DE1772354C

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Publication number: DE1772354C
Authority: DE
Publication date: 1971-07-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtleitfaser Fasermantele eingeschmolzenen
und ein Verfahren zur Herstellung derselben. und dem Faserkern wenigstens eine Wellenlänge des

Es sind Lichtleitfasern bekannt, die aus einem verwendeten Lichtes betrügt. „-.,,„„ _VHnnn hochbrechendon transparenten Medium, z.B. Glas, Die Lichtleitfasern ßem^ß der Erfindung können bestehen, das von einem niedrigbrechenden ebenfalls 5 nach der an sich bekannten S ab-Rohr-Zieh-Mcthode transparenten Medium, z. B. Glas, in optischom Kon- hergestellt werden und bestehenι dann ausι einem takt umhüllt ist. Ein Lichtstrahl folgt durch fort- hochbrechenden transparenten Glasraserkern eier währende Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen von einem niedrigbrechenden ebenfalls transparenten beiden Medion dem Verlauf von geraden und ge- Mantel uneben ist, in dessen Oberfläche dünnere bogenen Fasern. Durch eingeschlossene Verunrelni- i° Fasern aus Schwarzglas in beliebiger Anzahl eingcgungen odei Luftblasen, durch feinverteilte Kristalle, bettet und durch Verschmelzen mit der irageriaser die sich bei der Faserherstellung gebildet haben, oder verbunden sind.

durch Diffusion von Faserkern und Fasermantel Bei der Herstellung werden ernndungsgemäß entkönnen Unregelmäßigkeiten entstehen, die Streulicht sprechende Stäbchen aus Schwarzglas in Langsricherzeugen oder die Totalreflexion stören, so daß ein »s tung an das Stabrohisystem gebunden und durch geteilweises seitliches Austreten des Lichtes aus der meinsames Erwärmen und Erweichen aur das unmd-Faser erfolgt. Werden über benachbarte Lichtleit- glas aufgeschmolzen und sodann gemeinsam mit der fasern unterschiedliche Informationen übertragen, so tragenden Lichtleitfaser ausgezogen,
können diese Informationen durch Streulicht aus Die Lichtleitfasern gemäß der Erfindung sind

Nachbarfasern im Kontrast geschwächt werden. In ao gegenüber den bekannten Fasern ohne erheblichen medizinischen Endoskopen, bei denen ein Lichtleit- Kostenaufwand herzustellen und können auch als faserbündel zur Beleuchtung eines Objektes aus lose Lichtleitfasern ausgebildet sein,
raumsparenden Gründen direkt neben den Lichtleit- Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, m

fasern eines bildübertragenden Kabels liegt, wird welcher schematisch ein AusfUhrungsbeispiel der Erdann der Kontrast des endoskopischen Bildes emp- as findung dargestellt ist, näher erläutert,
findlich gestört. Es zeißt

Es ist weiterhin bekannt, daß Streulicht, das seit- Fig. Ϊ eine Darstellung des Stab-Rohr-Ziehverlieh, austritt, geschwächt oder beseitigt wird, indem fahrens gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
die Lichtleitfasern mit einer zweiten lichtabsorbieren- F i g. 2 einen Querschnitt eines Stab-Rohr-Systems

den Hülle umgeben werden. Beim Durchtreten des 30 längs der Linie A-A in Fig. 1 mit an das Mantelrohr Lichtes durch eine Schicht der Dicke von Bruch- angebundenen Schwarzglasstäbchen,
teilen eines um wird zwar nicht die gesamte Streu- Fig. 3 einen stark vergrößerten Querschnitt einer

lichtintensität vernichtet, jedoch so weit geschwächt, streulichtabsorbierenden Lichtleitfaser längs der daß sie nach Durchlaufen einiger benachbarter Fasern Linie B-B in F i g. 1.

unschädlich ist. Für diese Methode ist ein Rohr aus 35 Ein optisch bearbeiteter hochbrechender Glaslichtabsorbierendem Glas, das auch in der Schicht- stab 1 befindet sich in einem einseitig zugeschmolzedicke im μηι-Bereich ausreichend absorbiert, erfor- nen niedrigbrechenden Glasrohr 2, in dessen freiem derlich. Die Beschaffung eines solchen Rohres ist, Innenraum 3 über den Anschlußstutzen 4 ein Vakuum wenn überhaupt, nur mit erheblichem Kostenauf- erzeugt wird. Eine Dichtung S schließt das System wand möglich. 4° gegen den äußeren Luftdruck ab. Dieses Stab-Rohr-

