DE102014215415B4 - Apparatus for supporting a hollow core optical waveguide - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zum gradlinigen Haltern eines Lichtwellenleiters (20) mit einem hohlen Kern umfassend: eine Halterung (100) zum kraftschlüssigen Halten des Lichtwellenleiters (20), und eine weitere Halterung (300) zum kraftschlüssigen Halten des Lichtwellenleiters (20), dadurch gekennzeichnet, dass die eine Halterung (100) und die weitere Halterung (300) voneinander beabstandet sind, wobei zumindest die eine Halterung (100) ein Basiselement (130) und eine relativ zu dem Basiselement (130) bewegbare Klemmvorrichtung (150) zum Ausbilden der kraftschlüssigen Verbindung mit dem Lichtwellenleiter (20) sowie ein gegenüber der Klemmvorrichtung (150) bewegbares und gegenüber dem Basiselement (130) abgestütztes Spannelement (200) umfasst, mit dem die Klemmvorrichtung (150) gegenüber dem Basiselement (130) verlagerbar ist.Device (1) for straight-line holding of an optical waveguide (20) with a hollow core comprising: a holder (100) for frictionally holding the optical waveguide (20), and a further holder (300) for frictionally holding the optical waveguide (20), characterized in that the one holder (100) and the further holder (300) are spaced from one another, wherein at least one holder (100) has a base element (130) and a clamping device (150) movable relative to the base element (130) for forming the non-positive Connection with the optical waveguide (20) and with respect to the clamping device (150) movable and relative to the base member (130) supported clamping element (200) with which the clamping device (150) relative to the base member (130) is displaceable.
Description
Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Haltern eines Lichtwellenleiters mit einem hohlen Kern, um diesen Lichtwellenleiter für optische Experimente nutzen zu können. The invention relates generally to a device for supporting an optical waveguide with a hollow core in order to use this optical waveguide for optical experiments can.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, hohle Lichtwellenleiter, welche im englischen auch als hollow core fiber (-HCF) bezeichnet werden, insbesondere gefüllt mit Fluiden, insbesondere gasförmigen Fluiden, Aerosolen, Dämpfen etc., welche innerhalb der Lichtwellenleiter keinen oder einen Druckgradienten aufweisen können, zu verwenden, um eine Laserpulskompression auszuführen oder eine lineare und nichtlineare Ausbreitung von Laserstrahlung zu untersuchen. Lichtwellenleiter werden auch als Glasfasern oder verkürzt als Fasern bezeichnet. From the prior art, it is known hollow optical waveguides, which are also referred to in English as hollow core fiber (-HCF), in particular filled with fluids, in particular gaseous fluids, aerosols, vapors, etc., which within the optical waveguide no or a pressure gradient may be used to perform laser pulse compression or to investigate linear and nonlinear propagation of laser radiation. Optical fibers are also referred to as glass fibers or shortened as fibers.
Aus der Veröffentlichung von T. Nagy et al., Appl. Opt. 47, Seiten 3264 bis 3268, aus dem Jahr 2008 ist es bekannt, dass Abweichungen der Gradlinigkeit des Lichtwellenleiters Auswirkungen auf das Transmissionsverhalten des entlang der Lichtwellenleiters durch den Kern geleiteten Lichts hatten. Darüber hinaus wird die Qualität der Lasermode deutlich beeinträchtigt. From the publication by T. Nagy et al., Appl. Opt. 47, pages 3264 to 3268, from 2008, it is known that deviations in the straightness of the optical waveguide had effects on the transmission behavior of the light guided along the optical waveguide through the core. In addition, the quality of the laser mode is significantly impaired.
In der Veröffentlichung von M. Nurhuda et al., Appl. Phys. B., Band 89, Seiten 209 bis 215 aus dem Jahr 2007 ist eine Vorrichtung zur Pulskompression in einem Lichtwellenleiter mit hohlem Kern beschrieben. Bei der dort beschriebenen Ausführungsform wird der Lichtwellenleiter im Bereich einer doppelflanschartigen Durchführung nahe einem ersten Einkoppelende des Lichtwellenleiters mittels einer Polymerdichtung gehalten. Auf beiden Seiten der doppelflanschartigen Halterung sind gegeneinander und die Umgebung abgedichtete Behältnisse angeordnet. Auf der Eintrittsseite ist das Behältnis evakuierbar. Das die Austrittsseite umfassende Behältnis wird mit einem Gas befüllt. Um eine Gradlinigkeit des Lichtwellenleiters, deren Hauptbestandteil sich in dem die Austrittsseite umfassenden Behältnis befindet zu gewährleisten, ist in diesem Behältnis eine V-förmige langgestreckte durchgehende Halterung ausgebildet, auf der der Lichtwellenleiter anliegt und geführt ist. In the paper by M. Nurhuda et al., Appl. Phys. B., Volume 89, pages 209 to 215 from 2007, a device for pulse compression in a hollow core optical waveguide is described. In the embodiment described there, the optical waveguide is held in the region of a double-flange-like feedthrough close to a first coupling end of the optical waveguide by means of a polymer seal. On both sides of the doppelflanschartigen holder are sealed against each other and the environment sealed containers. On the inlet side, the container is evacuated. The container comprising the outlet side is filled with a gas. In order to ensure a straightforwardness of the optical waveguide whose main component is located in the container comprising the outlet side, a V-shaped, elongated, continuous holder is formed in this container, on which the optical waveguide rests and is guided.
Es zeigt sich, dass eine solche Halterung, bei der ein Endabschnitt in der Polymerdichtung gehalten ist und der überwiegende Rest des Lichtwellenleiters auf einer Halterung aufliegt, in der Regel eine leichte Verformung des Lichtwellenleiters gegenüber einer gradlinigen Streckung auftritt, sodass kein optimaler Lichtdurchtritt im Hinblick auf die Transmission und eine Modenqualität gewährleistet werden kann. It turns out that such a holder in which one end portion is held in the polymer seal and the vast majority of the optical waveguide rests on a holder, usually a slight deformation of the optical waveguide against a straight line stretching occurs, so no optimal light transmission in terms of the transmission and a mode quality can be guaranteed.
Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Vakuumdurchführungen für hohle Kapillaren aus dem Bereich der chemischen Anwendungen bekannt, jedoch eignen sich diese für optische Anwendungen nicht, da diese keine präzise Ausrichtung eines Lichtwellenleiters über eine größere Distanz, d.h. mehrere Dezimeter gewährleisten können. Moreover, vacuum feedthroughs for hollow capillaries in the field of chemical applications are known in the prior art, but these are not suitable for optical applications since they do not allow precise alignment of an optical waveguide over a greater distance, i. ensure several decimetres.
Insbesondere für dickwandige Lichtwellenleiter aus Quarz, mit Wanddicken einiger 100 m bis zu 1 mm oder einigen mm sind im Stand der Technik keine Halterungen bekannt, die eine gute Transmission von Laserstrahlung unter Beibehaltung optimaler Modenqualität gewährleisten. Dies gilt umso mehr, sofern eine Befüllung des Kerns mit einem Gas gewünscht ist oder sogar eine Ausbildung eines Gradienten des Gasdrucks in dem Kern der Faser aufrechterhalten werden soll. In particular for thick-walled quartz optical waveguides, with wall thicknesses of a few 100 m up to 1 mm or a few mm, no holders are known in the prior art which ensure a good transmission of laser radiation while maintaining optimum mode quality. This is all the more so, if a filling of the core with a gas is desired or even a formation of a gradient of the gas pressure in the core of the fiber is to be maintained.
Die
Aus dem Artikel „Optimization of hollow fiber pulse compression using pressure gradients“ von M. Nurhuda et al., Appl. Phys. B 89, 209–215 (2007), ist es bekannt, einen Lichtwellenleiter mit einem hohlen Kern in einer v-förmigen Nut zu lagern, die in einem Flanschelement gehalten ist. From the article "Optimization of hollow fiber pulse compression using pressure gradients" by M. Nurhuda et al., Appl. Phys. B 89, 209-215 (2007), it is known to support an optical waveguide having a hollow core in a V-shaped groove held in a flange member.
Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Halterung für einen Lichtwellenleiter mit einem hohlen Kern zu schaffen, mit der die oben bezeichneten Nachteile vermieden werden oder zumindest hinsichtlich ihrer Auswirkungen verringert werden, d.h. eine verbesserte Transmission aufweisen, als auch vorzugsweise eine geringere Beeinträchtigung der Modenqualität bewirken. The invention is therefore based on the technical object to provide an improved support for an optical waveguide with a hollow core, with which the above-mentioned disadvantages are avoided or at least reduced in their effects, i. have an improved transmission, and preferably cause a lower deterioration of the mode quality.
Grundidee der Erfindung Basic idea of the invention
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Lichtwellenleiter im Bereich beider Endabschnitte, bezogen auf die Längserstreckung jeweils möglichst punktförmig, kraftschlüssig zu halten und entlang seiner Längserstreckungsrichtung zu spannen, sodass eine optimale gradlinige Ausrichtung erfolgt. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass auch Lichtwellenleiter mit einer großen Wandstärke in gewissen Grenzen entlang ihrer Längsrichtung spannbar sind. Hierdurch wird erreicht, dass sich zwischen den beiden Haltepunkten bezogen auf die Längserstreckung des Lichtwellenleiters aufgrund der Spannung eine gradlinige Faserstruktur ausbildet, da eine Gerade die kürzeste geometrische Verbindung zwischen zwei Punkten im Raum ist. The invention is based on the idea to hold the optical waveguide in the region of both end sections, with respect to the longitudinal extension as punctiform as possible, in a force-fit manner and to tension along its longitudinal extension direction, so that an optimal straight-line alignment takes place. Here, the knowledge is used that even optical waveguide with a large wall thickness within certain limits stretched along its longitudinal direction are. It is thereby achieved that, due to the stress, a straight-line fiber structure is formed between the two holding points with respect to the longitudinal extent of the optical waveguide, since a straight line is the shortest geometric connection between two points in space.
