Lichtwellenleiter aufgezeichnet wird. Dazu ist es insbesondere erforderlich, dass die Linsen 61 des optischen Systems 60 als auch die lichtempfindlichen Bereiche 31 der Aufnahmeeinheiten 30 nicht durch eine Kondensation von Wasser beschlagen sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern anzugeben, bei der eine Kondensation von Wasser an Komponenten eines Kamerasystems zur Aufnahme von Bildern von Endbereichen der zu verspleißenden Lichtwellenleiter verhindert wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern anzugeben, bei der eine Kondensation von Wasser an Komponenten eines Kamerasystems zur Aufnahme von Bildern von Endbereichen der zu verspleißenden Lichtwellenleiter verhindert wird.
Diese Aufgaben werden mit Hilfe der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung und dem im Anspruch 15 angegebenen Verfahren gelöst.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter, ein optisches System zur Abbildung des Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter auf die Aufnahmeeinheit und eine Erwärmungseinheit zur Erwärmung des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann verhindert werden, dass es infolge einer Kondensation von Wasser an dem optischen System, beispielsweise einer Linse, als auch an der Aufnahmeeinheit, beispielsweise den lichtempfindlichen Elementen eines Kamerachips, zu Fehlfunktionen der Spleißvorrichtung kommt. Dazu lässt sich das optische System und/oder die Aufnahmeeinheit erwärmen, so dass das kondensierte Wasser verdampft und das optische System beziehungsweise die Aufnahmeeinheit nicht mehr beschlagen sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst das optische System mindestens eine Linse. Die mindestens eine Linse ist von der Erwärmungseinheit erwärmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Linse von einem wärmeleitfähigen Rahmen umgeben. Der wärmeleitfähige Rahmen ist von der Erwärmungseinheit erwärmbar.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Aufnahmeeinheit lichtempfindliche Elemente auf. Die lichtempfindlichen Elemente sind von der Erwärmungseinheit erwärmbar. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die lichtempfindlichen Elemente von einem wärmeleitfähigen Rahmen umgeben. Der wärmeleitfähige Rahmen ist von der Erwärmungseinheit erwärmbar. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der wärmeleitfähige Rahmen als ein Rahmen aus einem Metall ausgebildet sein.
Die Erwärmungseinheit kann beispielsweise als ein beheizbarer Draht, als eine Heizfolie oder als ein Peltier-Element ausgebildet sein.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Vorrichtung einen Temperatursensor zum Ermitteln einer Umgebungstemperatur der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Steuereinheit zur Aktivierung der Erwärmungseinheit zur Erwärmung des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit, wobei die Steuereinheit die Erwärmungseinheit in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor ermittelten Umgebungstemperatur aktiviert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass sie die Erwärmungseinheit in Abhängigkeit von einer von dem Temperatursensor ermittelten Temperaturänderung aktiviert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Vorrichtung einen Luftfeuchtigkeitssensor zum Ermitteln einer Luftfeuchte der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter. Des Weiteren ist eine Steuereinheit zur Aktivierung der Erwärmungseinheit zu der Erwärmung des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit vorgesehen, wobei die Steuereinheit die Erwärmungseinheit in Abhängigkeit von der von dem Luftfeuchtigkeitssensor ermittelten Luftfeuchte aktiviert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter zur Durchführung eines Spleißvorgangs von einem deaktivierten in einen aktivierten Zustand schaltbar. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren eine Speichereinheit zum Speichern von Temperaturwerten der von dem Temperatursensor aufgenommenen Umgebungstemperatur, wobei die Temperaturwerte im aktivierten und deaktivierten Betriebszustand der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter in der Speichereinheit speicherbar sind.
Fehlfunktionen treten bei einer Spleißvorrichtung vor allem bei einem Temperaturwechsel auf. Dabei kommt es insbesondere zur Kondensation von Wasser an den Komponenten des optischen System beziehungsweise der Aufnahmeeinheit, wenn diese Komponenten im Vergleich zur Temperatur der Umgebung kalt sind. Durch die oben angegebenen Ausführungsformen lassen sich äußere Umgebungseinflüsse, wie beispielsweise die herrschende Temperatur oder die herrschende Luftfeuchtigkeit, am Auf stellort der Spleißvorrichtung erfassen und von der Steuereinheit auswerten. In Abhängigkeit von der festgestellten Temperaturänderung beziehungsweise der ermittelten Luftfeuchtigkeit werden das optische System und/oder die Aufnahmeeinheit vorgeheizt.
Da die Temperaturwerte auch im ausgeschalteten Zustand der Speißvorrichtung erfassbar sind, kann auch ein langfristiger Tremperaturverlauf ausgewertet werden. Dadurch kann beispielsweise festgestellt werden, ob sich die Spleißvorrichtung bereits längere Zeit in einer Umgebung mit einer im Vergleich zur Temperatur am jetzigen Aufstellort niedrigeren Temperatur befunden hat. Die Linsen des optischen Systems beziehungsweise die Aufnahmeeinheit befinden sich somit im Vergleich zur momentanen Umgebung der Spleißvorrichtung auf einer niedrigeren Temperatur. In diesem Fall aktiviert die Steuereinheit die Erwärmungseinheit, damit eine Kondensation von Wasser an den kalten Komponenten vermieden wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vorrichtung eine Bildverarbeitungseinheit zum Feststellen einer Kondensation von Wasser an dem optischen System und/oder der Aufnahmeeinheit auf. Die Steuereinheit erzeugt in Abhängigkeit von der von der Bildverarbeitungseinheit festgestellten Kondensation von Wasser auf einer Ausgabeeinheit ein Datensignal.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung setzt die Steuereinheit in Abhängigkeit von der festgestellten Kondensation von Wasser an dem optischen System und/oder der Aufnahmeeinheit die Erwärmung des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit mittels der Erwärmungseinheit fort.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern angegeben. Das Verfahren sieht das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter und einem optischen System zur Abbildung des Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter auf die Aufnahmeeinheit vor. Eine Temperatur der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter wird ermittelt. In Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebung wird eine Erwärmungseinheit zum Erwärmen des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit aktiviert.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht das Ermitteln eines Temperaturverlaufs der Temperatur der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter während einer Zeit vor. Während der Zeit wird die Erwärmungseinheit zum Erwärmen des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung aktiviert.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird eine Luftfeuchtigkeit der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter ermittelt. Die Erwärmungseinheit zum Erwärmen des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit wird in Abhängigkeit von der ermittelten Luftfeuchtigkeit aktiviert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird eine Kondensation von Wasser an dem optischen System und/oder der Aufnahmeeinheit mittels einer Bildverarbeitungseinheit festgestellt. In Abhängigkeit von der festgestellten Kondensation von Wasser an dem optischen System und/oder der Aufnahmeein heit wird die Erwärmung des optischen Systems und/oder der Aufnahmeeinheit fortgesetzt.
In Abhängigkeit von der festgestellten Kondensation von Wasser an dem optischen System und/oder der Aufnahmeeinheit wird ein Datensignal auf einer Ausgabeeinheit erzeugt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen, näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern,
2 eine Ausführungsform einer Spleißeinheit der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter,
3 eine weitere Ausführungsform einer Spleißeinheit mit einem Kamerasystem zur Aufnahme von Bildern von zu verspleißenden Lichtwellenleiter,
4 eine weitere Ausführungsform einer Spleißeinheit mit einem Kamerasystem zur Aufnahme von Bildern von Lichtwellenleitern.
3 zeigt eine Ausführungsform einer Spleißeinheit 100 mit zu verspleißenden Lichtwellenleitern 1, 2, die in einem Strahlengang zwischen einer Lichtquelle 40 und einem optischen System 60 angeordnet sind. Das optische System 60 weist eine Linse 61 auf, die von einem Rahmen 62 umgeben ist. Die Linse 61 bündelt die auf sie auftreffenden Lichtstrahlen und bildet somit ein Bild von Endbereichen der zu verspleißenden Lichtwellenleiter 1 und 2 auf einen lichtempfindlichen Bereich 31 eine Aufnahmeeinheit 30 ab. Der lichtempfindliche Bereich 31 ist von einem Rahmen 32 umgeben. Die Aufnahmeeinheit 30 kann beispielsweise als ein Kamerachip ausgebildet sein.