Bei einer anderen Methode geht man davon aus, System wird mittels einer geeigneten, nicht gezeigten daß ein energieabsorbierendes Glas, also z. B. ein Vorrichtung langsam und gleichmäßig in einen zylin-Schwarzglas für sichtbares Licht, selbst im günstig- drischen Ofen 6 gefahren, wodurch beide Gläser 1 sten Fall in einer Schichtdicke von weniger als 1 μΐη und 2 erweichen und miteinander verschmelzen. Der nicht völlig undurchlässig ist, sondern daß ein Teil 43 äußere Luftdruck verhindert ein Durchsacken des des Lichtes erst zwei oder mehrere solche Schichten Glasstabes 1. Durch Abziehen der erweichten Gläser in Nachbarfasern durchlaufen muß, um völlig ab- mit erhöhter Geschwindigkeit wird eine optisch isosorbiert zu werden. Den gleichen Effekt erzielt man, lierte Lichtleitfaser 7 gesponnen oder ein optisch isowenn in Hohlräumen zwischen miteinander ver- lierter Lichtleitstab gezogen. Dieses an sich bekannte schmolzenen Lichtleitfasern Stäbchen aus Schwarz- 5° Verfahren wird gemäß der Erfindung erweitert, inglas eingelagert werden, die auftreffendes Licht durch dem an das niedrigbrechende Rohr 2 von außen ihre größere Dicke vollständig absorbieren. Bei ent- Stäbchen 8 aus Schwarzglas in beliebiger Anzahl mit sprechender Verteilungsdichte der Schwarzglasstäb- einem feinen Metalldraht längsgerichtet angebunden chen kann die gleiche mittlere Absorptionsweglänge werden. Gemeinsam mit dem Glasrohr erweichen für Streulicht in einem optischen Fasersystem er- 55 diese Schwarzglasstäbchen in der Zone hoher Temreicht werden. Bei losen Lichtleitfasern ist diese peratur des Ofens 6, wobei beide Gläser miteinander Methode nicht anwendbar. verschmelzen. Nach dem Ziehprozeß befinden sich"

Aufgabe der Erfindung sind Lichtleitfasern., die in der Oberfläche des Mantels 10 der optischen gegebenenfalls entstehendes Streulicht absorbieren Faser 7 je nach Wahl eine Anzahl längsgerichteter und welche die Nachteile der bekannten mit Absorp- 60 Fasern 12 aus Schwarzglas.

tionsniittcln versehenen Lichtleitfasern nicht auf- Es ist zu beachten, daß die Fasern aus Schwarzweisen, glas 12 in ihrer Dicke bzw. die Dicke des Faser-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- mantels 10 so bemessen sind, daß der Abstand zwilöst, daß in die Oberfläche des Lichtleitfasermantcls sehen dem hochbrechenden Kern 11 und der eine oder mehrere Schwarzglasfasern mit einem 65 Schwarzglasfaser 12 einige Lichtwellenlängen beträgt, höheren oder gleichen Brechungsexponenten wie das damit die Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen Mantclglas durch Aufschmelzen eingelagert sind und Kern Il und Mantel LO nicht gestört wird,
der Abstand zwischen den in die Oberfläche des Es ist erforderlich, daß der Brechwert des verwen-

I/ 1

deten Schwarzglases größer oder gleich ist wie derjenige des Mantelglases.

Vagabundiert ein Lichtstrahl, der nicht mehr durch Totalreflexion an den Kern der Lichtleitfaser gebunden ist, durch den Fasermantel oder aus der gesam- S ten Lichtleitfaser heraus, so wird er beim Auftreten auf eine Schwarzglasfaser in diese hinein gebrochen und dort durch Absorption vernichtet oder geschwächt.

Die beschriebene Technik der Kombinierung von Lichtleitfasern mit streulichtabsorbierenden Fasern bewUhrt sich insbesondere bei losen Lichtleitfasern. Sie kann aber auch mit Erfolg in faseroptischen Systemen verwendet werden, bei denen zwei oder mehrere Lichtleitfasern in der gesamten Lunge miteinander verschmolzen sind, um z. B, bei der Bildübertragung verschiedene Lichtinformationen zu übertragen.

Als besonders geeignet hat sich Schwarzglas mit folgender Zusammensetzung in Gewichtsprozent er- ao geben:

SiO₂ 54,4

B₂O, 7,2

Na₂O 14,8

CoO 1,2 as

Fe₃O₄ 14,3

354

Fe 1 'e

fifo 0,6

*'³

Claims

Patentansprüche:

r die gegebenenfalls entstehen-

das

ftens Sn" Wellenlänge des verwendeten L.chtcs
2 Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Stäbchen aus Schwarzglas m Längsrichtung'an das Stab-Rohr-System gebunden werden und durch gemeinsames Erwarmen und Erweichen auf das Grundglas aufschmelzen SSd gemeinsam mit der tragenden Lichtleitfaser ausgezogen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen