DE10342339A1 - Test system and test method for fiber optic fiber optic cables - Google Patents

Test system and test method for fiber optic fiber optic cables Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prüfsystem für faseroptische Lichtwellenleiter (10), welche an einem stirnseitigen Faserende (12) zur Ein- oder Auskopplung von zu übertragender Strahlung ausgebildet sind, mit einem Prüfsender (14) zur Bestrahlung des Faserendes (12) mit Prüfstrahlung (30). Um durch eine einfache nicht ortsaufgelöste Messung die Oberflächenqualität des Faserendes (12) betimmen zu können, sind erfindungsgemäß ein Strahlungsdetektor (16) zur Erfassung von diffuser und/oder thermischer Rückstrahlung (34, 38) von dem Faserende (12) und eine Auswerteeinheit (18) zur Verarbeitung eines Ausgangssignals des Strahlungsdetektors (16) vorgesehen.The The invention relates to a test system for fiber optic Optical waveguide (10), which at a front end fiber end (12) designed for coupling or decoupling of radiation to be transmitted are, with a test transmitter (14) for irradiating the fiber end (12) with test radiation (30). To go through a simple non-spatially resolved Measurement of the surface quality of the fiber end (12) to be able to vote are a radiation detector according to the invention (16) for detecting diffuse and / or thermal reverberation (34, 38) of the fiber end (12) and an evaluation unit (18) for Processing of an output signal of the radiation detector (16) is provided.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfsystem für faseroptische Lichtwellenleiter, welche an einem stirnseitigen Faserende zur Ein- oder Auskopplung von zu übertragender Strahlung vorzugsweise als Steckerstirnfläche ausgebildet sind, mit einem Prüfsender zur Bestrahlung des Faserendes mit Prüfstrahlung. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechendes Prüfverfahren.The The invention relates to a test system for fiber optic Optical waveguides, which are connected to a front-side fiber end or decoupling from to be transferred Radiation are preferably formed as a plug end face, with a test transmitter for irradiation of the fiber end with test radiation. The invention relates further a corresponding test method.

Eine optische Steckverbindung besteht üblicherweise aus zwei Steckerstiften, die über eine Kupplung so zusammengeführt werden, dass ihre Stirnenden gegeneinander anliegen. Für eine möglichst verlustlose Verbindung müssen die Faserkerne sich exakt gegenüberstehen und Beschädigungen oder Verschmutzungen der Steckerstirnflächen vermieden werden. Verunreinigte bzw. beschädigte optische Steckverbindungen bilden ein Hauptproblem der fasergebundenen optischen Übertragungstechnik. Gegenüber einer intakten Steckverbindung verursachen sie eine erhöhte Dämpfung und/oder Reflexionen, die eine Verschlechterung der Systemeigenschaften bis hin zum Ausfall zur Folge haben können. Arbeiten die Systeme dazuhin noch bei hohen Leistungen, so verursachen Verunreinigungen so genannte "Hot Spots", die eine thermische Zerstörung der Stecker zur Folge haben können. Solch hohe Leistungen sind typisch für hochkanalige DWDM-Systeme, für Raman-verstärkte Weitverkehrssysteme sowie für fasergekoppelte Bearbeitungs- und Analyse-Laser hoher Leistung.A optical connector usually consists of two pins, the above a clutch merged so be that their forehead against each other. For as possible lossless connection must the fiber cores are exactly opposite each other and damage or Contamination of the connector end faces are avoided. contaminated or damaged optical connectors are a major problem of the fiber-bonded optical transmission technology. Across from an intact connector they cause increased damping and / or Reflections that worsen the system properties up can lead to failure. Work the systems In addition, even at high powers, so cause contamination so-called "hot Spots ", the one thermal destruction of the Plug can result. Such high powers are typical of high-channel DWDM systems, for Raman-enhanced long-haul systems also for Fiber-coupled processing and High power analysis laser.

Zur Prüfung solcher Steckverbindungen sind transmissive Messungen der Einfügedämpfung und Reflexionsdämpfung bekannt. Solche Messungen erfordern jedoch ein isolierbares Testobjekt, und es muss gegen einen zweiten Stecker gemessen werden. Alternativ werden visuelle Inspektionen des durch Prüflicht beleuchteten Faserendes unter einem Mikroskop durchgeführt, für die zwar kein Referenzstecker nötig ist, die jedoch bestimmte Absorptions-Effekte nicht erfassen, nicht in jedem Fall augensicher sind und aufgrund der subjektiven Auswertung zu Fehlbeurteilungen führen können. Um diese Probleme wenigstens teilweise zu umgehen, sind auch Bilderfassungssysteme bekannt, die eine Interpretation eines digitalen Steckerbildes über eine Bildverarbeitungs-Software vorsehen, jedoch sehr kostenintensiv sind.to exam Such connectors are transmissive measurements of insertion loss and reflection loss known. However, such measurements require an isolatable test object, and it must be measured against a second plug. alternative become visual inspections of the test light illuminated fiber end performed under a microscope, for the Although no reference plug required is not, however, does not capture certain absorption effects in any case are eye safe and due to the subjective evaluation too Lead to misjudgments can. To at least partially circumvent these problems, there are also imaging systems known to be an interpretation of a digital connector image via a Provide image processing software, but very expensive are.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile zu vermeiden und ein auch in der Handhabung einfaches und zuverlässiges System bzw. Verfahren zur Qualitätsanalyse optischer Stecker anzugeben.outgoing This is the object of the invention, which in the state of Technology to avoid the disadvantages and also in the handling simple and reliable System or method for quality analysis specify optical connector.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 bzw. 21 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen.to solution This object is achieved in the claim 1 or 21 specified combination of features proposed.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Steckerbeeinträchtigungen auf elementare physikalische Ursachen zurückzuführen und diese dann direkt zu messen. Dementsprechend werden erfindungsgemäß ein Strahlungsdetektor zur nicht ortsaufgelösten Erfassung der diffus gestreuten und/oder thermischen Rückstrahlung von dem Faserende und eine Auswerteeinheit zur Verarbeitung eines Ausgangssignals des Strahlungsdetektors vorgeschlagen. Beschädigungen der Oberfläche bewirken veränderte Auftreffwinkel der Prüfstrahlung und damit eine Streuung außerhalb des regulären Reflexionswinkels. Dieser diffuse Anteil ist damit ein Maß für die Beschädigung der Steckeroberfläche. Bei Ablagerungen auf der Prüfoberfläche tritt eine absorbierende Komponente hinzu und bewirkt eine lokale Temperaturerhöhung, die über eine Erfassung der thermischen Rückstrahlung, d.h. der in den Halbraum des Senders bzw. Detektors abgestrahlten Strahlung nachgewiesen wird. Damit ist es auf einfache Weise möglich, ein objektives Prüfergebnis zu liefern, wobei die Messung auch bei einseitigem Zugang zu nur einem Steckerende und augensicher durchführbar ist. Zudem lässt die thermische Messung einen direkten Rückschluss auf die Verwendbarkeit bei hohen Übertragungsleistungen zu.The Invention is based on the idea, the connector impairments attributed to elementary physical causes and then directly to eat. Accordingly, a radiation detector according to the invention for not spatially resolved Detection of the diffusely scattered and / or thermal reflection from the fiber end and an evaluation unit for processing a Output signal of the radiation detector proposed. damage the surface effect changed Impact angle of the test radiation and thus a scatter outside of the regular Reflection angle. This diffuse portion is thus a measure of the damage to the Plug surface. For deposits on the test surface occurs an absorbent component and causes a local temperature increase, which over a Detection of the thermal reflection, i.e. the radiated into the half space of the transmitter or detector Radiation is detected. This makes it possible in a simple way, a objective test result to deliver, with the measurement even with one-sided access to only a plug end and eyesafe is feasible. In addition, the leaves thermal measurement a direct inference to the usability at high transmission rates to.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent Claims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematisch vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenin the The following is the invention with reference to the in the drawing in FIG simplified illustrated embodiments explained in more detail. It demonstrate

1 eine optische Steckverbindung zur Kopplung der Faserenden von zwei Glasfaserkabeln in einem abgebrochenen Axialschnitt; 1 an optical connector for coupling the fiber ends of two fiber optic cables in a broken axial section;

2 ein Prüfsystem zur Inspektion eines Faserendes in einer Seitenansicht; 2 a test system for inspecting a fiber end in a side view;

3 eine weitere Ausführungsform eines Prüfsystems in der Draufsicht auf das Faserende; und 3 a further embodiment of a test system in the plan view of the fiber end; and

4 ein Blockschaltbild des Prüfsystems. 4 a block diagram of the test system.

Das in der Zeichnung dargestellte Prüfsystem für faseroptische Lichtwellenleiter 10 ermöglicht eine Oberflächenprüfung der für Steckverbindungen vorgesehenen Faserenden 12. Es besteht im Wesentlichen aus einem Prüfsender 14 zur Beaufschlagung des Faserendes 12 mit elektromagnetischer Prüfstrahlung bzw. Prüflicht und einem Strahlungsdetektor 16 zur Erfassung von Streustrahlung und thermischer Rückstrahlung von dem Faserende 12 sowie einer Auswerteeinheit 18 zur Signalver arbeitung und rechnerischen Bewertung der Integrität des Faserendes.The test system for optical fiber optic cables shown in the drawing 10 enables a surface inspection of the fiber ends intended for connectors 12 , It essentially consists of a test transmitter 14 for loading the fiber end 12 with electromagnetic test radiation or test light and a radiation detector 16 for the detection of stray radiation and ther mixer re-radiation from the fiber end 12 and an evaluation unit 18 for Signalver processing and arithmetic evaluation of the integrity of the fiber end.

Bei der in 1 gezeigten optischen Steckverbindung sind zwei Faserkabel 10 über endseitige Steckerstifte 20 in einer Kupplungshülse 22 so miteinander verbunden, dass die durch die Steckerstirnflächen 24 gebildeten Faserenden 12 für eine möglichst verlustlose Signal- bzw. Strahlungsübertragung stumpf gegeneinander anliegen. Dabei sollen die durch einen Mantel 26 umhüllten lichtleitenden Faserkerne 28 exakt zueinander ausgerichtet sein, ohne dass Beschädigungen oder Ablagerungen auf der Steckerstirnfläche 24 eine ungewollt hohe Dämpfung und/oder Reflexionen verursachen.At the in 1 shown optical connector are two fiber cables 10 via end-to-end connector pins 20 in a coupling sleeve 22 so interconnected that through the connector end faces 24 formed fiber ends 12 for butt lossless signal or radiation transfer butt against each other. It should be through a coat 26 enveloped light-conducting fiber cores 28 be aligned exactly with each other, without any damage or deposits on the connector end face 24 cause unwanted high attenuation and / or reflections.

Um dies zu prüfen, werden gemäß 2 die Auswirkungen der Steckerbeeinträchtigungen an den freien Faserenden 12 bzw. Steckerstirnflächen 24 durch Messung der irregulären Streuung und/oder Absorption von elektromagnetischer Prüfstrahlung 30 erfasst. Hierzu weist der Strahlungsdetektor 16 mindestens einen Sensor 32 zur Erfassung von diffuser Rückstrahlung 34 und/oder mindestens einen Sensor 36 zur Erfassung von thermischer Rückstrahlung 38 auf. Diese Anordnung beruht auf der Überlegung, dass Oberflächenbeschädigungen der Steckerstirnfläche 24 veränderte Auftreffwinkel und damit diffuse Reflexionen der Prüfstrahlung 30 in andere Raumwinkel als nur dem regulären Ausfallswinkel bewirken, während Ablagerungen auf der Stirnfläche 24 neben dem beschriebenen Streueffekt eine zusätzliche Absorption und Umsetzung der einfallenden Strahlung 30 in nachweisbare Wärmestrahlung 38 hervorrufen.To test this, be in accordance with 2 the effects of plug interference on the free fiber ends 12 or connector end faces 24 by measuring the irregular scattering and / or absorption of electromagnetic test radiation 30 detected. For this purpose, the radiation detector 16 at least one sensor 32 for detecting diffuse reflection 34 and / or at least one sensor 36 for the detection of thermal reflection 38 on. This arrangement is based on the consideration that surface damage to the connector end face 24 changed angles of incidence and thus diffuse reflections of the test radiation 30 to cause solid angles other than just the normal angle of reflection, while deposits on the face 24 in addition to the described scattering effect, an additional absorption and conversion of the incident radiation 30 in detectable heat radiation 38 cause.