Der Rahmen 62 um die Linse 61 beziehungsweise der Rahmen 32 um die lichtempfindlichen Elemente 31 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Material, beispielsweise aus einem Metall, ausgebildet. Um ein Beschlagen der Linse 61 beziehungsweise ein Beschlagen des lichtempfindlichen Bereichs 31 infolge einer Kondensation von Wasser auf der Linse oder auf dem lichtempfindlichen Bereich der Aufnahmeeinheit zu verhindern, befindet sich in der Nähe des optischen Systems 60 beziehungsweise der Aufnahmeeinheit 30 eine Erwärmungseinheit 71 beziehungsweise 72.
Die Erwärmungseinheit ist beispielsweise als ein erhitzbarer Draht 71 ausgebildet. Zur Erhitzung des Drahtes zu einer Erwärmung der Linse 61 beziehungsweise zu einer Erwärmung des lichtempfindlichen Bereichs 31 ist der erhitzbare Draht mit der Steuereinheit 10 verbunden. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Erwärmungseinheit als ein Peltier-Element ausgebildet. Das Peltier-Element kann dabei aus zwei Platten aus einer Keramik gebildet sein, zwischen denen Halbleiter-Quader eingelötet sind, wobei die Keramikflächen an ihren gegenüberliegenden Flächen mit lötbaren Metallflächen versehen sind. Die Quader bestehen aus p- und n-dotiertem Halbleitermaterial, beispielsweise aus Wismut-Tellurid oder Silizium-Germanium, die abwechselnd oben und unten durch Metallbrücken miteinander verbunden sind.
Durch die von dem erhitzbaren Draht 71 beziehungsweise die von dem Peltier-Element 73 abgestrahlte Wärmestrahlung erwärmt sich die Linse 61 beziehungsweise der wärmeleitfähige Rahmen 62. Ebenso erwärmt der in der Nähe der Aufnahmeeinheit 30 angeordnete erhitzbare Draht 71 beziehungsweise das Peltier-Element 73 den lichtempfindlichen Bereich 31 der Aufnahmeeinheit 30 direkt oder indirekt über den wärmeleitfähigen Rahmen 32. Durch die Erwärmung wird ein Beschlagen der 61 beziehungsweise ein Beschlagen des lichtempfindlichen Bereichs 31 verhindert. Andererseits verdampft Wasser, das beispielsweise an der kalten Linse oder an dem kalten lichtempfindlichen Bereich der Aufnahmeeinheit kondensiert ist.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Spleißeinheit 100 mit zu verspleißenden Lichtwellenleitern 1 und 2, die im Strahlengang zwischen der Lichtquelle 40 und dem optischen System 60 angeordnet sind. Das optische System 60 umfasst eine Linse 61, die in einem wärmeleitfähigen Rahmen 62 angeordnet ist. Die Linse 61 ist derart justiert, dass sie im nicht beschlagenen Zustand ein scharfes Bild von Endbereichen der zu verspleißenden Lichtwellenleiter auf dem lichtempfindlichen Bereich 31 der Aufnahmeeinheit 30 abbildet. Um eine Kondensation von Wasser auf der Linse 61 beziehungsweise auf dem lichtempfindlichen Bereichs 31 zu verhindern ist an dem wärmeleitfähigen Rahmen 62 des optischen Systems 60 beziehungsweise an dem wärmeleitfähigen Rahmen 72 der Aufnahmeeinheit 30 eine Heizfolie angebracht. Durch ein Erwärmen der Heizfolie lässt sich auf Wasser, das an der Linse oder an dem, lichtempfindlichen Bereich kondensiert ist, wieder verdampfen.
Zur Aktivierung der Heizfolie für einen Erwärmungsvorgang ist die Heizfolie an die Steuereinheit 10 angeschlossen. Durch eine Erwärmung des wärmeleitfähigen Rahmens 62 oder 32, der beispielsweise aus einem Metall besteht, wird die Linse 61 beziehungsweise der lichtempfindliche Bereich 31 der Aufnahmeeinheit 30 erwärmt, so dass ein Beschlagen infolge einer Kondensation von Wasser verhindert wird oder bereits kondensiertes Wasser wieder verdampft.
