DE19839759A1

DE19839759A1 - Lichtwellenleiterschleifmaschine mit Prüfvorrichtung

Info

Publication number: DE19839759A1
Application number: DE1998139759
Authority: DE
Inventors: Paul Schlaghecken
Original assignee: Spectro Analytical Instruments GmbH and Co KG
Current assignee: Spectro Analytical Instruments GmbH and Co KG
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2000-03-02

Abstract

Es wird ein Schleifgerät für Lichtwellenleiter beschrieben, welches bei unveränderter Einspannung des Lichtleiters die optische Prüfung des Lichtleiters gestattet. Dazu wird das zu bearbeitende Lichtleiterende aus der Schleifposition vor ein Mikroskop geschwenkt und dort optisch untersucht. Die Schleif- und Prüfvorrichtung ermöglicht eine beschleunigte Bearbeitung und Prüfung von Lichtleiterendflächen des bearbeiteten Lichtleiters.

Description

1. Hintergrund der Erfindung

Lichtleiter werden u. a. in der Spektralanalyse in der Medizintechnik und in der Datenübertragung eingesetzt. Um Verluste beim Ein- und Auskoppeln der Strahlung in bzw. aus dem Lichtleiter zu minimieren, sollten die Enden des Lichtleiters weitgehend plan und frei von Kratzern sein. Auch ist es erforderlich, Lichtleiter von Zeit zu Zeit nach einer bestimmten Betriebszeit nachzupolieren, um ihre Transmission zu gewährleisten. Für die letztere Aufgabe sind Geräte zur Bearbeitung der Lichtleiter mit geringen Abmessungen erforderlich.

Gegenwärtig werden Lichtleiterschleifgeräte angeboten, wobei das Ergebnis des Schleifvorganges separat, z. B. mit einem Mikroskop geprüft werden muß. Das bedeutet, daß während des Schleifvorganges die zu bearbeitende Lichtleitfaser aus dem Gerät entnommen und in das Mikroskop eingesetzt werden muß. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig, da zweimalige Justierungen für das Mikroskop bzw. für die Lichtleiterschleifvorrichtung erforderlich sind. Somit besteht die Aufgabe ein möglichst kleines Lichtleiterschleifgerät zu erstellen, welches ohne aufwendige Justierung eine optische Prüfung des Poliervorganges ermöglicht.

2. Beschreibung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die o. g. Aufgabe dadurch gelöst, daß an eine Schleifmaschine ein Beobachtungsmikroskop direkt adaptiert wird. Um die Handhabung der Schleifvorrichtung und die Beobachtung einfach zu gestalten, ist es zweckmäßig, daß ein Winkel von 90° zwischen dem Beobachtungsobjektiv des Mikroskops und dem zugehörigen Okular mit Hilfe eines Umlenkspiegels realisiert wird. Erfindungsgemäß befindet sich der zu bearbeitende Lichtleiter in einem schwenkbaren Hebel, welcher zwei Stellungen, nämlich eine zum Schleifen und eine zum Prüfen besitzt. Durch eine einfache Bewegung des Hebels zwischen zwei Rastpunkten kann vom Schleifen zum Beobachten und zurück übergegangen werden. Dabei drückt der Schleifarm mit definierte Kraft gegen die Schleifscheibe und bewegt sich auf und ab in einer Pendelbewegung. Zum Prüfen wird der Schleifmotor abgeschaltet und eine Beleuchtungseinrichtung vor dem Mikroskopobjektiv eingeschaltet. Nach Schwenken des Armes in die Beobachtungsposition kann das Mikroskopobjektiv zur Scharfstellung mechanisch verschoben werden. Zur Vereinfachung der Beobachtung ist der das Mikroskopokular tragende Tubus schwenkbar um die optische Achse des Objektivs angeordnet.

3. Anwendungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem praktischen Beispiel erläutert werden.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Schleifstellung, d. h. der Schleifarm (7) ist über die Schleifscheibe (8) geschwenkt und führt eine pendelnde Bewegung um den Drehpunkt (14) des Schleifarms (7) aus. Der zu bearbeitende Lichtleiter ist in einer Halterung (6) befestigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 2 als Ansicht und in Fig. 3 als schematische Ansicht für den Fall der Lichtleiterprüfung dargestellt. Dabei wird der Verstellhebel (11) in die untere Stellung gebracht, wodurch die Schleifscheibe abgeschaltet, die Beleuchtungseinrichtung (9) des Mikroskops eingeschaltet und der Schleifarm (7) in die obere Stellung gebracht wird. Damit befindet sich der Schleifarm (7) mit dem Lichtleiter (5) in der oberen Position direkt vor dem Mikroskopobjektiv (4), sodaß die Achse des Objektivs (4) mit der Lichtleiterachse übereinstimmt. Über einen Umlenkspiegel (3) kann mit Hilfe des Okulars der Lichtleiter (5) betrachtet werden. Der Tubus (2) ist schwenkbar angeordnet, um eine bequemere Beobachtung zu ermöglichen. Die Einspannvorrichtung (6) für den Lichtleiter wird für die Stellung des Prüfens und des Schleifens nicht verändert. Dadurch kann bei nicht ausreichender Schliffqualität der Lichtleiteroberfläche der Schleifvorgang ohne Justierung fortgesetzt werden.

Ein Versuchsmuster der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde entsprechend dem oben skizzierten Beispiel realisiert. Die Maße des Gerätes sind Breite: 140 mm, Höhe 90 mm und Tiefe 170 mm. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfüllt somit bzgl. Größe und Leistungsumfang die unter 1. definierte Zielstellung.

Bezugszeichenliste

1

Okular

2

Tubus (ist ca. 120° drehbar)

3

Spiegel (45°)

4

Objektiv

5

Lichtwellenleiter

6

Einspannvorichtung für Lichtwellenleiter mit einem Durchmesser von 0.8mm bis 1.2 mm.

7

Schleifarm (Der Schleifarm bewegt sich exzentergetrieben, pendelnd kurz hinter dem Drehpunkt der Schleifscheibe auf und ab. Dadurch erhält man eine sich ständig ändernde Schleifrichtung).

8

Schleifscheibe (rotiert mit 200 U/min)

9

Beleuchtung (wird eingeschaltet bei Verstellhebelstellung Prüfen).

10

Verstellhebel in Stellung Schleifen (Schleifscheibe rotiert, Beleuchtung ist aus, der Schleifarm mit eingespanntem Lichtwellenleiter bewegt sich mit Federkraft in Richtung Schleifscheibe).

11

Verstellhebel in Stellung Prüfen (Schleifscheibe rotiert nicht, Beleuchtung ist eingeschaltet, der Schleifarm mit eingespanntem Lichtwellenleiter hat Abstand zur Schleifscheibe und kann von Hand zur Prüfung vor das Prüfgerät eingerastet werden).

12

Gehäuse

13

Ausrückhebel (rückt über die Welle den Schleifarm mit eingespanntem Lichtwellenleiter auf einen definierten Abstand zur Schleifscheibe).

14

Drehpunkt Schleifarm

15

Blickrichtung

16

Federkraft

Claims

1. Lichtwellenleiterschleifmaschine mit Prüfvorrichtung bestehend aus einer ebenen Schleifscheibe, einem den zu bearbeitenden Lichtleiter haltenden Schwenkarm und einem optischen Mikroskop, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinrichtung mit dem Lichtleiter und das Mikroskop eine mechanische Einheit bilden und das Mikroskopobjektiv derart angeordnet ist, daß die Schwenkvorrichtung den Lichtleiter auf die Objektivachse aus der Schleifposition bewegt.

2. Lichtwellenleiterschleifmaschine mit Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Objektiv und Okular des Mikroskops ein Umlenkspiegel befindet, die Schleifvorrichtung aus einer Kreisscheibe mit Schleifbeschichtung besteht und der den Lichtleiter haltende, federnd gelagerte Hebel eine Schwenkbewegung während der Rotation der Schleifscheibe ausführt, wobei die Drehachse der Schleifscheibe und die optische Achse des Mikroskopobjektivs parallel verlaufen.

3. Lichtwellenleiterschleifmaschine mit Prüfvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachtungstubus mit dem Okular um die Objektivachse drehbar gelagert ist und um einen Winkel von +/- 60° gegen die Senkrechte schwenkbar ist.