DE2064262A1

DE2064262A1 - Korrekturvorrichtung zur Korrektur einer Lichtwegverschiebung in einer Licht übertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE2064262A1
Application number: DE19702064262
Authority: DE
Inventors: Hideo Toyonaka Osaka Koizumi Ken Kawamshi Hyogo Uchida Teyi Tokio Kita, (Japan)
Original assignee: Nippon Selfoc Co Ltd
Current assignee: Nippon Selfoc Co Ltd
Priority date: 1969-12-30
Filing date: 1970-12-29
Publication date: 1971-07-01
Also published as: GB1325188A; JPS514421B1; DE2064262C3; DE2064262B2; FR2074482A5

Description

jAnmelderin: Nippon Selfoc Kabushiki Kaisba 7-15, 5-0home, Shiba, Minato-Ku, Tokio, Japan.

Korrekturvorrichtung zur Korrektur einer Lichtwegver-

! Schiebung in einer Lichtübertragungseinrichtung.

!Die Erfindung betrifft eine Korrekturvorrichtung zur Korrektur

!einer Lichtwegverschiebung in einer Liehtübertragungseinrich-I tune.

^Anwendungsgebiet der Erfindung ist die L.i chtübertragung von Mehrfachlichtbündeln mithilfe von LinsenübertragunRSstrecken.

Innerhalb einer solchen Lichtübertragungse^richtun/'· weicht ein Lichtbündel nach Lage und Richtung im Laufe der Zeit von der Ausgangsla^e ab, wodurch eine Störung der Fokussierung und eine Vergrößerung dec Übertragungsverluste auftritt. Eine Mehrkanal-Liahtübertragungseinrichtung dient zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit einer Übertragungsstrecko. Tn einer solchen Einrichtung werden eine Mehrzahl von Lichtbündeln gleichzeitig durch eine Übertragungsstrecke über tragen, wobei in bestimmten; Abständen innerhalb der Übertragungi;strooko eine Mehrzahl von Linsen angeordnet sind. Eine solche Fiichtübertragungseinrichtung ist in "Tho Roll System Technical -lourn;ü", S 1968, Dezember, S. 2095-2109, beschrieben. Weitere Untersuchungen;

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sind in "Digest of Technical Papera of the 1969 IEEE Conference on Laser Engeneering an Applications", S. 41 und 42 beschrieben, wonach eine räumliche Mehrkanal-Lichtübertragung ohne gegenseitige Interferenz bei Übertragungen von 600 Lichtbündeln über eine Strecke von 100 km praktisch realisiebar ist.

Eine Mehrkanal-Lichtübertragungseinrichtung mit einer entsprechenden Übertragimgsstrecke ist in der Tat wirtschaftlich, wodurch die Anzahl der verfügbaren Lichtkanäle merklich vergrößert werden kann. Je größer jedoch in der Praxis die Vielfachheit der Übertragungsstrecke gewählt wird, umso schwieriger ist die Steuerung der Lichtwege hinsichtlich der Lage- und j Richtungsabv/eichung im Laufe der Zeit. Zur Lösung der dabei \ ,auftretenden Schwierigkeiten ist eine umfangreiche optische j !Einrichtung erforderlich, die die höhere Wirtschaftlichkeit I

j " ■ '

I infolge der Mehrkanalauslegung v/eitgehend kompensiert. ^;

I ■ i

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Korrektur- j ! vorrichtung zur automatischen Korrektur der Lichtwegver- j I Schiebung nach Lage und Richtung. [

Diese Aufgabe v/ird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß min-I des tens eine fokussierende Lichtleiterfaser vorhanden ist, deren !Brechungsindex auf der Längsachse einen Größtwert hat und je-I weils zur Oberfläche hin in radialer Richtung quadratisch kleine): !wird, daß zur·Bestimmung von Eintrittslage und -richtung eines j j Eintritts]ichtbündels gegenüber der Lichtleiterfaser eine Lage- j ιnachweiseinrichtung und eine Richtungsnachweiseinrichtung |

! jeweils in Verbindung mit dem.Lichtleiter jeweils mit einer · j

!3 tell signalstufe verbunden sind und daß die Stellsifnalstufen !

leine Stelleinrichtung zur Nachführung von Eintrittslage und j

!-richtung im Sinne einer Konstanthaltung von Austrittslage und j

ί-richtung des Lichtbündels auf der Austrittsseite der Licht- j j leiterfaser steuern.

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Die Korrekturvorrxchtung nach der Erfindung nutzt somit die !Biegsamkeit und Nachgiebigkeit der Lichtleiterfasern der ange-•gebenen Art aus. Normalerweise sind innerhalb einer Lichtüber-■tragungseinrichtung eine Mehrzahl von Lichtleiterfasern bündel-¹förmig untergebracht. Innerhalb eines Faserbündels wird nach j der Erfindung eine Lichtleiterfaser als Pilotfaser benutzt.

Es genügt dann Lage und Richtung des dieser Pilotfaser zugeordneten Pilotbündels zu überwachen und danach die Eintrittsi fläche des Faserbündels r,u verstellen. Diese Einstellung kann .einmal durch Nachführung des Eintrittsendes des Faserbündels und/oder durch Verstellung der Fokussierungslinsen erfolgen.

;Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsformen unter 'Bezugnahme auf die anliegenden Ceichnungen erläutert, in denen ;darstellen;

I Fig. 1 und 2 schematische Ansichten zur Erläuterung

; . der Mehrkanal-Lichtübertragung,

', Fig. 3 und 4 schematische Ansichten der Überlappung : und Trennung der Mehrfachlichtbündel

i an verschiedenen Stellen,

j Fig. 5 . eine schematische Ansicht der Licht-

i übertragung durch eine Lichtleiterfaser,

j Fig. 6 und 7 eine schematische Gesamtansicht einer

\ Korrekturvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 8 und 9 schematische Darstellungen einer

weiteren Ausführungsform der Erfindung : in verschiedenen Ansichten und

Fig. 10 und 11 schematische Darstellungen einer

Lichtleiteranordnung mit besonders kleiner Fleckgröße. BADORIGINAL 109827/1072

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils die Anordnung mehrerer Licht- j

bündel 101, 102, 103 und 104 sowie 201, 202, 203 und 204, die j

sich ausbreiten und dabei durch die Linsen 111, 112 und 113 . ]

bzw. 211, 212, 213 fokussiert werden; die Linsen sind jeweils j

in einer Reihe in einem gegenseitigen Abstand d in Lichtaus- J

breitungsrichtung angeordnet. Wenn jede Linse eine Brennweite f ] hat und wenn die Linsen einen gegenseitigen Abstand d gleich ! > der doppelten Brennweite 2f haben, ändert ein Lichtstrahl inner-] \ halb einer Achsenebene seine Lage und Richtung mit einer ; Periode 4d, derselbe verläßt jedoch nicht die Achsenebene. j Durch Zusammenfassen der Lichtbündel nach den Kg. 1 und 2 er- j hält man ein Achtfachlichtbündel. Die Vielfachheit der Licht- ; bündel kann jedoch noch weiter gesteigert werden, indem man
Lage und Richtung eines jeden Lichtbündels in feinen Schritten
auswählt. Ein Lichtbündel, das nicht in einer optischen Achsen- \ ebene liegt, .läßt sich ebenfalls in der Praxis auswerten, wenn \

auch die Periodenlänge größer wird. I

Die Pig. 3 und 4 zeigen Stellen, die zur Steuerung der Verschiebung von Lage und Richtung von Mehrfachlichtbündeln geeignet sind. Fig. 3 gehört zu der Lichtbündelgruppe 101 und
104 bzw. 102 und 103 in Fig. 1. An einer Stelle in einem Abstand f links von den Linsen 112 oder 113 ist der Überlappungs-^! grad dieser Lichtbündel maximal, wogegen an einer Stelle in j einem Abstand f rechts von den Linsen 112 oder 113 die gegen- j seitige Trennung der Lichtbündel maximal ist. Deshalb ist eine
Überwachung der Verschiebung der Lichtbündel an dieser Stelle j

leichter. ■ |

Fig. 4 gehört zu den Lichtbündelgruppen 201 und 204 bzw. 202 j und 203. Diese Lichtbündelgruppen überlappen sich am weitesten > im Bereich der Linsen 211 oder212. Deshalb kann man die Verschiebung der Lichtbündel in der Nähe der Linsen 212 oder 213
überwachen.