Der Prüfsender 14 ist dazu ausgebildet, die optische Prüfstrahlung 30 gebündelt auf die Prüffläche 24 zu werfen. Um eine genügende Leistungsdichte für die thermische Messung zu erhalten, wird vorzugsweise ein Halbleiterlaser als Lichtquelle 40 eingesetzt, aus Kostengründen z.B. Laserdioden im sichtbaren oder nahen Infrarot-Bereich. Gegebenenfalls kann eine nicht gezeigte Fokussieroptik eingesetzt werden, um vor allem den relevanten Bereich des lichtführenden Faserkerns 28 zu bestrahlen.The test transmitter 14 is designed to the optical test radiation 30 bundled on the test surface 24 to throw. In order to obtain a sufficient power density for the thermal measurement, a semiconductor laser is preferably used as the light source 40 used, for cost reasons, for example, laser diodes in the visible or near infrared range. Optionally, a focusing optics, not shown, can be used, in particular the relevant area of the light-guiding fiber core 28 to irradiate.

Gemäß 4 ist zur Erfassung des optischen Streulichts ein über eine Fokussieroptik 42 auf das Faserende 12 ausgerichteter Photosensor 32 vorgesehen, während die thermische Strahlung über eine Fokussiereinheit 44 und einen pyroelektrischen Sensor 36 erfasst wird.According to 4 is to capture the optical scattered light via a focusing optics 42 on the fiber end 12 aligned photosensor 32 provided while the thermal radiation via a focusing unit 44 and a pyroelectric sensor 36 is detected.

Die Ansteuerung der Lichtquelle 40 erfolgt über eine Treiberstufe 46 des Prüfsenders 14. Die Sensor-Ausgangssignale werden über Verstärkereinheiten 48, 50 in die Auswerteeinheit 18 eingespeist. Um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern und um Umgebungslicht zu unterdrücken, kann die Treiberstufe 46 zur Modulation der Lichtquelle 40 ausgebildet sein, während die Verstärker 48, 50 beispielsweise über eine Lock-in-Stufe synchron aufgesteuert werden. Ein Referenzwertspeicher 52 enthält Kalibrier- bzw. Grenzwerte für einen Signalvergleich in der Auswerteeinheit 18. Alternativ oder ergänzend kann in der Auswerteeinheit 18 eine Programmroutine zur rechnerischen Ermittlung eines Qualitätskriteriums geladen sein. Das Auswerteergebnis ist über eine Anzeige 54 beispielsweise als Gut/Schlecht-Bewertung des Faserendes 12 darstellbar. Die gesamte Messanordnung kann in einem Gerätegehäuse 56 eingebaut sein, wobei das Steckerende 20 in einer Aufnahmebuchse 58 in der gewünschten Ausrichtung positionierbar ist.The control of the light source 40 via a driver stage 46 the test transmitter 14 , The sensor output signals are via amplifier units 48 . 50 into the evaluation unit 18 fed. In order to improve the signal-to-noise ratio and to suppress ambient light, the driver stage 46 for modulating the light source 40 be trained while the amplifier 48 . 50 be turned on synchronously, for example via a lock-in stage. A reference value memory 52 contains calibration or limit values for a signal comparison in the evaluation unit 18 , Alternatively or additionally, in the evaluation unit 18 a program routine for computational determination of a quality criterion to be loaded. The evaluation result is via an advertisement 54 for example, as a good / bad evaluation of the fiber end 12 represented. The entire measuring arrangement can be in a device housing 56 be installed, with the plug end 20 in a receiving socket 58 is positionable in the desired orientation.