Eine Kondensation von Wasser an dem Komponenten des Kamerasystems, insbesondere an der Linse 61 und an dem lichtempfindlichen Bereichs 31 der Aufnahmeeinheit 30, tritt vor allen Dingen bei einem Temperaturwechsel auf. Wenn sich die Spleißvorrichtung beispielsweise in einem Raum mit geringer Raumtemperatur befunden hat und in einem Raum mit höherer Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit für einen Spleißvorgang eingesetzt wird, die Komponenten des Kamerasystems somit kalt im Vergleich zu der Umgebungstemperatur sind, kommt es am optischen System 60 beziehungsweise an der Aufnahmeeinheit 30 zu einer Kondensation von Wasser infolge einer im Vergleich zur Umgebung niedrigen Temperatur der Linse 61 beziehungsweise des lichtempfindlichen Bereichs 31.
Um eine derartige Temperaturänderung von einer niedrigen Temperatur zu einer hohen Temperatur zu detektieren, ist ein Temperatursensor 80, wie in den Ausführungsbeispielen anhand der 3 und 4 gezeigt, vorgesehen, der mit der Steuereinheit 10 verbunden ist. Mittels des Temperatursensors 80 lässt sich eine Umgebungstemperatur erfassen beziehungsweise ein Temperaturverlauf über einen längeren Zeitraum auswerten.
Um den Temperaturverlauf über einen längeren Zeitraum auszuwerten ist eine Speichereinheit 11 an die Steuereinheit 10 gekoppelt. In der Speichereinheit 11 lassen sich in bestimmten Zeitintervallen aufgenommen Temperaturwerte abspeichern, sodass beim Auslesen der Speichereinheit 11 ein Temperaturverlauf über einen längeren Zeitraum von der Steuereinheit 10 ausgewertet werden kann. Die von dem Temperatursensor 80 detektierten Temperaturwerte lassen sich vorzugsweise in einem aktivierten Zustand der Spleißvorrichtung, beispielsweise in einem eingeschalteten Zustand des Gerätes, als auch in einem deaktivierten Betriebszustand, beispielsweise bei ausgeschaltetem Gerät, in der Speichereinheit 11 abspeichern. Somit lassen sich Temperaturverläufe, beispielsweise über eine Batteriepufferung, auch im ausgeschalteten Zustand der Spleißvorrichtung über einen längeren Zeitraum erfassen.
Neben der Aufzeichnung der Temperatur lässt sich die am Ort der Spleißvorrichtung vorherrschende Luftfeuchtigkeit mit einem Luftfeuchtigkeitssensor 90, der an die Steuereinheit 10 angeschlossen ist, auswerten. Beim Aktivieren beziehungsweise Einschalten der Spleißvorrichtung für einen Spleißvorgang wertet die Steuereinheit 10 die von dem Temperatursensor 80 erfasste Temperatur beziehungsweise die in der Speichereinheit 11 gespeicherten Temperaturwerte aus und erhält gleichzeitig von dem Luftfeuchtigkeitssensor 90 eine Information über die am Ort des Spleißgerätes vorherrschende Luftfeuchtigkeit. In Abhängigkeit von dem gespeicherten Temperaturverlauf und der von dem Luftfeuchtigkeitssensor erfassten Luftfeuchtigkeit lassen sich die Erwärmungseinheiten 71 und 72 zu einem Vorheizen des optischen Systems 60 beziehungsweise einem Vorheizen der Aufnahmeeinheit 30 aktivieren. Die Erwärmungseinheit wird vorzugsweise aktiviert, wenn die gespeicherten Temperaturwerte einen Anstieg der Temperatur anzeigen und von dem Luftfeuchtigkeitssensor eine hohe Luftfeuchtigkeit detektiert wird.
