DE102021103097B3

DE102021103097B3 - Lichtleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102021103097B3
Application number: DE102021103097.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Blumenstein
Original assignee: Inst Fuer Nanophotonik Goettingen E V; Institut Fuer Nanophotonik Goettingen EV
Current assignee: Inst Fuer Nanophotonik Goettingen E V; Institut Fuer Nanophotonik Goettingen EV
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2022-06-30
Anticipated expiration: 2041-02-11

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtleiteranordnung (10), umfassend- eine gerade erstreckt angeordnete Lichtleitfaser (14) sowie- ein Gehäuse (12) mit zwei einander gegenüber liegenden Stirnseiten (122) und einer sich zwischen den Stirnseiten (122) in Längsrichtung erstreckenden Gehäusewandung (121), wobei die Lichtleitfaser (14) das Gehäuse (12) in Längsrichtung durchsetzt und mit ihren Endbereichen in Durchgangsöffnungen (123) der Stirnseiten (122) fixiert ist.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse (12) mit einem seine Gehäusewandung (121) kontaktierenden und die Lichtleitfaser (14) einbettenden und diese dadurch positionstreu relativ zur Gehäusewandung (121) fixierenden, ausgehärteten Solidifikat (26) gefüllt ist.Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Lichtleiteranordnung (10).

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtleiteranordnung, umfassend

- eine gerade erstreckt angeordnete Lichtleitfaser sowie
- ein Gehäuse mit zwei einander gegenüber liegenden Stirnseiten und einer sich zwischen den Stirnseiten in Längsrichtung erstreckenden Gehäusewandung, wobei die Lichtleitfaser das Gehäuse in Längsrichtung durchsetzt und mit ihren Endbereichen in Durchgangsöffnungen der Stirnseiten fixiert ist.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtleiteranordnung, umfassend die Schritte:

a1) Bereitstellen eines Gehäuses mit zwei einander gegenüber liegenden Stirnseiten und einer sich zwischen den Stirnseiten in Längsrichtung erstreckenden Gehäusewandung, wobei die Stirnseiten je eine Durchgangsöffnung aufweisen,
a2) Bereitstellen einer flexiblen Lichtleitfaser, deren Außendurchmesser kleiner ist als die Innendurchmesser der Durchgangsöffnungen der Gehäuse-Stirnseiten,
a3) Anordnen der Lichtleitfaser relativ zu dem Gehäuse so, dass diese jenes in Längsrichtung durchsetzt,
a4) Beaufschlagen der Lichtleitfaser mit einer sie in Längsrichtung streckenden Zugspannung und Ausrichten des Gehäuses, sodass die Lichtleitfaser in gerader Erstreckung die Durchgangsöffnungen der Gehäuse-Stirnseiten möglichst berührungslos durchragt,
a5) stoffschlüssiges Fixieren der gestreckten Lichtleitfaser in den Durchgangsöffnungen der Gehäuse-Stirnseiten,
a6) Ablängen der Lichtleitfaser außerhalb des Gehäuses.

Stand der Technik
Eine derartige Lichtleiteranordnung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt aus der DE 10 2007 048 769 B3 .
Zur Erzeugung ultrakurzer Laserpulse ist das Prinzip der Pulskompression durch nichtlineare Selbstphasenmodulation seit langem bekannt. Grundidee dieser Art der Pulskompression ist es, das in einem Laserpuls vorliegende Wellenlängenspektrum zu erweitern, indem man den Puls ein nichtlineares optisches Medium passieren lässt, was zur Erzeugung zusätzlicher Spektralkomponenten in dem Puls führt. Eine nachfolgende Passage durch eine Kompressionsstrecke mit geeigneten dispersiven optischen Elementen staucht das zeitlich verteilte Pulsspektrum zu einem ultrakurzen Puls zusammen, wobei die erreichbare Kürze des Pulses direkt abhängig ist von der spektralen Breite des in dem Puls vertretenen Wellenlängenspektrums. Es ist daher ein allgemeines Anliegen, möglichst viele zusätzliche Spektralkomponenten zu erzeugen, wozu eine lange Wechselwirkungsstrecke zwischen dem Puls und dem nichtlinearen optischen Medium erforderlich ist. Für Niederleistungsapplikationen werden daher häufig flexible Lichtleitfasern eingesetzt, deren Kern einen höheren Brechungsindex aufweist als ihr Mantel, sodass der zur Lichtleitung in der Lichtleitfaser genutzte Effekt der Totalreflexion auch bei gekrümmten, insbesondere auf Rollen aufgewickelten Lichtleitfasern in hinreichendem Maße gewährleistet ist. Für Hochleistungsapplikationen ist dieser Ansatz jedoch nicht geeignet, da das Kernmaterial üblicher Lichtleitfasern den hohen Laserleistungen nicht standhält. Bei Hochleistungsapplikationen finden daher Hohlleiter Anwendung, deren Hohlkern mit einem geeigneten, gasförmigen Medium mit den gewünschten nichtlinearen Eigenschaften gefüllt werden kann. Allerdings hat ein solches, gasförmiges Medium regelmäßig einen geringeren Brechungsindex als das Mantelmaterial, sodass die zur Lichtleitung erforderliche Modenanregung nur bei exakt gerade ausgerichtetem Lichtleiter hinreichend gewährleistet ist.
Starre, stabförmige Hohlleiter lassen sich nur in sehr beschränkter Länge herstellen (typischerweise unter 1 m). Das oben genannte Ziel einer möglichst langen Wechselwirkungsstrecke zwischen dem Laserpuls und dem nichtlinearen Medium lässt sich auf diese Weise daher nicht erreichen. Flexible Hohlfasern lassen sich hingegen in nahezu beliebiger Länger mit hinreichend gleichmäßigem Hohlkern-Durchmesser herstellen. Sie jedoch über ihre gesamte Länge exakt gerade auszurichten, stellt ein erhebliches Problem dar.
In der eingangs genannten, gattungsbildenden Druckschrift wird daher vorgeschlagen, zum Aufbau einer Lichtleiteranordnung, die insbesondere zur Spektralverbreiterung von Laserpulsen hoher Leitungen geeignet ist, eine flexible Hohlfaser durch Anwendung einer axialen Zugkraft zu spannen, d.h. die Lichtleitfaser zu strecken, sodass sich die gewünschte, gerade erstreckte Ausrichtung einstellt (der Fachmann wird verstehen dass der Begriff „strecken“ hier keine - zumindest nicht notwendig eine - Längenvergrößerung der Lichtleitfaser impliziert). In diesem gestreckten Zustand wird die Lichtleitfaser an ihren (späteren) Endbereichen mit einem starren Gestell verklebt. Insbesondere lehrt die genannte Druckschrift, die Lichtleitfaser in axialer Richtung durch ein rohrartiges Gehäuse zu spannen und ihre Endbereiche mit entsprechenden Durchgangsöffnungen in den Stirnwänden des Gehäuses zu verkleben. Nach dem Aushärten des Klebers kann die Lichtleitfaser außerhalb des Gehäuses - und zwar möglichst dicht an den Fixierungsstellen - abgelängt werden, sodass ein über die gesamte Länge exakt gerade erstreckt ausgerichteter Lichtleiter entsteht. Die beim Ablängen entstehenden Endflächen der Lichtleitfaser dienen als Ein- bzw. Auskoppelstellen der so geschaffenen Lichtleiteranordnung.
Aus der DE 10 2014 215 415 A1 ist eine Lichtleiteranordnung bekannt, die aus einem Lichtwellenleiter mit einem hohlen Kern und zwei Halterungen zum kraftschlüssigen Halten des Lichtwellenleiters besteht. Mindestens eine der beiden Halterungen besteht wiederum aus einem Basiselement, einer bewegbaren Klemmvorrichtung und einem Spannelement. Durch das Spannelement ist die Klemmvorrichtung relativ zu ihrem Basiselement bewegbar. Die Relativbewegung hat das Ziel den Lichtwellenleiter in seiner Längsrichtung zu spannen und damit eine gradlinige Faserstruktur zu erhalten.
Nachteilig bei den bekannten Lichtleiteranordnungen ist ihre hohe mechanische Empfindlichkeit. Gerät die innerhalb des Gehäuses gespannte Lichtleitfaser beispielsweise beim Transport, durch Stöße oder durch thermische Verziehungen in Schwingungen, kann dies benachbart zu den endständigen Fixierungsstellen zu Faserbrüchen führen. Die Lichtleiteranordnung wird dadurch insgesamt unbrauchbar und muss komplett neu hergestellt werden. Dies ist zeit- und kostenaufwendig.
Aus der JP S62-157013 A ist eine Lichtleiteranordnung zur Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse bekannt, bei der ein mit organischer Flüssigkeit als aktivem Material gefüllter, hohler Lichtwellenleiter eingesetzt wird. Der Lichtwellenleiter wird in den Figuren teils gerade erstreckt und teils gewunden dargestellt. Darüber, wie eine gerade Erstreckung erreicht wird, lässt sich die Druckschrift nicht aus.
Aufgabenstellung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mechanisch robustere Lichtleiteranordnung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung anzubieten.
Darlegung der Erfindung
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass das Gehäuse mit einem seine Gehäusewandung - vorzugsweise stoffschlüssig - kontaktierenden und die Lichtleitfaser - vorzugsweise stoffschlüssig - einbettenden und diese dadurch positionstreu relativ zur Gehäusewandung fixierenden, ausgehärteten Solidifikat gefüllt ist.
Die Aufgabe wird außerdem in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 13 gelöst durch die zwischen den Schritten a4 und a6 durchgeführten, weiteren Schritte