Es wird somit eine Vorrichtung zum Halten eines Lichtwellenleiters mit einem hohlen Kern vorgeschlagen, welcher eine Halterung zum kraftschlüssigen Halten des Lichtwellenleiters und eine weitere Halterung zum kraftschlüssigen Halten des Lichtwellenleiters umfasst, wobei zumindest eine Halterung ein Basiselement und eine relativ zu dem Basiselement bewegbare Klemmvorrichtung zum Ausbilden der kraftschlüssigen Verbindung mit dem Lichtwellenleiter sowie ein Spannelement umfasst, mit dem die Klemmvorrichtung gegenüber dem Basiselement verlagerbar ist. Dies bedeutet, dass die Klemmvorrichtung durch das Spannelement relativ zu dem Basiselement bewegbar ist, ohne eine Klemmkraft, welche die kraftschlüssige Verbindung bewirkt, zu variieren. Während die Klemmkraft im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung punktuell bzw. ringförmig umlaufend oder an mehreren Punkten eines umlaufenden Rings an den Lichtwellenleiter angreift und einwirkt, wirkt die Spannkraft in axialer Richtung des Lichtwellenleiters. Insbesondere auch durch die Schwerkraft verursachte „Verbiegungen“ (ein Durchhängen) des Lichtwellenleiters kann durch eine solches Spannen vermieden werden und eine Gradlinigkeit des Kernvolumens des Lichtleiters herbeigeführt werden. It is thus proposed a device for holding an optical waveguide with a hollow core, which comprises a holder for frictionally holding the optical waveguide and a further holder for frictionally holding the optical waveguide, wherein at least one holder a base member and a relative to the base member movable clamping device for forming the non-positive connection with the optical waveguide and a clamping element comprises, with which the clamping device relative to the base member is displaceable. This means that the clamping device is movable by the clamping element relative to the base element, without varying a clamping force, which causes the frictional connection. While the clamping force engages and acts on the optical waveguide at points or annularly substantially perpendicular to the longitudinal extent or at several points of a circumferential ring, the clamping force acts in the axial direction of the optical waveguide. In particular, caused by gravity "bending" (sagging) of the optical waveguide can be avoided by such clamping and a straightforwardness of the core volume of the light guide can be brought about.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Klemmvorrichtung eine Klemmaufnahme, eine Klemmhülse und ein Andruckelement aufweisen, die jeweils eine Durchgangsöffnung zum Aufnehmen des Lichtwellenleiters aufweisen, wobei die Klemmhülse zwischen der Klemmaufnahme und dem Andruckelement in einer Hülsenkammer angeordnet ist und die Klemmaufnahme und das Andruckelement aneinander angepasste Gewinde aufweisen, sodass die Klemmaufnahme und das Andruckelement miteinander verschraubbar sind und hierbei die Klemmhülse in einem Axialabschnitt radial zum Zentrum der Durchgangsöffnung hin verformt wird, um einen in der Durchgangsöffnung angeordneten Lichtwellenleiter punktuell oder radial umlaufend kreisförmig zu beklemmen und die kraftschlüssige Verbindung auszubilden. Die Klemmaufnahme weist beispielsweise an einem Ende ein Außengewinde auf. Ein hierzu passendes Andruckelement ist wie ein Verschluss oder ein Deckel ausgebildet, welcher ein zu dem Außengewinde passendes Innengewinde aufweist, um auf die Klemmaufnahme aufgeschraubt zu werden. Die Klemmaufnahme und/oder das Andruckelement, welche jeweils eine zentral und konzentrisch mit dem Gewinde ausgebildete Durchgangsöffnung aufweisen, besitzen zusätzlich eine Auflagefläche, welche konisch bzw. verjüngend zur Durchgangsöffnung hin ausgebildet sind, und zwar jeweils in der Weise, dass sich ein Querschnitt der von der Klemmaufnahme und dem Andruckelement gebildeten Hülsenkammer axial nach außen hin um die Durchgangsöffnung verjüngt. Beim Verschrauben der Klemmaufnahme mit dem Andruckelement wird eine Länge der Hülsenkammer verringert, sodass eine darin befindliche Klemmhülse an der zumindest einen sich verjüngenden Auflagefläche des Andruckelements und/oder der Klemmaufnahme so verformt, dass die Klemmhülse radial nach innen gewandt verformt wird. Das Andruckelement kann als Andruckmutter oder Andruckkappe ausgebildet sein. According to a preferred embodiment, it is provided that the clamping device have a clamping receptacle, a clamping sleeve and a pressure element, each having a passage opening for receiving the optical waveguide, wherein the clamping sleeve between the clamp receptacle and the pressure element is arranged in a sleeve chamber and the clamping receptacle and the pressure element Have adapted to each other thread, so that the clamping receptacle and the pressure element are screwed together and in this case the clamping sleeve is deformed in an axial section radially to the center of the through hole to clamp a arranged in the passage opening optical waveguides selectively or radially encircling circular and form the frictional connection. The clamp receptacle has, for example, at one end an external thread. A matching pressure element is designed as a closure or a lid, which has an internal thread matching the external thread in order to be screwed onto the clamping receptacle. The clamping receptacle and / or the pressure element, which each have a centrally and concentrically formed with the threaded passage opening, additionally have a support surface, which are conically or tapering to the through hole formed, in each case in such a way that a cross section of The clamping chamber and the pressure element formed sleeve chamber axially tapered outwardly around the passage opening. When screwing the clamp receptacle with the pressure element, a length of the sleeve chamber is reduced, so that a clamping sleeve located therein at the at least one tapered bearing surface of the pressure element and / or the clamping receptacle deformed so that the clamping sleeve is deformed turned radially inwards. The pressure element may be formed as a pressure nut or pressure cap.