In der Praxis werden eine Vielzahl „von Lichtbündelgruppen als

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? — 5 — "=

JVielfach angewandt. Deshalb dürfen verschiedene Lichtbündel- ; j gruppen einander an derjenigen Stelle nicht überlappen, wo die .; !Überwachung der Verschiebung erfolgt. Die Lichtbündelgruppen j I j

! unterscheiden sich voneinander hinsichtlich Wellenlänge und j

i Polarisationsrichtung. . ' ■

! i

* i

; Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer fokussierenden Lichtleiter- j ! faser. Dieselbe ist ein transparenter Körper, durch den sich ^! ■ Licht in Längsrichtung ausbreiten kann. Innerhalb dieses Körpers! j nimmt der Brechungsindex nahezu parabolisch innerhalb einer j ί Querschnittsebene vom Zentrum zum Umfang ab. Solche Lichtleiter-! ! fasern bestehen aus einem Glas besonderer Zubereitung. Wenn ^: ] ein Laserlichtbündel des Grundmodus in eine Stirnfläche einer ι = Lichtleiterfaser eintritt, wird die Fleckgröße des Lichtbündela j durch den Gradienten des Brechungsindex festgelegt. S.E. Miller ι gibt in "The Bell System Technical Journal", Oktober 1^65, ! folgende Formel für die Verteilung des Brechungsindex innerhalb einer Querschnittsebene einer Lichtleiterfaser an: ;

η = n_a(1 - -Ja₂X²) j

mit η als Brechungsindex in einem radialen Abstand X von der I Mittelachse, η als Brechungsindex auf der Mittelachse und ^;

a - I

a_? als einer positiven Konstanten. Weiterhin ist-die Fleckgröße j W eines LichtbUndels des Grundmodus, der an die Lichtleiter- j faser angepaßt ist: ^!

' ο " 7Γ n_ ( ^a'-A T i

mit /\ als Licht wellenlänge im Vakuum. V/eiterhin ist bekannt, : daß ein in einenLichtleiter eingeleitetes Lichtbündel denselben i in einer Lage und unter einem Winkel verläßt, welche im wesentlichen von dem Einfallswinkel und der Einfallslage in der <

j Eintrittsfläche des Lichtleiters abhängen, und ferner durch · die Länge des Lichtleiters und den Gradienten des Brochungnin- \ dex festgelegt sind. Innerhalb einer solchen Lichtleiterfaser :

.._ „„ . 3 09.8.21/107 2 BADQRfSWAL ■

—2

_; gelten folgende Werte η = 1>6 und a₉ = 1,0 ram '. Wenn das

Laserlicht mit einer Wellenlänge von 6328$ an die Paser mit
,' den genannten Kennwerten angepaßt und in dieselbe eingefügt ist, ; erhält man eine Fleckgröße W =11,6 /u; wenn der Faserdurch-

, messer etwa 100 /U beträgt, erfolgt die Übertragung des Laser-
! I i

, lichts ohne Brechungsverlust. Außerdem ist eine Glasfaser

dieses Durchmessers genügend biegsam. ' '

TTur dann läßt sich ein Lichtbündel ohne Brechungsverlust
. unter Einhaltung des Verteilungszustandes innerhalb eines _ ^: Lichtleiters übertragen, wenn das Lichtbündel einem Lichtleiter J angepaßt ist und innerhalb der zugehörigen Fleckgröße W liegt. ' Wenn nach Mr. Suematsu und Mr. Fukinuke "The Elec-tronic
Communication Society Journal", 1965, S. 58, die optische Achse eines Lichtleiters gebogen ist, folgt ein Lichtbündel innerhalb der Biegung mit einem Krümmungsradius R einer sinusförmige^ Bahn der Amplitude Δ = ---■■■ . Dieser Wert kann jedoch genügend

^a2^R
klein im Vergleich zum. Durchmesser des Lichtleiters gehalten

v/erden, solange R genügend groß ist. Wenn bspw_e ein Lichtleiter :

—2

mit dem Wert a_? = 1,0 m unter einem Krümmungsradius R =20 cm

gebogen ist, beträgt der Wert A nur 5 /u» Wenn ein Licht™ !