b1) Füllen des Gehäuses mit einem zu einem starren Solidifikat aushärtbaren Fluid, sodass die Lichtleitfaser im Gehäuse-Inneren in das Fluid eingebettet wird, und
b2) Aushärten-Lassen des Fluids zu dem starren Solidifikat.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die im Rahmen ihrer Herstellung mit einer axialen Zugspannung beaufschlagte und dadurch gestreckte Lichtleitfaser nicht nur lokal mit den Stirnwänden des Gehäuses zu verkleben, sondern sie wenigstens abschnittsweise, bevorzugt über ihre gesamte Länge, in ein starres Material einzubetten, sodass die Lichtleitfaser innerhalb des Gehäuses wenigstens abschnittsweise, bevorzugt über ihre gesamte Länge wenigstens lateral relativ zum Gehäuse stabil fixiert ist. Bevorzugt wird zwischen dem Solidifkat einerseits und der Lichtleitfaser sowie dem Gehäuse andererseits zusätzlich eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet, sodass die Lichtleitfaser auch in axialer Richtung relativ zu dem Gehäuse stabil fixiert ist. Auf diese Weise wird die durch das Strecken der Lichtleitfaser erzeugte, gerade erstreckte Ausrichtung quasi „eingefroren“. Mit anderen Worten behält jeder eingebettete (infinitesimale) Faserabschnitt dauerhaft seine relativ zum Gehäuse definierte laterale und vorzugsweise auch axiale Position bei. Insbesondere werden Saitenschwingungen der Lichtleitfaser, die zu den oben erläuterten Brüchen an den lokalen Fixierungsstellen an den Stirnseiten führen können, ausgeschlossen bzw. bei Ausführungsformen, bei denen lediglich eine nur abschnittsweise Einbettung realisiert ist, auf Schwingungen mit unschädlich kleinen Auslenkungen reduziert. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, dass das Gehäuse (vor oder nach dem Fixieren der Lichtleitfaser-Endbereiche an den Gehäuse-Stirnseiten) wenigstens abschnittsweise mit einem aushärtbaren Fluid geflutet wird, das aufgrund seiner Fließfähigkeit die Lichtleitfaser wenigstens abschnittsweise formschlüssig umgibt. Handelt es sich bei dem Fluid, wie bevorzugt vorgesehen, um einen Kleber, insbesondere einen Polymer-Kleber, geht dieser dabei sowohl mit der Lichtleitfaser als auch mit der Gehäusewandung eine stoffschlüssige Verbindung ein und härtet anschließend zu einem starren Solidifikat aus, insbesondere wird ein Polymer-Kleber durch Polymerisation zu einem starren Polymerisat aushärten. Speziell haben sich hierfür Kleber auf Epoxid-Basis besonders bewährt. Der spezielle Aushärtungsmechanismus ist für den Grundgedanken der Erfindung nicht von zentraler Bedeutung. Dies soll durch den Begriff „Solidifikat“ angedeutet werden. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung ist eine Solidifikat jeder formstabile Festkörper, der durch einen chemischen oder physikalischen Aushärtungsprozess aus einer fließfähigen Substanz entstanden ist. Typische Aushärtungsprozesse sind dabei Polymerisieren, Kristallisieren, Verglasen, chemisches Aushärten etc. Bevorzugt erfolgt das Aushärten irreversibel, wie z. B. - besonders bevorzugt - die Polymerisation zu einem Duroplasten. Reversible Mechanismen sind im Rahmen der Erfindung jedoch ebenso einsetzbar, d. h. entsprechende Fluide eignen sich ebenso zur Einbettung der Lichtleitfaser im Gehäuse, sofern das resultierende Solidifikat bei den Umgebungsbedingungen, unter denen die erfindungsgemäße Vorrichtung Einsatz finden soll, stabil ist. Der Fachmann wird weiter erkennen, dass die Ziele der Erfindung umso besser und vollständiger erreichbar sind, je weniger das Fluid während seines Aushärtens schrumpft, d. h. je geringer der Volumenunterschied zwischen dem noch fließfähigen Fluid unmittelbar nach seinem Einfüllen in das Gehäuse einerseits und dem ausgehärteten Solidifikat andererseits ist.
Die Ausbildung des Solidifikats kann in unterschiedlichen Formen erfolgen. Bevorzugt ist die vollständige Flutung des gesamten Gehäuses mit einem einheitlichen, fließfähigen Fluid. Alternativ kann das Solidifikat geschichtet werden, was wiederum in unterschiedlichen Ausprägungen erfolgen kann: So können Solidifikat-Abschnitte geschaffen werden, die in Längsrichtung durch Luftspalte oder durch mit dauerhaft fließfähigem Fluid gefüllte Spalte voneinander getrennt sind. Alternativ oder zusätzlich können in Längsrichtung schichtweise unterschiedliche Solidifikate eingesetzt werden.
Günstigerweise zeigt das fließfähige, zum Solidifikat aushärtbare Fluid eine niedrige Viskosität, die eine Auslenkung der Lichtleitfaser beim Fluten des Gehäuses reduziert bzw. der Lichtleitfaser beim Einschwingen in ihre finale Position und Ausrichtung keine übermäßige Dämpfung entgegensetzt. Die gespannte Faser sollte also innerhalb der Aushärtungszeit des Fluids zum Solidifikat ihre Ruhelage unter der Zugspannung einnehmen können. Die Schrumpfung des Solidifkats beim Aushärten sollte idealerweise kleiner als 1% sein um ein Verziehen der Faser während des Aushärtens zu vermeiden. Die Fixierung der Lichtleitfaser, vorzugsweise über ihre gesamte Länge, und die damit verbundene Vermeidung jeglicher Saitenschwingungen bzw. deren deutliche Reduzierung führt also zu einer deutlich robusteren Lichtleiteranordnung, die sich insbesondere problemlos transportieren lässt.