Entsprechend dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel können mehrere Photosensoren 32 über einen Raumwinkelbereich beispielsweise ringförmig verteilt im Abstand von der Steckerstirnfläche 24 angeordnet sein. Dabei sollte der Erfassungsbereich der Photosensoren 32 außerhalb des regulär reflektierten Anteils 60 der Prüfstrahlung 30 liegen. Möglich ist es auch, die direkt reflektierte Strahlung 60 durch nicht gezeigte Polarisationsfilter zu unterdrücken. Durch die Mehrfach-Detektion in verschiedenen Sektoren können Verfälschungen der Messung aufgrund von Streulicht-Keulen, wie sie durch Kratzer oder Polierspuren auf der Oberfläche 24 in bestimmte Vorzugsrichtungen ausgestrahlt werden, eher vermieden werden. Eine räumlich integrierende Detektion bzw. richtungsunabhängige Mes sung der Streuung lässt sich auch dadurch erreichen, dass die halbkugelförmig gestreute Strahlung 34 über optische Reflexionen auf einen Strahlungsdetektor gerichtet wird. Hierfür können Parabolspiegel, Ellipsoide oder Ulbricht-Kugeln eingesetzt werden. Um das Messergebnis nicht zu verfälschen, sollte auch hier der regulär reflektierte Strahlungsanteil für die Messung ausgeblendet werden.According to the in 3 shown embodiment, multiple photosensors 32 over a solid angle range, for example, annularly distributed at a distance from the connector end face 24 be arranged. The scope of the photosensors should be 32 outside the regularly reflected proportion 60 the test radiation 30 lie. It is also possible, the directly reflected radiation 60 to suppress by not shown polarization filter. Due to the multiple detection in different sectors, distortions of the measurement due to stray light beams, such as scratches or polishing marks on the surface 24 be broadcast in certain preferred directions, rather avoided. Spatially integrating detection or direction-independent measurement of the scattering can also be achieved in that the hemispherically scattered radiation 34 directed via optical reflections on a radiation detector. Parabolic mirrors, ellipsoids or integrating spheres can be used for this purpose. In order not to falsify the measurement result, the regularly reflected radiation component for the measurement should also be hidden here.

In Umkehrung des vorstehend beschriebenen Strahlengangs ist es denkbar, die Prüffläche 24 mit mehreren beispielsweise ringförmig angeordneten Lichtquellen zu beleuchten und die Rückstrahlung mit einem axial ausgerichteten zentralen Strahlungsempfänger zu detektieren. Eine solche Anordnung bietet die zusätzliche Möglichkeit, das System auch als optischen Leistungsmesser zu verwenden. Zudem sind höhere Beleuchtungsleistungen durch Addition mehrerer Lichtquellen möglich, so dass eine höhere Messempfindlichkeit bei der thermischen Messung erreichbar ist.In reversal of the beam path described above, it is conceivable that the test area 24 to illuminate with a plurality of, for example, annularly arranged light sources and to detect the return radiation with an axially aligned central radiation receiver. Such an arrangement offers the additional possibility of using the system as an optical power meter. In addition, higher illumination powers are possible by adding a plurality of light sources, so that a higher measurement sensitivity can be achieved in the thermal measurement.

In einer Weiterbildung der sektororientierten Detektion kann die Freistrahl-Ankopplung des Prüflichts durch eine Bestrahlung über Lichtleitfasern ersetzt werden. Hierbei werden entweder um eine mittige Beleuchtungsfaser mehrere Empfangsfasern angeordnet, oder umgekehrt um eine mittige Detektionsfaser mehrere Beleuchtungsfasern. Die Ankopplung an das zu untersuchende Stecker- bzw. Faserende 12 erfolgt dann über eine auf gebrachte Mikro-Optik mit einer mittigen Fokussierlinse und einer ringförmigen Strahlablenkung. Eine solche Anordnung besitzt den Vorteil, dass auch innerhalb von Steckerhülsen 22 gemessen werden kann.In a development of the sector-oriented detection, the free-jet coupling of the test light can be replaced by an irradiation via optical fibers. This will be either one central illumination fiber arranged a plurality of receiving fibers, or vice versa about a central detection fiber a plurality of illumination fibers. The coupling to the plug or fiber end to be examined 12 Then done via an applied micro-optics with a central focusing lens and an annular beam deflection. Such an arrangement has the advantage that even within plug sockets 22 can be measured.

Als Qualitätskriterium ist der Streufaktor der Oberfläche 24 von Bedeutung, der sich definitionsgemäß aus dem Verhältnis des diffusen Anteils zum gesamten Anteil der Reflexion als Wert zwischen 0 und 1 ergibt. Wird die Leistung des einfallenden Lichtstrahls gemessen und mit einem Reflexionsfaktor multipliziert, der in bekannter Weise vom Brechzahlunterschied und dem Einfallswinkel abhängt, so ergibt sich der gesamte Reflexionsanteil. Mit dem durch die Messung erfassten Streuanteil kann dann der Streufaktor rechnerisch ermittelt werden. Alternativ kann eine Kalibrierung durch eine Bezugsmessung an einem Referenzstecker erfolgen, der beispielsweise eine perfekt ebene oder eine perfekt diffuse Stirnfläche besitzt.The quality criterion is the scattering factor of the surface 24 of importance, which by definition results from the ratio of the diffuse fraction to the total fraction of the reflection as a value between 0 and 1. If the power of the incident light beam is measured and multiplied by a reflection factor, which depends in a known manner on the refractive index difference and the angle of incidence, then the total reflection component. The scattering factor can then be determined by computation using the amount of scattered material detected by the measurement. Alternatively, a calibration can be performed by a reference measurement on a reference plug, which has, for example, a perfectly flat or a perfectly diffuse end face.