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Spannelement eine Durchgangsöffnung mit einem Innengewinde und einer Abstützfläche aufweist und das Innengewinde auf ein Außengewinde der Klemmvorrichtung geschraubt wird, und mit der Abstützfläche auf einer Auflagefläche des Basiselements anliegt und über einer Schraubbewegung des Spannelements auf dem Außengewinde der Klemmvorrichtung ein Abstand der Klemmvorrichtung zu dem Basiselement verändert wird. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, eine stufenlose Spannung des in der Klemmvorrichtung kraftschlüssig gefassten Lichtwellenleiters zu bewirken, in dem das Spannelement relativ zu der Klemmvorrichtung bewegt wird, indem das Spannelement auf einem Außengewinde der Klemmvorrichtung bewegt wird. Über eine Wahl der Steigung für das Außengewinde der Klemmvorrichtung bzw. des Innengewindes des Spannelements kann ein durch die Schraubbewegung bei einer Umdrehung des Spannelements um die Klemmvorrichtung bewirkter Hub individuell eingestellt werden. Je größer der Durchmesser des Spannelements ist, desto einfacher lässt sich ein bestimmter Drehwinkel präzise einstellen. Die pro Drehwinkel erreichte Änderung der Spannung bzw. Verlagerung der Klemmvorrichtung gegenüber dem Basiselement ist über die Steigung des Gewindes festgelegt. In one embodiment of the invention, it is provided that the clamping element has a through opening with an internal thread and a support surface and the internal thread is screwed onto an external thread of the clamping device, and abuts with the support surface on a support surface of the base member and a screwing movement of the clamping element on the external thread the clamping device is changed a distance of the clamping device to the base element. Such a configuration makes it possible to effect a continuous voltage of the force-locking in the clamping device optical waveguide, in which the clamping element is moved relative to the clamping device by the clamping element is moved on an external thread of the clamping device. A choice of the pitch for the external thread of the clamping device or the internal thread of the clamping element can be adjusted individually by the screwing movement during a rotation of the clamping element around the clamping device effected stroke. The larger the diameter of the clamping element, the easier it is to set a specific angle of rotation precisely. The change in the voltage or displacement of the clamping device relative to the base element achieved per angle of rotation is determined by the pitch of the thread.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Klemmvorrichtung in eine Führung des Basiselements eingreift und in dieser Führung axial verschiebbar ist. Besonders bevorzugt sind Ausführungen, bei denen diese Führung konzentrisch zu der Durchgangsöffnung ausgebildet ist, durch die der Lichtwellenleiter durch das Basiselement hindurch geführt ist. Ist die Führung nicht rotationssymmetrisch ausgebildet, so kann ein Verdrillen des Lichtleiters um dessen axiale Ausrichtung beim Spannen, welches über die rotatorische Schraubbewegung des Spannelements relativ zu der Klemmvorrichtung bewegt wird, zuverlässig vermieden werden. It has proved to be particularly advantageous if the clamping device engages in a guide of the base element and in this guide is axially displaceable. Embodiments are particularly preferred in which this guide is formed concentrically with the passage opening through which the optical waveguide is guided through the base element. If the guide is not rotationally symmetrical, then a twisting of the optical waveguide about its axial alignment during clamping, which is moved relative to the clamping device via the rotary screwing movement of the clamping element, can be reliably avoided.
Bei einer Ausführungsform ist die Führung als eine Vertiefung mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt ausgeführt. Wird eine solche Führung in einen Festkörper eingefräst, so werden in den Ecken des quadratischen Querschnitts in der Regel kleine Bohrungen ausgeführt, sodass die Wände ansonsten gerade sind und in der Führung ein rechtwinkeliger quadratische Körper, hier die Klemmvorrichtung oder ein Teil der Klemmvorrichtung, optimal geführt werden kann. Die Bohrungen sind notwendig, da ein runder Fräskopf keine innenliegenden „ eckigen“ Ecken mit einem von den Seiten eingeschlossenen Winkel kleiner 180° ausbilden kann. In one embodiment, the guide is designed as a recess having a substantially square cross-section. If such a guide is milled into a solid body, so small holes are usually performed in the corners of the square cross section, so that the walls are otherwise straight and in the leadership a rectangular square body, here the clamping device or a part of the clamping device, optimally performed can be. The holes are necessary because a round milling head can not form internal "square" corners with an angle of less than 180 ° enclosed by the sides.
Es sind auch andere Ausführungsformen für die Führung möglich. So kann die Führung beispielsweise einen oder mehrere vorspringende Dornen oder Stifte aufweisen, mit denen Kanäle, Bohrungen oder Ähnliches in der Klemmvorrichtung korrespondieren, um diese vorspringenden Stifte oder Dornen aufzunehmen. Bei anderen Ausführungsformen können vorspringende Dornen oder Stifte an der Klemmvorrichtung angeordnet sein und die entsprechenden Aufnahmen in dem Basiselement oder eines Bestandteils des Basiselements als Sacklöcher oder Ähnliches ausgebildet sein. Ebenso sind Kombinationen aus Aufnahmen und Vorsprüngen an dem Basiselement mit korrespondierenden Vorsprüngen und Aufnahmen an der Klemmvorrichtung möglich. There are also other embodiments for the leadership possible. For example, the guide may have one or more projecting spikes or pins with which channels, bores or the like in the clamping device correspond to receive these protruding pins or spikes. In other embodiments, projecting spikes or pins may be disposed on the clamping device and the corresponding receptacles in the base member or a component of the base member may be formed as blind holes or the like. Likewise, combinations of receptacles and projections on the base member with corresponding projections and receptacles on the clamping device are possible.
Um den Lichtwellenleiter mit einem bestimmten gasförmigen Fluid, einem Nebel, einem Dampf etc, befüllen zu können, werden die Halterungen vorzugsweise in einem abgedichteten Gefäß oder als Bestandteile eines abgedichteten Gefäßes ausgebildet. Soll in dem Kern des Lichtwellenleiters ein Gradient des Drucks des gasförmigen Fluids herbeigeführt werden, so ist eine fluidtechnische Abdichtung zwischen der Eintrittsseite des Gases und der Austrittseite des Gases bezogen auf die axiale Erstreckung des Lichtwellenleiters notwendig. Vorzugsweise ist somit zumindest die eine Halterung oder auch die weitere Halterung oder sind auch beide Halterungen, die eine Halterung und die weitere Halterung, als Vakuumdoppelflanschelement ausgebildet. Zumindest eines dieser Vakuumdoppelflanschelemente oder beide Vakuumdoppelflanschelemente sind so ausgebildet, dass das entsprechende gesamte Vakuumdoppelflanschelement gegenüber einem Fluiddurchtritt bis auf den hohlen Kern des Lichtwellenleiters abgedichtet ist. Dieses bedeutet, dass nur durch den hohlen Kern des Lichtwellenleiters eine Verbindung zum Austauschen von Fluid durch das Doppelflanschelement beseht, in dem der Lichtwellenleiter gehalten ist. In order to be able to fill the optical waveguide with a specific gaseous fluid, a mist, a vapor, etc., the holders are preferably formed in a sealed vessel or as components of a sealed vessel. If a gradient of the pressure of the gaseous fluid is to be brought about in the core of the optical waveguide, then a fluidic sealing between the inlet side of the gas and the outlet side of the gas relative to the axial extent of the optical waveguide is necessary. Preferably, therefore, at least one holder or the other holder or both holders, which are a holder and the further support, designed as Vakuumdoppelflanschelement. At least one of these vacuum double-flange elements or both vacuum double-flange elements are designed so that the corresponding entire vacuum double-flange element is sealed off from fluid passage down to the hollow core of the optical waveguide. This means that only through the hollow core of the optical waveguide does a connection for exchanging fluid through the double flange element, in which the optical waveguide is held.