Mit der Erfindung ist allerdings noch ein weiterer Vorteil verbunden. Die erfindungsgemäße, mechanisch innige, vorzugsweise stoffschlüssige Verbindung zwischen der Lichtleitfaser und dem Solidifikat bedeutet, dass diese auch thermisch gekoppelt sind. Bei hinreichender Wärmeleitfähigkeit des Solidifikats kann also überschüssige Wärme aus der Lichtleitfaser über das Solidifikat abgeführt werden. Entsprechend wird ein Solidifikat mit hoher Wärmeleitfähigkeit bevorzugt, günstigerweise mit mehr als 3 W/(m*K), besonders günstig mit mehr als 5 W/(m*K). Die Wärmeleitfähigkeit des Solidifikats sollte ausreichend hoch sein, um die nicht zu vermeidenden Auskopplungsleistung des Lasers aus der propagierenden Mode abzuführen (insbesondere auch bei Laserdurchschnittsleistungen im kW-Bereich), ohne dass die Temperatur des Solidifikat über dessen Schädigungs- oder gar Zerstörungsschwelle ansteigt. Gleichzeitig sollte die Wärmeausdehnung des Solidifikats so gering wie möglich sein, um ein Verziehen der Lichtleitfaser bei Betrieb zu vermeiden. In jedem Fall wäre eine Wärmeausdehnung höchstens in der Größenordnung des Umgebungsmaterials günstig.
Es kann bereits genügen, dass sich die aus der Lichtleitfaser abgeführte Wärme im Solidifikat und gegebenenfalls in der thermisch an jenes angekoppelten Gehäusewandung verteilt. Es kann jedoch günstig sein, die Wärme von dort durch eine in die Gehäusewandung integrierte oder zumindest in thermischer Kopplung an der Gehäusewandung fixierte Kühlmittelleitung weiter abzuführen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Kühlmittelleitung - vorzugweise stoffschlüssig - in das Solidifikat eingebettet ist. Auch diese ist dann thermisch an das Solidifikat und mittelbar über dieses an die Lichtleitfaser angekoppelt, die auf diese Weise aktiv gekühlt werden kann. Der Fachmann wird verstehen, dass zur Realisierung dieser Ausführungsform im Inneren des Gehäuses besagte Kühlmittelleitung verlegt sein kann, die mit gedichteten Anschlüssen die Stirnseiten des Gehäuses oder die Gehäusewandung durchsetzt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Flutens des Gehäuses mit dem zum Solidifikat aushärtbaren Fluid wird außer der Lichtleitfaser automatisch auch die Kühlmittelleitung eingebettet und mechanisch wie thermisch an das Solidifikat angekoppelt.
Die Fixierung der (späteren) Endbereiche der Lichtleitfaser kann vor, nach oder im Rahmen des Füllens des Gehäuses mit dem zu besagtem Solidifikat aushärtbaren Fluid erfolgen. In letzterem Fall wird das zum Solidifikat aushärtbare Fluid einerseits zur Einbettung der Lichtleitfaser und andererseits zu ihrer lokalen Fixierung in den Stirnseiten des Gehäuses genutzt. Alternativ können beide Maßnahmen in unterschiedlichen Schritten und/oder mit unterschiedlichen Materialen durchgeführt werden.
Auf die erfindungsgemäße Weise lassen sich in der Praxis Lichtleiteranordnungen großer Länge, beispielsweise von ca. 8 m herstellen. Derart lange Lichtleiteranordnungen sind jedoch schwer zu transportieren. Insbesondere bei industriellen Anwendungen ist aber eine vergleichsweise einfache Transportierbarkeit, beispielsweise vom Hersteller zum Anwender, wünschenswert. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass das Gehäuse in mehrere separate Gehäuse- Längsabschnitte unterteilt ist, die mittels einer Koppelvorrichtung positionstreu reversibel miteinander verbunden sind. Zugleich ist bevorzugt vorgesehen, dass sowohl die Lichtleitfaser als auch das Solidifikat in eine zur Mehrzahl der Gehäuse-Längsabschnitte gleiche Mehrzahl korrespondierender, separater Längsabschnitte, nämlich Lichtleitfaser-Längsabschnitte und Solidifikat-Längsabschnitte unterteilt ist. Bei einer solchen Unterteilung lassen sich die einzelnen Längsabschnitte der Vorrichtung leicht zu Transportzwecken auseinandernehmen und am Anwendungsort mittels der Koppelvorrichtung wieder positionstreu miteinander verbinden. Dabei genügt es, wenn die Koppelvorrichtung am Gehäuse angreift. Aufgrund der erfindungsgemäß gewährleisteten Relativpositionstreue zwischen der Lichtleitfaser und dem Gehäuse (mittels des Solidifikates) ist so auch die positionstreue Wieder-Verbindbarkeit der einzelnen Lichtleitfaser-Längsabschnitte gewährleistet. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass es für einen weitgehend verlustfreien Übergang des Lichtes von einem zum anderen Lichtleiter-Längsabschnitt zwar erforderlich ist, dass diese Längsabschnitte exakt koaxial zueinander ausgerichtet sind; ein axialer Trennspalt von bis zu 1,5 mm axialer Breite zwischen den beiden Längsabschnitten hat sich jedoch als völlig unkritisch erwiesen. Diese Erkenntnis ist die Grundlage einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer im obigen Sinne zerlegbaren und leicht transportierbaren Lichtleiteranordnung. Insbesondere ist diese Verfahrens-Weiterbildung gekennzeichnet durch den nach Schritt a6 durchzuführenden Schritt

c2) Trennen des Gehäuses, des Solidifikats und der Lichtleitfaser gemeinsam quer zu ihrer Längsrichtung in zwei Längsabschnitt-Pakete, jeweils umfassend einen Gehäuse-Längsabschnitt, einen Solidifikat-Längsabschnitt und einen Lichtleitfaser-Längsabschnitt, wobei vor Schritt c2 ein weiterer Schritt durchgeführt wird, nämlich Schritt
c1) Fixieren einer Koppelvorrichtung am Gehäuse, wobei die Koppelvorrichtung zwei positionstreu reversibel miteinander verbundene Koppelelemente umfasst, die starr an jeweils einem Gehäuse-Längsbereich fixiert werden, wobei die zwei Gehäuse-Längsbereiche in Schritt c1 den zwei Gehäuse-Längsabschnitten in Schritt c2 entsprechen.

Das gleichmäßige Aufsägen des Gehäuses und des Solidifikats mit eingebetteter Lichtleitfaser kann aufgrund der Unterschiedlichkeit der Materialien und der entsprechend unterschiedlichen Wirkung verwendeter Werkzeuge problematisch sein. Alternativ zum vorgenannten Ansatz kann daher vorgesehen sein, dass das Gehäuse bereits vor dem Befüllen mit dem aushärtbaren Fluid zwei durch einen abdichtenden Abstandhalterring,
z. B. aus Kunststoff, insbesondere aus PTFE, verbundene Gehäuse-Längsabschnitte umfasst. Dies ermöglicht die Modifikation des zuvor erläuterten Trennschritts c) zu einem modifizierten Trennschritt
c2') Entfernen des Abstandhalterrings und Trennen, des Solidifikats und der Lichtleitfaser gemeinsam quer zu ihrer Längsrichtung sodass zwei Längsabschnitt-Pakete entstehen, jeweils umfassend einen Gehäuse-Längsabschnitt, einen Solidifikat-Längsabschnitt und einen Lichtleitfaser-Längsabschnitt.
Der vorgeschaltete Koppelschritt c1) bleibt hiervon cum grano salis unberührt.
In jedem Fall wird also zu einem geeigneten Zeitpunkt, vorzugsweise bereits im Rahmen des Bereitstellens des noch ungeteilten Gehäuses, an diesem eine Koppelvorrichtung angebracht. Die Koppelvorrichtung umfasst zwei Koppelelemente, von denen je eines an einem Gehäuse-Längsbereich fixiert wird. Die Gehäuselängsbereiche entsprechen später, nach der Teilung des Gehäuses, dessen Gehäuse-Längsabschnitten. Die beiden Koppelelemente, die beispielsweise als starr mit dem Gehäuse verschraub- oder verklebbare Manschetten ausgebildet sein können, sind relativ zueinander positionstreu reversibel verbunden, beispielsweise durch Klemmstangen, die an eindeutig identifizierbarer Stelle mit jedem der beiden Koppelelemente z.B. mittels Klemmschrauben verklemmt sind. Sie können also voneinander getrennt und danach wieder miteinander verbunden werden, wobei ihre Relativposition und -ausrichtung nach dem Wieder-Verbinden exakt der Relativposition und -ausrichtung vor dem Trennen entspricht. Das Anbringen der Koppelvorrichtung kann jedoch auch zu einem späteren Zeitpunkt des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen. In jedem Fall resultiert im Rahmen der hier beschriebenen Weiterbildung als Zwischenprodukt eine erfindungsgemäße Lichtleiteranordnung, die sich von der oben bislang beschriebenen lediglich durch besagte, am (gg. mehrteiligen) Gehäuse fixierte Koppelvorrichtung unterscheidet. In diesem Zustand erfolgt eine Teilung des Gehäuses, des Solidifikats und der Lichtleitfaser, beispielsweise durch Sägen, wobei bei mehrteiligen Gehäusen dessen Teilung durch Entnahme des Abstandhalterrings erfolgen kann. Die Koppelvorrichtung darf dabei selbstverständlich nicht aufgetrennt, insbesondere durch Sägen zerstört werden. Vielmehr bleiben die aus der Trennung resultierenden Längsabschnitt-Pakete, d. h. paketweise miteinander verbundenen Längsabschnitte von Gehäuse, Solidifikat und Lichtleitfaser, durch die Koppelvorrichtung in ihrer ursprünglichen Ausrichtung miteinander verbunden. Lediglich zwischen den Längsabschnitt-Paketen ist ein axialer Trennspalt entstanden. Mit anderen Worten resultiert eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass zwischen je zwei axial benachbarten Längsabschnitt-Paketen, jeweils umfassend einen Solidifikat-Längsabschnitt und den zugeordneten Lichtleitfaser-Längsabschnitt, ein Trennspalt von nicht mehr als 1,5 mm axialer Breite ausgebildet ist. Wie erläutert, tut dieser Trennspalt, sofern er hinreichend schmal ist, der Funktionalität der erfindungsgemäßen Lichtleiteranordnung keinen Abbruch.
Durch Lösen der Verbindung zwischen den Koppelelementen lassen sich dann die Längsabschnitt-Pakete voneinander trennen, sodass die erfindungsgemäße Lichtleiteranordnung in handlichen Einzelelementen leicht transportabel ist. Am Zielort können die Koppelelemente wieder miteinander verbunden werden, wobei, wie oben erläutert, die ursprüngliche Ausrichtung insbesondere der Lichtleiter-Längsabschnitte rekonstruiert wird.
Obgleich der Trennspalt, wie erläutert, hinsichtlich der Leitungseffizienz zwischen den Lichtleitfaser-Längsabschnitten unproblematisch ist, kann er zum Problem werden, wenn der Hohlkern der Lichtleitfaser mit einem speziellen, gasförmigen, nichtlinearen Medium gefüllt werden soll. Dieses kann nämlich durch besagten Trennspalt austreten. Denkbar ist es selbstverständlich, die gesamte Lichtleiteranordnung in einer sie einkapselnden Kammer anzuordnen, die mit dem fraglichen Gas gefüllt ist. Dies ist jedoch einerseits unhandlich und kann insbesondere bei langen Lichtleitfasern nicht hinreichend sicherstellen, dass über die gesamte Länge des Hohlkerns eine gleiche, gewünschte Atmosphäre herrscht. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist bevorzugt vorgesehen, dass eine den Trennspalt überbrückende Dichtung die einander gegenüberliegenden Abschnittsenden der Lichtleitfaser-Längsabschnitte ringförmig umläuft. Mit anderen Worten wird also der Zentralbereich des Trennspaltes um die Lichtleitfaser herum gegenüber der Umgebung abgedichtet. Das Gas aus den Hohlkernen der beiden Lichtleitfaser-Längsabschnitte kann daher nicht mehr in die Umgebung entweichen. Herstellbar ist eine solche, verbesserte Vorrichtung durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch die nach Schritt c2, d. h. nach Auftrennen des Gehäuses, durchzuführenden Schritte