Eine Kondensation von Wasser an der Linse 61 beziehungsweise an dem lichtempfindlichen Bereich 31, die sich durch ein Beschlagen der Linse oder des lichtempfindlichen Bereichs zeigt, lässt sich beispielsweise mit einer elektronischen Bildverarbeitungseinheit überprüfen. Dazu ist in einer ersten Ausführungsform der Kamerachip 30 an eine Bildverarbeitungseinheit 12 angeschlossen. Mittels der Bildverarbeitungseinheit 12 lässt sich beispielsweise feststellen, ob das von der Aufnahmeeinheit 30 aufgenommene Bild von den Enden der Lichtwellenleiter mit einer hohen Bildschärfe oder einer niedrigen Bildschärfe aufgenommen worden ist. Eine niedrige Bildschärfe lässt darauf schließen, dass die Linse 61 beziehungsweise der lichtempfindliche Bereich 31 noch beschlagen sind. In diesem Fall muss die Erwärmungseinheit aktiviert werden beziehungsweise der Erwärmungsvorgang weiter fortgesetzt werden. Wenn von der Bildverarbeitungseinheit 12 hingegen eine hohe Bildschärfe detektiert wird, kann stattdessen der Erwärmungsvorgang der Linse 61 und des lichtempfindlichen Bereichs 31 abgebrochen werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform zur Überwachung einer Kondensation an den optischen Komponenten ist ein eigenes Kamerasystem 13 vorgesehen. Mittels des Kamerasystems 13 lässt sich der Betauungszustand der Linse 61 des optischen Systems 60 beziehungsweise der Betauungszustand des lichtempfindlichen Bereichs 31 der Aufnahmeeinheit 30 überwachen. Dazu ist das Kamerasystem 13 an eine Bildverarbeitungseinheit 12 angeschlossen, die die von ihr ausgewerteten Bildsignale an die Steuereinheit 10 weiterleitet.
Wenn nach einer Auswertung des von dem Kamerasystem 13 aufgenommenen Bildes der Linse 61 beziehungsweise des lichtempfindlichen Bereichs 31 festgestellt wird, dass die Linse 61 beziehungsweise der lichtempfindliche Bereich 31 noch beschlagen ist, wird die Erwärmungseinheit 71, 72, 73 aktiviert beziehungsweise ein bereits aktivierter Erwärmungsprozess der Komponenten 31 und/oder 61 weiter fortgesetzt. Bei einer anderen Ausführungsform erfolgt eine Ausgabe eines Datensignals, beispielsweise eines Warntons, oder eine Ausgabe eines entsprechenden Warnhinweises auf der Ausgabeeinheit 300. Durch die Ausgabe eines Warnhinweises kann ein Benutzer rechtzeitig gewarnt werden, dass mittels der Aufnahmeeinheit 30 ein Ausrichtevorgang der beiden zu verspleißenden Lichtwellenleiter womöglich nicht richtig erfasst werden kann. Die Ausgabe eines Warnsignals an einen Benutzer empfliehlt sich insbesondere dann, wenn trotz längerer Erwärmung des optischen Systems und/oder der Aufnahmeinheit die Linse beziehungsweise die lichtempfindlichen Elemente des lichtempfindlichen Bereichs weiter durch kondensiertes Wasser beschlagen sind.

1, 2: Lichtwellenleiter
10: Steuereinheit
11: Speichereinheit
12: Bildverarbeitungseinheit
13: Kamerasystem
21, 22: Elektroden
30: Aufnahmeeinheit
31: lichtempfindlicher Bereich
40: Lichtquelle
51, 52: Halterung
53: Antriebseinrichtung
60: optisches System
61: Linse
62, 32: wärmeleitfähiger Rahmen
71: erhitzbarer Draht
72: Heizfolie
73: Peltier-Element
80: Temperatursensor
90: Luftfeuchtigkeitssensor
100: Spleißeinheit
200: Bedienfeld
210: Bedientasten
300: Anzeigeeinheit
1000: Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern

Claims

Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend: – eine Aufnahmeeinheit (30) zur Aufnahme eines Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter (1, 2), – ein optisches System (60) zur Abbildung des Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter (1, 2) auf die Aufnahmeeinheit (30), – eine Erwärmungseinheit (71, 72, 73) zur Erwärmung des optischen Systems (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30), – eine Steuereinheit (10) zur Aktivierung der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) zur Erwärmung des optischen Systems (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30), – eine Bildverarbeitungseinheit (12) zum Feststellen einer Kondensation von Wasser an dem optischen System (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30), – wobei die Steuereinheit (10) in Abhängigkeit von der von der Bildverarbeitungseinheit (12) festgestellten Kondensation von Wasser an dem optischen System (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30) die Erwärmung des optischen Systems (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30) mittels der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) fortsetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, – bei der das optische System (60) mindestens eine Linse (61) umfasst, und – bei der die mindestens eine Linse (61) von der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) erwärmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, – bei der die Linse (61) von einem wärmeleitfähigen Rahmen (62) umgeben ist, und – bei der der wärmeleitfähige