Die thermische Messung beruht darauf, dass Ablagerungen auf der Steckerstirnfläche 24 einen Teil des Prüflichts absorbieren und in Wärme umwandeln. Die Ermittlung der Absorption wird somit auf eine Messung der Temperaturerhöhung bei Bestrahlung zurückgeführt. Die Temperaturerhöhung kann entweder über das Wellenlängenmaximum der thermischen Strahlung 38 nach dem Wienschen Verschiebungsgesetz ermittelt werden oder über eine (breitbandige) Leistungsmessung gemäß dem Planck schen Strahlungsgesetz bestimmt werden. Da die Temperaturstrahlung stets ungerichtet ist, kann mit einem Detektor in beliebiger Anordnung gemessen werden. Um die Messempfindlichkeit zu erhöhen, ist es jedoch sinnvoll, einen möglichst großen Raumwinkelbereich zu erfassen, was dafür spricht, den Sensor 36 entweder so dicht wie möglich an das Faserende 12 zu bringen und/oder eine Abbildung mit kurzer Brennweite zu wählen. Die ermittelte Temperaturerhöhung und daraus abgeleitet der Absorptionsfaktor ist dann das Maß für die Oberflächenverunreinigung bzw. die mit der Temperaturerhöhung abnehmende Oberflächenqualität.The thermal measurement is based on the fact that deposits on the connector end face 24 absorb part of the test light and convert it into heat. The determination of the absorption is thus attributed to a measurement of the temperature increase during irradiation. The temperature increase can be either over the wavelength maximum of the thermal radiation 38 be determined according to Wien's displacement law or determined via a (broadband) power measurement in accordance with the Planck radiation law. Since the temperature radiation is always non-directional, can be measured with a detector in any arrangement. In order to increase the measuring sensitivity, however, it makes sense to record the largest possible solid angle range, which is in favor of the sensor 36 either as close as possible to the fiber end 12 to bring and / or to choose a short focal length picture. The determined temperature increase and derived therefrom the absorption factor is then the measure of the surface contamination or the decreasing with the increase in temperature surface quality.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Prüfsystem für faseroptische Lichtwellenleiter 10, welche an einem stirnseitigen Faserende 12 zur Ein- oder Auskopplung von zu übertragender Strahlung ausgebildet sind, mit einem Prüfsender 14 zur Bestrahlung des Faserendes 12 mit Prüfstrahlung. Um durch eine einfache nicht ortsaufgelöste Messung die Oberflächenqualität des Faserendes 12 bestimmen zu können, sind erfindungsgemäß ein Strahlungsdetektor 16 zur Erfassung von diffuser und/oder thermischer Rückstrahlung von dem Faserende 12 und eine Auswerteeinheit 18 zur Verarbeitung eines Ausgangssignals des Strahlungsdetektors 16 vorgesehen.In summary, the following should be noted: The invention relates to a test system for fiber optic optical fibers 10 , which at a front end fiber end 12 are designed for coupling or decoupling of radiation to be transmitted, with a test transmitter 14 for irradiation of the fiber end 12 with test radiation. By a simple non-spatially resolved measurement, the surface quality of the fiber end 12 to be able to determine, according to the invention, a radiation detector 16 for detecting diffuse and / or thermal reflection from the fiber end 12 and an evaluation unit 18 for processing an output signal of the radiation detector 16 intended.

Claims (21)

Prüfsystem für faseroptische Lichtwellenleiter (10), welche an einem stirnseitigen Faserende (12) zur Ein- oder Auskopplung von zu übertragender Strahlung vorzugsweise als Steckerstirnfläche (24) ausgebildet sind, mit einem Prüfsender (14) zur Bestrahlung des Faserendes (12) mit Prüfstrahlung (30), gekennzeichnet durch einen Strahlungsdetektor (16) zur Erfassung von diffuser und/oder thermischer Rückstrahlung (34,38) von dem Faserende (12) und eine Auswerteeinheit (18) zur Verarbeitung eines Ausgangssignals des Strahlungsdetektors (16) als Maß für die Oberflächenqualität des Faserendes (12).Test system for fiber optic fiber optic cables ( 10 ), which at a front end fiber end ( 12 ) for coupling or decoupling radiation to be transmitted preferably as a plug end face ( 24 ), with a test transmitter ( 14 ) for irradiation of the fiber end ( 12 ) with test radiation ( 30 ), characterized by a radiation detector ( 16 ) for detecting diffuse and / or thermal reflection ( 34 . 38 ) from the fiber end ( 12 ) and an evaluation unit ( 18 ) for processing an output signal of the radiation detector ( 16 ) as a measure of the surface quality of the fiber end ( 12 ). Prüfsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) zur Erfassung der diffus gestreuten Rückstrahlung (34) in dem Wellenlängenbereich des Prüfsenders (14) und zur Erfassung der thermischen Rückstrahlung (38) in einem längerwelligen Bereich als der Prüfsender (14) arbeitet.Test system according to claim 1, characterized in that the radiation detector ( 16 ) for detecting the diffuse scattered reflection ( 34 ) in the wavelength range of the test transmitter ( 14 ) and for detecting the thermal reflection ( 38 ) in a longer wavelength range than the test transmitter ( 14 ) is working. Prüfsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) mindestens einen optischen Sensor (32) zur Erfassung von diffuser Rückstrahlung (34) im Wellenlängenbereich von 0,2 bis 2 μm, vorzugsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist.Test system according to claim 1 or 2, characterized in that the radiation detector ( 16 ) at least one optical sensor ( 32 ) for detecting diffuse reflection ( 34 ) in the wavelength range of 0.2 to 2 microns, preferably in the visible wavelength range. Prüfsystem einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) mindestens einen vorzugsweise über eine Fokussieroptik (42) auf das Faserende (12) ausgerichteten optischen Sensor (32) aufweist.Test system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the radiation detector ( 16 ) at least one preferably via a focusing optics ( 42 ) on the fiber end ( 12 ) aligned optical sensor ( 32 ) having. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere optische Sensoren (32) über einen Raumwinkelbereich verteilt angeordnet sind.Test system according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of optical sensors ( 32 ) are distributed over a solid angle range. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) einen insbesondere als Ulbricht-Kugel oder Parabolspiegel ausgebildeten Sammelreflektor für die diffuse optische Rückstrahlung (34) aufweist.Test system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the radiation detector ( 16 ) a formed in particular as Ulbricht sphere or parabolic mirror collective reflector for the diffuse optical reflection ( 34 ) having. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) mindestens einen thermischen Sensor (36) zur Erfassung von thermischer Rückstrahlung (38) im Wellenlängenbereich von 2 bis 20 μm aufweist.Test system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiation detector ( 16 ) at least one thermal sensor ( 36 ) for detecting thermal reflection ( 38 ) in the wavelength range of 2 to 20 microns. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) einen über eine Abbildungsoptik und/oder in geringem Abstand auf das Faserende (12) ausgerichteten thermischen Sensor (36), insbesondere ein pyroelektrisches Sensorelement aufweist.Test system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the radiation detector ( 16 ) one on an imaging optics and / or a short distance to the fiber end ( 12 ) oriented thermal sensor ( 36 ), in particular a pyroelectric sensor element. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfsender (14) als Punktlichtquelle (40), vorzugsweise als Halbleiterlaser oder Leuchtdiode ausgebildet ist.Test system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the test transmitter ( 14 ) as a point light source ( 40 ), preferably formed as a semiconductor laser or light emitting diode. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfsender (14) über Fokussiermittel auf das Faserende (12), vorzugsweise auf dessen Kern (28) fokussiert ist.Test system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the test transmitter ( 14 ) via focusing agent on the fiber end ( 12 ), preferably on its core ( 28 ) is focused. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfsender (14) in dem von dem Lichtwellenleiter (10) abgewandten Halbraumbereich über eine Freistrahlstrecke im Abstand von dem Faserende (12) angeordnet ist.Test system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the test transmitter ( 14 ) in which of the optical waveguide ( 10 ) remote half-space area over a free jet distance at a distance from the fiber end ( 12 ) is arranged. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfsender (14) und/oder der Strahlungsdetektor (16) über zugeordnete Kopplungsfasern an das zu untersuchende Faserende (12) angekoppelt sind.Test system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the test transmitter ( 14 ) and / or the radiation detector ( 16 ) via associated coupling fibers to the fiber end to be examined ( 12 ) are coupled. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfsender (14) mehrere über einen Raumwinkelbereich insbesondere ringförmig verteilte Prüflichtquellen (40) zur Bestrahlung des Faserendes (12) aufweist.Test system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the test transmitter ( 14 ) a plurality of test-light sources, in particular annularly distributed over a solid angle range ( 40 ) for irradiation of the fiber end ( 12 ) having. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Strahlungsdetektor (16) ein insbesondere als Polarisationsfilter oder Sperrfilter ausgebildetes Filter zur Unterdrückung des regulär reflektierten Anteils (60) der Prüfstrahlung (30) und/oder zur Separierung des optischen und thermischen Rückstrahlungsanteils vorgeordnet ist.Test system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the radiation detector ( 16 ) a filter designed in particular as a polarization filter or blocking filter for suppressing the regularly reflected component (US Pat. 60 ) of the test radiation ( 30 ) and / or upstream of the separation of the optical and thermal reflection component. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) außerhalb des Rückstrahlbereichs des regulär reflektierten Anteils der Prüfstrahlung (30) angeordnet ist.Test system according to one of claims 1 to 14, characterized in that the radiation detector ( 16 ) outside the reverberation range of the regularly reflected portion of the test radiation ( 30 ) is arranged. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfsender (14) eine Modulationsstufe (46) zur zeitlich veränderlichen Strahlungserzeugung aufweist.Test system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the test transmitter ( 14 ) a modulation stage ( 46 ) for time-varying radiation generation. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (16) eine mit einer Modulation des Prüfsenders (14) synchronisierte Verstärkerstufe (48,50) aufweist.Test system according to one of claims 1 to 16, characterized in that the radiation detector ( 16 ) one with a modulation of the test transmitter ( 14 ) synchronized amplifier stage ( 48 . 50 ) having. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (18) einen Referenzwertspeicher (52) und einen Komparator zum Signalvergleich mit einem vorzugsweise an einem Referenzstecker ermittelten Referenzwert aufweist.Test system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the evaluation unit ( 18 ) a reference value memory ( 52 ) and a comparator for signal comparison with a reference value determined preferably at a reference plug. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (18) eine Programmroutine zur rechnerischen Ermittlung des Streufaktors und/oder des Absorptionsfaktors des Faserendes (12) aufweist.Test system according to one of claims 1 to 18, characterized in that the evaluation unit ( 18 ) a program routine for the computational determination of the scattering factor and / or the absorption factor of the fiber end ( 12 ) having. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (18) eine Anzeige (54) für das Auswerteergebnis vorzugsweise als qualitative Gut/Schlecht-Bewertung aufweist.Test system according to one of claims 1 to 19, characterized in that the evaluation unit ( 18 ) an ad ( 54 ) for the evaluation result preferably as a qualitative good / bad rating. Prüfverfahren für faseroptische Lichtwellenleiter (10), welche an einem stirnseitigen Faserende (12) zur Ein- oder Auskopplung von zu übertragender Strahlung ausgebildet sind, wobei das Faserende (12) mit Prüfstrahlung (30) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass diffuse und/oder thermische Rückstrahlung (34,38) von dem Faserende (12) durch einen Strahlungsdetektor (16) erfasst wird, und dass ein Ausgangssignal des Strahlungsdetektors (16) als Maß für die Oberflächenqualität des Faserendes (12) ausgewertet wird.Test method for fiber optic fiber optic cables ( 10 ), which at a front end fiber end ( 12 ) are formed for coupling or decoupling of radiation to be transmitted, wherein the fiber end ( 12 ) with test radiation ( 30 ) is acted upon, characterized in that diffuse and / or thermal reflection ( 34 . 38 ) from the fiber end ( 12 ) by a radiation detector ( 16 ) is detected, and that an output signal of the radiation detector ( 16 ) as a measure of the surface quality of the fiber end ( 12 ) is evaluated.
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