Um eine Abdichtung in axialer Richtung des Lichtwellenleiters zu erreichen, ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Halterung und/oder die weitere Halterung ein Vakuumdoppelflanschelement und einen Einschraubstutzen umfassen, wobei der Einschraubstutzen eine Durchgangsöffnung zum Aufnehmen des Lichtwellenleiters aufweist, wobei das Vakuumdoppelflanschelement zwei gegenüberliegende Vakuumflansche und einen Durchgangskanal zum Aufnehmen des Lichtwellenleiters aufweist, wobei der Durchgangskanal an einer Klemmseite des Vakuumdoppelflanschelements ein Innengewinde zum Einschrauben des Einschraubstutzens aufweist und der Durchgangskanal zwischen dem Innengewinde und der gegenüberliegenden Abstützseite des Vakuumdoppelflanschelements eine gegenüber dem Gewindeabschnitt im Querschnitt verjüngte Dichtfläche aufweist, sodass eine Polymerdichtung, welche den durch den Durchgangskanal und den Einschraubstutzen geführte Lichtwellenleiter umschließt, beim Einschrauben des Einschraubstutzens in den Durchgangskanal zwischen dem Einschraubstutzen und der Dichtfläche quetschbar ist, sodass eine Fluidabdichtung zwischen dem Lichtwellenleiter und der Dichtfläche ausgebildet ist, wodurch das gesamte Vakuumdoppelflanschelement gegenüber einem Fluiddurchtritt bis auf den hohlen Kern des Lichtwellenleiters abgedichtet ist. Als Klemmseite eines Vakuumdoppelflanschelements wird jene Seite bezeichnet, an der die Klemmvorrichtung ausgebildet ist. Als Abstützseite wird jene Seite des Vakuumdoppelflanschelements bezeichnet, gegen die eine Kraft seitens der Halterung oder der weiteren Halterung beim Spannen des Lichtwellenleiters abgestützt wird. In order to achieve a sealing in the axial direction of the optical waveguide, it is provided in one embodiment that the holder and / or the further holder comprise a vacuum double flange element and a screwed socket, wherein the screwed socket has a passage opening for receiving the optical waveguide, the vacuum double flange element having two opposing vacuum flanges and a through-channel for receiving the optical waveguide, wherein the through-channel has on a clamping side of the vacuum double flange element an internal thread for screwing in the screw-in socket and the through-channel between the internal thread and the opposite support side of the vacuum double flange element has a sealing surface which is tapered relative to the threaded section in cross-section, so that a polymer seal, which surrounds the guided through the passageway and the screwed optical fiber, when screwing the Einsc hraubstutzens in the passage between the mounting boss and the sealing surface can be squeezed, so that a fluid seal between the optical waveguide and the sealing surface is formed, whereby the entire vacuum double flange is sealed against fluid passage to the hollow core of the optical waveguide. The clamping side of a vacuum double flange element is the side on which the clamping device is formed. As the support side that side of the vacuum double flange element is referred to, against which a force is supported by the holder or the further holder during clamping of the optical waveguide.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen den beiden als Vakuumdoppelflanscheinheiten ausgebildeten Halterungen ein hohles Abstandselement angeordnet. In a preferred embodiment, a hollow spacer element is arranged between the two holders designed as vacuum double flange units.
Besonders bevorzugt ist das Abstandselement als Vakuumkammer oder Vakuumrohr ausgebildet. Diese Vakuumkammer oder dieses Vakuumrohr weisen an einander gegenüberliegenden Enden Flansche auf, auf die die Doppelflanschelemente mit ihren Abstützseiten der als Doppelflanscheinheiten ausgebildeten Halterungen aufgeflanscht sind. Über eine Wahl der Länge des hohlen Abstandselements kann die Halterung an unterschiedlich lange Lichtwellenleiter angepasst werden. Particularly preferably, the spacer element is designed as a vacuum chamber or vacuum tube. This vacuum chamber or vacuum tube have at opposite ends flanges on which the Doppelflanschelemente flanged with their support sides of the double flange units formed as brackets. Through a choice of the length of the hollow spacer, the holder can be adapted to different lengths of optical fiber.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Einschraubstutzen der weiteren Halterung als weitere Klemmaufnahme mit einem Hülsenaufnahmeabschnitt und einem Gewindeabschnitt ausgebildet ist, mit dem ein weiteres mit einer Durchgangsöffnung versehenes Andruckelement verschraubbar ist und wobei zwischen der weiteren Klemmaufnahme und dem weiteren Andruckelement eine weitere mit einer Durchgangsöffnung versehene weitere Klemmhülse angeordnet ist, sodass beim Verschrauben der weiteren Klemmaufnahme mit dem weiteren Andruckelement die weitere Klemmhülse in einem Axialabschnitt radial zum Zentrum ihrer Durchgangsöffnung hin verformt wird, um den in der Durchgangsöffnung angeordneten Lichtwellenleiter punktuell oder radial umlaufend kreisförmig zu beklemmen und die kraftschlüssige Verbindung der weiteren Halterung auszubilden. Dies bedeutet, dass die eine Halterung und die weitere Halterung ähnlich oder identisch ausgebildet sein können. Sind sie identisch ausgebildet, so weisen die eine Halterung und die weitere Halterung jeweils eine Spannvorrichtung auf. In der Regel ist es jedoch ausreichend, wenn nur die eine Halterung eine Spannvorrichtung in Form eines Spannelements aufweist. In diesem Fall kann in der weiteren Halterung die Klemmaufnahme als Einschraubstutzen ausgebildet sein, welche verwendet werden kann, um zwischen einem Doppelflanschelement einer Kanalöffnung und dem Lichtwellenleiter über eine Polymerdichtung eine Abdichtung durch das Einschrauben der Klemmaufnahme herzustellen. Weist die Halterung eine Spannvorrichtung auf, so ist ein Einschraubstutzen getrennt von der Klemmaufnahme vorteilhaft, sodass ein der Einschraubstutzen zum Ausbilden der vakuumdichten Abdichtung des Lichtwellenleiters in das Doppelflanschelement einschraubbar ist und anschließend über das Spannelement der Lichtwellenleiter gespannt werden kann. Eine Spannung des Lichtwellenleiters ist möglich, obwohl auch die Polymerdichtung eine gewisse Haftreibung und somit kraftschlüssige Verbindung ausbildet. Häufig ist es jedoch nicht notwendig, eine vakuumdichte Isolierung des Lichtwellenleiters in axialer Richtung in beiden Halterungen auszuführen. Vorzugsweise wird dann in der Halterung mit der Spannvorrichtung auf die Polymerabdichtung verzichtet. In a further embodiment it is provided that the mounting boss of the further support is designed as a further clamping receptacle with a sleeve receiving portion and a threaded portion with which a further provided with a through hole pressure element is screwed and wherein between the further clamping receptacle and the further pressure element another with a Through hole provided further clamping sleeve is arranged, so that when screwing the other terminal receptacle with the further pressure element, the further clamping sleeve is deformed in an axial section radially to the center of its through hole to to clamp the light waveguide arranged in the passage opening punctiform or radially encircling circular and form the non-positive connection of the other holder. This means that the one holder and the other holder can be made similar or identical. If they are identical, then the one holder and the further holder each have a clamping device. In general, however, it is sufficient if only one holder has a clamping device in the form of a clamping element. In this case, in the further holder, the clamping receptacle can be formed as a screw-in socket, which can be used to produce a seal between a double-flange element of a channel opening and the optical waveguide via a polymer seal by screwing in the clamping receptacle. If the holder has a tensioning device, then a mounting boss separate from the clamping receptacle is advantageous, so that one of the mounting bosses for forming the vacuum-tight seal of the optical waveguide can be screwed into the double-flange element and then clamped over the tensioning element of the optical waveguide. A voltage of the optical waveguide is possible, although the polymer seal forms a certain stiction and thus frictional connection. Often, however, it is not necessary to carry out a vacuum-tight insulation of the optical waveguide in the axial direction in both mountings. Preferably, the polymer seal is then dispensed with in the holder with the clamping device.
Bei einer Ausführungsform ist die Auflagefläche, gegenüber der das Spannelement abgestützt wird, getrennt von dem Einschraubstutzen ausgebildet, mit dem eine Polymerdichtung in der Kanalöffnung des Doppelflanschelements komprimierbar ist. Bei einer solchen Ausführungsform kann zuerst über die Klemmvorrichtung ein Spannen des Lichtwellenleiters herbeigeführt werden und anschließend über den Einschraubstutzen die Polymerdichtung komprimiert werden, um die vakuumtechnische Abdichtung zu bewirken. In one embodiment, the support surface, against which the clamping element is supported, is formed separately from the screwed socket, with which a polymer seal in the channel opening of the double flange element is compressible. In such an embodiment, clamping of the optical waveguide can first be brought about via the clamping device and then the polymer seal can be compressed via the screwed socket in order to effect the vacuum-technical sealing.
Nachfolgend wir die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing. Hereby show:
In
Der Lichtwellenleiter
In
In
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Doppelflanscheinheiten
Die eine Halterung
Die eine Halterung
An einem dem Einschraubende
Der Einschraubstutzen
Die eine Halterung
Um eine Führungsöffnung
Am gegenüberliegenden, von dem Führungsvorsprung
Auf das Außengewinde
Auf die Klemmaufnahme
Ist der Lichtwellenleiter somit in einer Klemmvorrichtung, welche die Klemmaufnahme
Die eine Halterung
In
An dem der Aufnahmeöffnung
Bei der dargestellten Ausführungsform werden Vakuumabdichtungen bereits beim Einschrauben der Einschraubstutzen
Es ergibt sich für den Fachmann, dass weitere Ausgestaltungen der Erfindung möglich sind. Die Polymerdichtungen können in der einen Halterung
Bei dem in
Während die Einschraubstutzen
Die
In
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Vorrichtung contraption
- 20 20
- Lichtwellenleiter optical fiber
- 21 21
- hohler Kern hollow core
- 30 30
- Längserstreckungsrichtung Longitudinal extension
- 31 31
- axiale Richtung axial direction
- 32 32
- axialer Abschnitt axial section
- 50 50
- Polymerdichtung Polymersealing
- 51 51
- weitere Polymerdichtung further polymer seal
- 100 100
- Halterung bracket
- 110 110
- Doppelflanscheinheit Doppelflanscheinheit
- 115 115
- Doppelflanschelement Doppelflanschelement
- 116 116
- Klemmseite terminal side
- 117 117
- Abstützseite weiteres Doppelflanschelement Support side further double flange element
- 120 120
- Durchgangskanal Through channel
- 121 121
- Innengewinde inner thread
- 125 125
- Dichtfläche sealing surface
- 130 130
- Basiselement base element
- 140 140
- Einschraubstutzen Screwed
- 141 141
- Einschraubende threaded end
- 142 142
- Dichtvorsprung sealing projection
- 143 143
- Außengewinde external thread
- 145 145
- Aufnahme-/Auflageende Recording / support end
- 146 146
- Auflageflansch support flange
- 147 147
- Durchgangsöffnung Through opening
- 148 148
- Führungsöffnung guide opening
- 149 149
- Auflagefläche bearing surface
- 150 150
- Klemmvorrichtung clamping device
- 160 160
- Klemmaufnahme terminal receiving
- 161 161
- Spannklemmstutzen Tension clamp connection
- 162 162
- Führungsvorsprung guide projection
- 163 163
- Außengewinde external thread
- 164 164
- zugewandtes Ende facing end
- 166 166
- abgewandtes Ende opposite end
- 167 167
- Durchgangsöffnung Through opening
- 168 168
- Führungsöffnung / Aufnahmeöffnung Guide opening / receiving opening
- 169 169
- Anlagefläche contact surface
- 170 170
- Andruckelement presser
- 171 171
- Andruckkappe (Andruckmutter) Pressure cap (pressure nut)
- 173 173
- Innengewinde inner thread
- 177 177
- Durchgangsöffnung Through opening
- 179 179
- Auflagefläche bearing surface
- 180 180
- Hülsenkammer shell chamber
- 190 190
- Klemmhülse collet
- 191 191
- ein Ende an end
- 192 192
- Endbereich end
- 197 197
- Durchgangsöffnung Through opening
- 198 198
- oberer Rand upper edge
- 200 200
- Spannelement clamping element
- 201 201
- Spannring clamping ring
- 210 210
- Innengewinde inner thread
- 220 220
- Abstützfläche supporting
- 243 243
- Befestigungsöffnungen mounting holes
- 248 248
- Bohrungen drilling
- 249 249
- Bohrlochkanten drill hole edges
- 263 263
- Befestigungsöffnungen mounting holes
- 273 273
- Befestigungsöffnungen mounting holes
- 300 300
- weitere Halterung additional holder
- 310 310
- weitere Doppelflanscheinheit another double flange unit
- 315 315
- weiteres Doppelflanschelement another double flange element
- 320 320
- Durchgangskanal Through channel
- 321 321
- Innengewinde inner thread
- 325 325
- Dichtfläche sealing surface
- 340 340
- weiterer Einschraubstutzen additional screwed socket
- 341 341
- Einschraubende threaded end
- 342 342
- Dichtungsvorsprung sealing projection
- 343 343
- Außengewinde external thread
- 347 347
- Durchgangsöffnung Through opening
- 360 360
- weitere Klemmaufnahme further clamp recording
- 363 363
- Außengewinde external thread
- 368 368
- Aufnahmeöffnung receiving opening
- 370 370
- weiteres Andruckelement additional pressure element
- 371 371
- Andruckmutter Andruckmutter
- 377 377
- Durchgangsöffnung Through opening
- 380 380
- weitere Hülsenkammer further sleeve chamber
- 390 390
- weitere Klemmhülse another clamping sleeve
- 397 397
- Durchgangsöffnung Through opening
- 500 500
- hohles Abstandselement Polymerdichtunghollow spacer polymer seal
- 601 601
- Flanschdichtungsebene Flanschdichtungsebene
- 700 700
- vergrößerte Querschnittsansicht enlarged cross-sectional view
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014215415.4A DE102014215415C5 (en) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Device for supporting an optical fiber with a hollow core |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014215415.4A DE102014215415C5 (en) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Device for supporting an optical fiber with a hollow core |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014215415A1 DE102014215415A1 (en) | 2016-02-11 |
DE102014215415B4 true DE102014215415B4 (en) | 2017-07-20 |
DE102014215415C5 DE102014215415C5 (en) | 2022-11-03 |
Family
ID=55134696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014215415.4A Active DE102014215415C5 (en) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Device for supporting an optical fiber with a hollow core |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
DE102021103097B3 (en) | 2021-02-10 | 2022-06-30 | Institut Für Nanophotonik Göttingen E.V. | Light guide arrangement and method for its manufacture |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007048769B3 (en) * | 2007-10-10 | 2009-01-29 | Laser-Laboratorium Göttingen eV | Optical fiber laser pulse compressor, generating ultra-short pulses by non-linear self phase modulation, applies orientated tensile force to flexible hollow fiber |
-
2014
- 2014-08-05 DE DE102014215415.4A patent/DE102014215415C5/en active Active
Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE102007048769B3 (en) * | 2007-10-10 | 2009-01-29 | Laser-Laboratorium Göttingen eV | Optical fiber laser pulse compressor, generating ultra-short pulses by non-linear self phase modulation, applies orientated tensile force to flexible hollow fiber |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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M. Nurhuda et al., Appl. Phys. B 89, 209 - 215 (2007) * |
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DE102014215415A1 (en) | 2016-02-11 |
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