Rahmen von der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) erwärmbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, – bei der die Aufnahmeeinheit (30) lichtempfindliche Elemente (31) aufweist, und – bei der die lichtempfindlichen Elemente (31) von der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) erwärmbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, – bei der die lichtempfindlichen Elemente (31) von einem wärmeleitfähigen Rahmen (32) umgeben sind, und – bei der der wärmeleitfähige Rahmen (32) von der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) erwärmbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der der wärmeleitfähige Rahmen (32, 62) als ein Rahmen aus einem Metall ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Erwärmungseinheit (71, 72, 73) als ein beheizbarer Draht (71) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Erwärmungseinheit (71, 72, 73) als eine Heizfolie (72) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Erwärmungseinheit (71, 72, 73) als ein Peltier-Element (73) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend: – einen Temperatursensor (80) zum Ermitteln einer Umgebungstemperatur der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter (1, 2), – wobei die Steuereinheit (10) die Erwärmungseinheit (71, 72, 73) in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor (80) ermittelten Umgebungstemperatur aktiviert.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Steuereinheit (10) derart ausgebildet ist, dass sie die Erwärmungseinheit (71, 72, 73) in Abhängigkeit von einer von dem Temperatursensor (80) ermittelten Temperaturänderung aktiviert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend: – einen Luftfeuchtigkeitssensor (90) zum Ermitteln einer Luftfeuchte der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter (1, 2), – wobei die Steuereinheit (10) die Erwärmungseinheit (71, 72, 73) in Abhängigkeit von der von dem Luftfeuchtigkeitssensor (90) ermittelten Luftfeuchte aktiviert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, – wobei die Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter (1, 2) zur Durchführung eines Spleißvorganges von einem deaktivierten in einen aktivierten Zustand schaltbar ist, – mit einer Speichereinheit (11) zum Speichern von Temperaturwerten der von dem Temperatursensor (80) aufgenommenen Umgebungstemperatur, wobei die Temperaturwerte im aktivierten und deaktivierten Betriebszustand der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter (1, 2) in der Speichereinheit (11) speicherbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Steuereinheit (10) in Abhängigkeit von der von der Bildverarbeitungseinheit (12) festgestellten Kondensation von Wasser auf einer Ausgabeeinheit (300) ein Datensignal erzeugt.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern (1, 2) mit einer Aufnahmeeinheit (30) zur Aufnahme eines Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter (1, 2) und einem optischen System (60) zur Abbildung des Bildes der zu verspleißenden Lichtwellenleiter auf die Aufnahmeeinheit (30), – Ermitteln einer Temperatur der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter (1, 2), – Aktivieren einer Erwärmungseinheit (71, 72, 73) zum Erwärmen des optischen Systems (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30) in Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebung, – Feststellen einer Kondensation von Wasser an dem optischen System (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30) mittels einer Bildverarbeitungseinheit (12) und – Fortsetzen der Erwärmung des optischen Systems (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30) in Abhängigkeit von der festgestellten Kondensation von Wasser an dem optischen System und/oder der Aufnahmeeinheit (30).
Verfahren nach Anspruch 15, umfassend die folgenden Schritte: – Ermitteln eines Temperaturverlaufs der Temperatur der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter während einer Zeit, – Aktivieren der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) zum Erwärmen des optischen Systems (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30) in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung während der zeit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, umfassend die folgenden Schritte: – Ermitteln einer Luftfeuchtigkeit der Umgebung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter (1, 2) und – Aktivieren der Erwärmungseinheit (71, 72, 73) zum Erwärmen des optischen Systems (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30) in Abhängigkeit von der ermittelten Luftfeuchtigkeit.
Verfahren nach Anspruch 15, umfassend den folgenden Schritt: Erzeugen eines Datensignals auf einer Ausgabeeinheit (300) in Abhängigkeit von der festgestellten Kondensation von Wasser an dem optischen System (60) und/oder der Aufnahmeeinheit (30).