c3) Lösen der Verbindung zwischen den Koppelelementen,
c4) Einbringen eines das Abschnittsende des Lichtleitfaser-Längsabschnitts eines der Längsabschnitt-Pakete umlaufenden Gas-Dichtungssitzes in die Abschnittsendfläche des zugeordneten Solidifikat-Längsabschnitts,
c5) Einsetzen einer Gas-Dichtung in den Gas-Dichtungssitz und
c6) positionstreues Wieder-Verbinden der Koppelelemente.

Der Gas-Dichtungssitz kann beispielsweise in Form einer Ringnut um eines oder beide der Abschnittsenden der Lichtleitfaser-Längsabschnitte in die nun zugänglichen Abschnittsendflächen der Solidifikat-Längsabschnitte eingefräst werden. Als Gasdichtung selbst kann dann ein einfacher O-Ring dienen. Die Relativdimensionierung von Ringnut und O-Ring hat, wie der Fachmann erkennen wird, günstigerweise so zu erfolgen, dass der O-Ring in axialer Richtung um mindestens die Breite des Trennspaltes über den Rand der Ringnut übersteht.
Eine vergleichbare Problematik, die auf vergleichbare Art lösbar ist, stellt sich in Fällen, in denen eine Kühlmittelleitung im Gehäuse verlegt und im Solidifikat eingebettet ist, die beim Trennen der Anordnung in Kühlmittelleitungs-Längsabschnitte unterteilt wird. Um einen Austritt des Kühlmittels durch den Trennspalt zu vermeiden, ist bevorzugt vorgesehen, dass eine den Trennspalt überbrückende Dichtung die einander zugewandten Abschnittsenden der Kühlmittelleitungs-Längsabschnitte ringförmig umläuft. Erzielbar ist dies durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der zwischen den Schritten c3 und c6, d. h. zwischen dem Lösen der Verbindung zwischen den Koppelelementen und dem positionstreuen Wieder-Verbinden der Koppelelemente, weiter Schritte durchgeführt werden, nämlich

c4') Einbringen eines das Abschnittsende des Kühlmittelleitungs-Längsabschnitts eines der Längsabschnitt-Pakete umlaufenden Kühlmittel-Dichtungssitzes in die Abschnittsendfläche des zugeordneten Solidifikat-Längsabschnitts und
c5') Einsetzen einer Kühlmitteldichtung in den Kühlmittel-Dichtungssitz.

Günstigerweise wird die Lichtleitfaser zunächst in schlaffem Zustand durch das Gehäuse, insbesondere durch dessen Stirnseiten-Durchgangsöffnungen gefädelt und dann gespannt. Das Gehäuse ist dabei relativ zur Lichtleitfaser verschieb- und verkippbar gelagert, sodass eine Relativposition gefunden werden kann, in der die Lichtleitfaser das Gehäuse möglichst berührungslos durchsetzt. Dies verhindert Richtungsänderungen der Lichtleitfaser an Kontaktstellen. Eine Grobausrichtung ist besonders einfach, wenn die Stirnseiten-Durchgangsöffnungen verhältnismäßig groß sind. Dies ist jedoch nachteilig beim Fixieren der Lichtleitfaserendbereiche in besagten Stirnseiten-Durchgangsöffnungen bzw. beim Füllen des Gehäuses mit dem zum Solidifikat aushärtbaren, Fluid, das aus besagten Durchgangsöffnungen austreten könnte. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich daher aus durch den zwischen den Schritten a3 und a4, d. h. zwischen dem Durchfädeln der Lichtleitfaser durch das Gehäuse und dem Beaufschlagen der Lichtleitfaser mit der Zugspannung, durchgeführten Schritt

d) Auffädeln eines mit einem Zentralkanal versehenen, auf den Innendurchmesser der Durchgangsöffnung der zugeordneten Gehäuse-Stirnseite abgestimmten Verschlussstopfens auf wenigstens ein Ende der Lichtleitfaser und verschließendes Einführen des Verschlussstopfens in die Durchgangsöffnung.

Dies ermöglicht es, eine vergleichsweise große Durchgangsöffnung vorzusehen, die eine leichte Grobjustierung des Gehäuses relativ zur Lichtleitfaser erlaubt, ohne dass die Gefahr einer Lichtleitfaserbeschädigung durch Kontakt mit dem Gehäuse gegeben wäre. Im Rahmen einer Feinjustierung kann dann das Gehäuse so ausgerichtet werden, dass die Lichtleitfaser die Durchgangsöffnungen in den Gehäuse-Stirnseiten exakt mittig durchsetzt. Im Anschluss wird dann der (nicht mehr benötigte) Großteil der Öffnungsfläche mittels des zuvor auf die Lichtleitfaser aufgefädelten Verschlussstopfens verschlossen. Beim Füllen des Gehäuses mit dem zum Solidifikat aushärtbaren Fluid steht dann nur noch ein sehr kleiner Ringspalt um die Lichtleitfaser herum zum eventuellen Austritt des Fluids aus dem Gehäuse zur Verfügung. Bei hinreichend kleiner Größe des Ringspaltes, abgestimmt auf die Viskosität des Fluids, kann ein wesentliches Austreten des Fluids zuverlässig verhindert werden. Nach dem Aushärten zum Solidifikat können dann die Verschlussstopfen abgezogen und die wieder vergrößerte Durchgangsöffnung mit Fixierungsmaterial aufgefüllt werden. Eine derartige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich dadurch zusammenfassen, dass die Schritte b1 und b2 vor Schritt a5 durchgeführt werden und der Verschlussstopfen zwischen den Schritten b2 und a5 aus den Durchgangsöffnungen entfernt wird.
Als Verschlussstopfenmaterial hat sich insbesondere PTFE (Polytetrafluorethylen) bewährt, da dieses chemisch extrem inert ist, sodass sich keine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Solidifikat und dem Verschlussstopfen, die ein Abziehen des Verschlussstopfens erschweren würde, ausbilden kann.
Alternativ können auch Verschlussstopfen aus Metall, insbesondere Aluminium gewählt werden, die dann nach dem Fluten des Gehäuses nicht abgezogen werden sondern dauerhaft am Gehäuse fixiert bleiben.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
Figurenliste
Es zeigen:

1: ein erster Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
2: ein zweiter Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
3: ein dritter Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
4: ein vierter Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
5: ein fünfter Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
6 ein sechster Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
7 ein siebter Schritt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens sowie
8 eine 7 vergleichbare Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.
Die 1 bis 7 zeigen in grob schematischer, nicht maßstabsgetreuer Darstellung aufeinander folgende Schritten einer besonderes bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Lichtleiteranordnung 10, wie sie als Ergebnis des dargestellten Verfahrens in 7 gezeigt ist.
Im Rahmen des ersten, in 1 dargestellten Verfahrensschritts wird zunächst ein Gehäuse 12 bereitgestellt, welches bei der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen rohrförmig ist Das Rohr umfasst eine Gehäusewandung 121 und ist an seinen Enden mit Stirnseiten 122 weitgehend verschlossen. Allerdings weisen die Stirnseiten 122 zentrale Durchgangsöffnungen 123 auf. Durch diese Durchgangsöffnungen 123 ist eine flexible Lichtleitfaser 14, die insbesondere als Hohlfaser ausgebildet ist, gefädelt, sodass sie das Gehäuse 12 axial durchsetzt und dabei die Durchgangsöffnungen 123 in den Stirnseiten 122 durchsetzt.
Die dargestellte Ausführungsform weist verschiedene, als vorteilhaft angesehene, zusätzliche Merkmale auf, die der Fachmann als optional erkennen kann. So ist das Gehäuse 12 bei der dargestellten Ausführungsform auf einer Justiervorrichtung 16 gelagert, die günstigerweise translatorische Bewegungen des Gehäuses 12 senkrecht zu seiner Längserstreckungsrichtung sowie ggf. Nick- und Gierbewegungen ermöglicht, um, wie weiter unten beschrieben, eine präzise Relativausrichtung des Gehäuses 12 zur Lichtleitfaser 14 zu ermöglichen. Weiter ist das Gehäuse 12 in der gezeigten Ausführungsform von einer Kühlmittelleitung 18 durchsetzt und weist zudem einen zentralen Einfüllstutzen 20 auf, über den das Innere des Gehäuses 12 mit der Umgebung verbunden ist. Weiter sind bei der gezeigten Ausführungsform zwei Längsbereiche des Gehäuses 12 (hier die axialen Bereiche rechts und links der Mitte) über eine externe Koppelvorrichtung 22 miteinander verbunden. Die Koppelvorrichtung 22 umfasst zwei Koppelelemente 221, die beispielsweise in Form von Manschetten starr mit je einem der axialen Längsbereiche des Gehäuses 12 verbunden sind. Die Koppelelemente 221 sind untereinander mittels - bei der gezeigten Ausführungsform - Klemmstangen 222 starr aber positionstreu reversibel miteinander verbunden. Und schließlich finden bei der dargestellten Ausführungsform Verschlussstopfen 24, vorzugsweise aus PTFE, Anwendung, die mit ihrem Außendurchmesser auf den Innendurchmesser der Durchgangsöffnungen 123 der Stirnseiten 122 abgestimmt sind und die eine Zentralbohrung aufweisen, mit welcher sie auf die Enden der Lichtleitfaser 14 aufgefädelt sind. Auf die Wirkungen und Vorteile all dieser optionalen Merkmale soll im Laufe der Beschreibung der nachfolgenden Verfahrensschritte noch näher eingegangen werden.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird die das Gehäuse 12 durchsetzende Lichtleitfaser, wie in 2 durch die Zugpfeile 25 angedeutet, mit einer axialen Zugkraft beaufschlagt und dadurch gestreckt, sodass sich eine exakt gerade erstreckte Ausrichtung einstellt. Dabei wird unter Verwendung der Justiervorrichtung 16 das Gehäuse 12 relativ zur gestreckten Lichtleitfaser derart ausgerichtet, dass die Lichtleitfaser 14 die Durchgangsöffnungen 123 berührungslos und vorzugsweise möglichst zentral durchsetzt. Bei präziser Ausrichtung können die Verschlussstopfen 24 dann genutzt werden, um die Durchgangsöffnungen 123 effektiv zu verkleinern, wobei jedoch die vorgenannte Gegebenheit eines berührungslosen Durchsatzes erhalten bleiben sollte. Diese Situation ist in 2 dargestellt.
In einem nachfolgenden, in 3 dargestellten Verfahrensschritt wird das Innere des Gehäuses 12 mit einem fließfähigen und zu einem starren Solidifikat 26, aushärtbaren Fluid 26', das bevorzugt ein zu einem starren Polymerisat aushärtbarer Kleber ist, gefüllt. Die Füllung erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform über den zentralen Füllstutzen 20, wobei, je nach Viskosität des Fluids 26' eine drucklose oder eine Druckfüllung erfolgen kann. Es handelt sich bevorzugt um einen Epoxid-Kleber. Beim Füllen bettet das Fluid 26' sowohl die Lichtleitfaser 14 als auch die Kühlmittelleitung 18 form- und bevorzugt auch stoffschlüssig ein, wobei diese Einbettung auch bei und nach dem Aushärten des Fluids 26' zum Solidifikat 26 erhalten bleibt. Während des Füllvorgangs sowie während der Aushärtung des Fluids 26' wird die auf die Lichtleitfaser 14 ausgeübte Zugspannung aufrechterhalten. Bei hinreichend hoher Wärmeleitfähigkeit des Solidifikats 26 ergibt sich eine thermische Kopplung zwischen der Lichtleitfaser 14 und der Kühlmittelleitung 18, die zur aktiven Kühlung der Lichtleitfaser 14 genutzt werden kann.
Nach dem Aushärten des Fluids 26' können die Verschlussstopfen 24 aus den Durchgangsöffnungen 123 entfernt werden, wobei die auf die Lichtleitfaser 14 wirkende Zugspannung zunächst noch erhalten bleibt. Die Durchgangsöffnungen 123 können dann mit einem Kleberverschlossen werden. Die Lichtleitfaser 14 wird dabei in diesem Bereich von dem Kleber form- und stoffschlüssig eingebettet. Diese Situation ist in 4 dargestellt. Dieser Schritt einer gesonderten Fixierung der Lichtleitfaser 14 an den Gehäuseenden ist allerdings nicht zwingend erforderlich und kann übersprungen werden. Die Lichtleitfaser 14 ist nun in ihrer gerade erstreckten Ausrichtung dauerhaft im Gehäuse fixiert. Insbesondere ist sie über ihre gesamte Länge in das Solidifikat 26 eingebettet, sodass keine lokalen Knickstellen durch mechanische Vibrationen, insbesondere Seitenschwingungen, auftreten können.
Die externe Zugspannung kann nun abgebaut und die Lichtleitfaser 14 an den Gehäuseenden abgelängt werden. Diese Situation ist in 5 dargestellt. 5 zeigt jedoch als ein weiteres, besonders bevorzugtes, optionales Merkmal des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens eine Teilung des Gehäuses 12 in zwei Gehäuse-Längsabschnitte 12a, 12b, deren Trennspalt 28 sich zwischen den beiden Koppelelementen 221 der Koppelvorrichtung 22 befindet. Wie in 5 erkennbar, wird nicht nur das Gehäuse 12 in Gehäuse-Längsabschnitte 12a, 12b unterteilt. Auch die Lichtleitfaser 14 wird in Lichtleitfaser-Längsabschnitte 14a, 14b, die Kühlmittelleitung 18 in Kühlmittelleitungs-Längsabschnitte 18a, 18b und das Solidifikat in Solidifikat-Längsabschnitte 26a, 26b unterteilt. Die Längsabschnitte 12a, 14a, 18a, 26a einerseits und 12b, 14b, 18b, 26b andererseits haben aufgrund der starren Kopplung mittels der Koppelvorrichtung 22 zueinander dieselbe Orientierung wie die entsprechenden Längsbereiche vor der Durchführung des Trennungsschnitts.
Allerdings kann die Verbindung zwischen den Koppelelementen 221, beispielsweise durch Lösen der Klemmstangen 222, gelöst werden, sodass die Längsabschnitte 12a, 14a, 18a, 26a einerseits und 12b, 14b, 18b, 26b andererseits getrennt voneinander gehandhabt und insbesondere transportiert werden können. 6 zeigt den rechten Teil der getrennten Vorrichtung, d.h. die rechten Längsabschnitte 12b, 14b, 18b, 26b sowie eine Draufsicht auf die Schnittfläche der linken Längsabschnitte 12a, 14a, 18a, 26a. Dabei ist erkennbar, dass um die Stirnflächen des Lichtleitfaser-Längsabschnitts 14a und des Kühlmittelleitungs-Längsabschnitts 18a je eine Ringnut 30 in die Stirnfläche des Solidifikat-Längsabschnitts 26a geschnitten ist, in die ein O-Ring 32 eingesetzt ist.
Dies führt dazu, dass, wie in 7 dargestellt, der Trennspalt 28 in unmittelbarer Nachbarschaft der Lichtleitfaser 14 und der Kühlmittelleitung 18 von besagten O-Ringen 32 dichtend überbrückt wird, wenn die beiden Koppelelemente 221 wieder positionstreu miteinander verbunden werden, d. h. in der wieder-verbundenen und damit fertiggestellten Lichtleiteranordnung 10. Mit anderen Worten wird also die Situation von 5 wiederhergestellt mit dem Unterschied, dass das Innere der Lichtleitfaser 14 und das Innere der Kühlmittelleitung 18 nun durch die O-Ringe 32 gegen die Umgebung abgedichtet sind. Folglich kann im Hohlkern der Lichtleitfaser 14 bzw. in der Kühlmittelleitung 18 geführtes Medium nicht nach außen austreten.
8 zeigt eine Variante mit in Längsrichtung geschichteter Ausgestaltung des Solidifikats, das hier aus abwechselnden Schichten zweier unterschiedlicher Solidifikate 26-1 und 26-2 besteht, die in 8 durch unterschiedliche Schraffuren kenntlich gemacht sind.
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.
Bezugszeichenliste

10: Lichtleiteranordnung
12: Gehäuse
12a, b: Gehäuse-Längsabschnitt
121: Gehäusewandung
122: Stirnseite
123: Durchgangsöffnung
14: Lichtleitfaser
14a, b: Lichtleitfaser-Längsabschnitt
16: Justiervorrichtung
18: Kühlmittelleitung
18a, b: Kühlmittelleitungs-Längsabschnitt
20: Einfüllstutzen
22: Koppelvorrichtung
221: Koppelelement
222: Klemmstange
24: Verschlussstopfen
25: Zugpfeil
26: Solidifikat
26-1: Solidifikat
26-2: Solidifikat
26a, b: Solidifikat-Längsabschnitt
26': zu 26 aushärtbarer Kleber
28: Trennspalt
30: Ringnut
32: O-Ring

Claims

Lichtleiteranordnung (10), umfassend - eine gerade erstreckt angeordnete Lichtleitfaser (14) sowie - ein Gehäuse (12) mit zwei einander gegenüber liegenden Stirnseiten (122) und einer sich zwischen den Stirnseiten (122) in Längsrichtung erstreckenden Gehäusewandung (121), wobei die Lichtleitfaser (14) das Gehäuse (12) in Längsrichtung durchsetzt und mit ihren Endbereichen in Durchgangsöffnungen (123) der Stirnseiten (122) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) mit einem seine Gehäusewandung (121) kontaktierenden und die Lichtleitfaser (14) einbettenden und diese dadurch positionstreu relativ zur Gehäusewandung (121) fixierenden, ausgehärteten Solidifikat (26) gefüllt ist.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Solidifikat die Gehäusewandung (121) und die Lichtleitfaser (14) stoffschlüssig kontaktiert.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Solidifikat (26) ein ausgehärtetes, ursprünglich fließfähiges Fluid (26'), insbesondere ein Kleber, insbesondere auf Epoxid-Basis, ist.
Lichtleiteranordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solidifikat (26-1, 26-2) in Längsrichtung geschichtet ist.
Lichtleiteranordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) in mehrere separate Gehäuse-Längsabschnitte (12a, 12b) unterteilt ist, die mittels einer Koppelvorrichtung (22) positionstreu reversibel miteinander verbunden sind.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Lichtleitfaser (14) als auch das Solidifikat (26) in eine zur Mehrzahl der Gehäuse-Längsabschnitte (12a, 12b) gleiche Mehrzahl korrespondierender, separater Längsabschnitte, nämlich Lichtleitfaser-Längsabschnitte (14a, 14b) und Solidifikat-Längsabschnitte (26a, 26b), unterteilt sind.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei axial benachbarten Längsabschnitt-Paketen, jeweils umfassend einen Solidifikat-Längsabschnitt (26a, 26b) und den zugeordneten Lichtleitfaser-Längsabschnitt (14a, 14b), ein Trennspalt (28) von nicht mehr als 1,5 mm axialer Breite ausgebildet ist.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Trennspalt (28) überbrückende Dichtung die einander gegenüberliegenden Abschnittsenden der Lichtleitfaser-Längsabschnitte (14a, 14b) ringförmig umläuft.
Lichtleiteranordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlmittelleitung (18) in das Solidifikat (26) oder die Gehäusewandung eingebettet ist.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 9, soweit rückbezogen auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelleitung (18) in eine zur Mehrzahl von Gehäuse-Längsabschnitten (12, 12b) gleiche Mehrzahl korrespondierender, separater Kühlmittelleitungs-Längsabschnitte (18a, 18b) unterteilt ist.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 10, soweit rückbezogen auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Trennspalt (28) überbrückende Dichtung die einander zugewandten Abschnittsenden der Kühlmittelleitungs-Längsabschnitte (18a, 18b) ringförmig umläuft.
Lichtleiteranordnung (10) nach Anspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als ein O-Ring (32) ausgebildet ist, der in einer korrespondierenden Ringnut (30) in der Abschnittsendfläche eines der Solidifikat-Längsabschnitte (26a, 26b) gelagert ist.
Verfahren zur Herstellung einer Lichtleiteranordnung (10), umfassend die Schritte: a1) Bereitstellen eines Gehäuses (12) mit zwei einander gegenüber liegenden Stirnseiten (122) und einer sich zwischen den Stirnseiten (122) in Längsrichtung erstreckenden Gehäusewandung (121), wobei die Stirnseiten (122) je eine Durchgangsöffnung (123) aufweisen, a2) Bereitstellen einer flexiblen Lichtleitfaser (14), deren Außendurchmesser kleiner ist als die Innendurchmesser der Durchgangsöffnungen (123) der Gehäuse-Stirnseiten (122), a3) Anordnen der Lichtleitfaser (14) relativ zu dem Gehäuse (12) so, dass diese jenes in Längsrichtung durchsetzt, a4) Beaufschlagen der Lichtleitfaser (14) mit einer sie in Längsrichtung streckenden Zugspannung und Ausrichten des Gehäuses (12), sodass die Lichtleitfaser (14) in gerader Erstreckung die Durchgangsöffnungen (123) der Gehäuse-Stirnseiten (122) durchragt, a5) stoffschlüssiges Fixieren der gestreckten Lichtleitfaser (14) in den Durchgangsöffnungen (123) der Gehäuse-Stirnseiten (122), a6) Ablängen der Lichtleitfaser (14) außerhalb des Gehäuses (12), gekennzeichnet durch die zwischen den Schritten a4 und a6 durchgeführten Schritte b1) Füllen des Gehäuses (12) mit einem fließfähigen, zu einem starren Solidifikat (26) aushärtbaren Fluid (26'), sodass die Lichtleitfaser (14) im Gehäuse-Inneren in das Fluid (26') eingebettet wird, und b2) Aushärten-Lassen des Fluids (26') zu dem starren Solidifikat (26).
Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch den nach Schritt a6 durchzuführenden Schritt c2) Trennen des Gehäuses (12), des Solidifikats (26) und der Lichtleitfaser (14) gemeinsam quer zu ihrer Längsrichtung in zwei Längsabschnitt-Pakete, jeweils umfassend einen Gehäuse-Längsabschnitt (12a, 12b), einen Solidifikat-Längsabschnitt (26a, 26b) und einen Lichtleitfaser-Längsabschnitt (14a, 14b), wobei vor Schritt c2 ein weiterer Schritt durchgeführt wird, nämlich Schritt c1) Fixieren einer Koppelvorrichtung (22) am Gehäuse, wobei die Koppelvorrichtung (22) zwei positionstreu reversibel miteinander verbundene Koppelelemente (221) umfasst, die starr an jeweils einem Gehäuse-Längsbereich fixiert werden, wobei die zwei Gehäuse-Längsbereiche in Schritt c1 den zwei Gehäuse-Längsabschnitten (12a, 12b) in Schritt c2 entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) zwei durch einen Abstandhalterring verbundene Gehäuse-Längsabschnitt (12a, 12b) umfasst, und weiter gekennzeichnet durch den nach Schritt a6 durchzuführenden Schritt c2') Entfernen des Abstandhalterrings und Trennen, des Solidifikats (26) und der Lichtleitfaser (14) gemeinsam quer zu ihrer Längsrichtung sodass zwei Längsabschnitt-Pakete entstehen, jeweils umfassend einen Gehäuse-Längsabschnitt (12a, 12b), einen Solidifikat-Längsabschnitt (26a, 26b) und einen Lichtleitfaser-Längsabschnitt (14a, 14b), wobei vor Schritt c2' ein weiterer Schritt durchgeführt wird, nämlich Schritt c1) Fixieren einer Koppelvorrichtung (22) am Gehäuse, wobei die Koppelvorrichtung (22) zwei positionstreu reversibel miteinander verbundene Koppelelemente (221) umfasst, die starr an jeweils einem Gehäuse-Längsbereich fixiert werden, wobei die zwei Gehäuse-Längsbereiche in Schritt c1 den zwei Gehäuse-Längsabschnitten (12a, 12b) in Schritt c2' entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, gekennzeichnet durch die nach Schritt c2 oder entsprechend Schritt c2' durchzuführenden Schritte c3) Lösen der Verbindung zwischen den Koppelelementen (221), c4) Einbringen eines das Abschnittsende des Lichtleitfaser-Längsabschnitts (14a) eines der Längsabschnitt-Pakete umlaufenden Gas-Dichtungssitzes in die Abschnittsendfläche des zugeordneten Solidifikat-Längsabschnitts (26a), c5) Einsetzen einer Gas-Dichtung in den Gas-Dichtungssitz und c6) positionstreues Wieder-Verbinden der Koppelelemente (221).
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch den zwischen den Schritten a3 und a4 durchgeführten Schritt d) Auffädeln eines mit einem Zentralkanal (341) versehenen, auf den Innendurchmesser der Durchgangsöffnung (123) der zugeordneten Gehäuse-Stirnseite (122) abgestimmten Verschlussstopfens (24) auf wenigstens ein Ende der Lichtleitfaser (14) und verschließendes Einführen des Verschlussstopfens (24) in die Durchgangsöffnung (123).
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b1 und b2 vor Schritt a5 durchgeführt werden und der Verschlussstopfen (24) zwischen den Schritten b2 und a5 aus den Durchgangsöffnungen (123) entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (24) aus PTFE gefertigt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zu dem starren Solidifikat (26) aushärtbare Fluid (26') ein Kleber, insbesondere auf Epoxid-Basis ist.