bündel parallel zur optischen Achse in einen Lichtleiter ein- ; tritt und auch wieder parallel zur Eintrittsrichtung austritt,

läßt sich damit sehr genau die Lichtaustrittsrichtung be- . j

stimmen. Dieses läßt sich leicht erfüllen, indem die Länge des j

Lichtleiters ein ganzzahliges Vielfaches der Größe l ;

beträgt. . j

Fig. 6 zeigt eine Korrekturvorrichtung nach der Erfindung, wo
die Verschiebung eines Mehrfachlichtbündeis, daß sich durch j eine Linsenfolge ausbreitet, mit Hilfe eines Lichtleiterfaser- ! bündeis geregelt wird. Wach' Fig., 6(a) tritt die Gruppe der j

voneinander abtrennbaren Lichtbündel 601 ... 607 durch die Linse ! ! ■ ■ - ι

J 611 in die Stirnflächen von fokussierenden Lichtleiterfasern j j 621... 627 ein,' wobei der Lichtstrahlmodus mit der Lichtleiter-

faser angepaßt-Isti 'Die Lichtbündel treten durch die gegenüber- |

..' _......"... 109827/1072 _ ' i

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liegenden Stirnflächen der Lichtleiterfasern in Richtung einer •Linne 612 aus. In diesem Fall erfolgt die Verschiebung in ; Lape und Richtung durch Verwendung eines besonderen Pilotlichtleiters oder einer Pilotfaser. Im Rahmen der Darstellung int

■ eine Paser als Pilotfaser benutzt. Beide Enden der. Lichtleiter- ■, 'fasern 621... 627 sind jeweils fest in Rahmen 634 und 635 befestigt. ;

Nach Fig. 7 wird ein Regelsignal durch Nachweis der Lage eines • Lichtbündels in der Eintrittsstirnfläche der Pilotfaser 621 ; erzeugt, damit die Lage des Eintrittslichtbündels seitlich ; !konstant gehalten wird; außerdem wird ein Regelsignal durch ; Nachweis von Austrittslage und -winkel des Austrittslichtbün- ^: dels auf der Austrittsseite der Pilotfaser erzeugt, damit die Richtung der optischen Achse auf der Eintrittsseite des Lichtleiters geändert werden kann. Eine Nachweiseinrichtung 631 befindet sich auf der Eintrittsseite 636 der Pilotfaser 621, womit •^: die Verschiebung oder die Abweichung der Eintrittslage des Lichtbündels erfaßt werden kann. Sobald eine Verschiebung der Eintrittslage erfaßt ist, beaufschlagt der Ausgang der Nach- ; weiseinrichtung eine Lage-Stellsignalstufe 632, damit ein

Stelil signal unmittelbar eine Stelleinrichtung 633 beaufschlagt. ! Das Eintrittsende 636 wird daraufhin so versnoben, daß das i Eintrittslichtbündel immer in konstanter Lage in das Eintritts- ^: ende 636 eintritt .Tiine Nachweiseinrichtung 637 am Austritts-

ende der Pilotfaser 621 ermöglicht die Erfassung des Einfalls- : winkeis des Eintrittslichtbündels. Die Nachv/eineinrichtung 637 ,umfaßt eine Lagenachweisstufe 638, die die Verschiebung des , Austrittslichtbündels erfaßt, und eine Richtungsnachweisstufe ι 639, womit der Austrittswinkel des Austrittslichtbündeln be-, stimmt wird. Der Ausgang der Nachweisstufe 637 liegt an einer ; rtichtungs-Stellsignalstufe 640 an, die ein Stellsigna] abgibt.

■ Dieses Stellsi.^nal erregt die Stelleinrichtung 633 und nndcrt : die Richtung des Eintrittsendes 636 der Pilotfaser 621, damit

_; der Einfallswinkel des Einfallichtbündels ,jeweils nachgewollt werden kann.

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ι In der Darstellung der Pig. 7 ist das Eintrittsende 636 der jPilotfaser in. eine gestrichelt eingezeichnete Stellung 636' aufjgrund der "beschriebenen Regelung verschoben. Wenn die Läge des Einfallslichtbündeis zeitlich konstant bleibt, gehen Abweichungen von Lage und Richtung des Ausfallslichtbündels allein auf Abweichungen des Einfallswinkels zurück. Infolgedessen kann die Stelleinrichtung 633 durch das Stellsignal der Richtungs-Stellsignalstufe 640 betätigt werden, die das Ausgangssignal der Nachweisstufe 637 auswertet. Damit läßt sich der Einfallswinkel so einhalten, daß Lage und Richtung des Austrittslichtbündels zeitlich konstant bleiben. Die Stelleinrichtung 633 ermöglicht somit eine Einstellung.und Ausrichtung der Eintrittsstirnflächen aller Fasern des Bündels, so daß dieselben zu jeder Zeit auf die optimale Lage und Richtung ausgerichtet sind.

Fig. 6(a) gilt für eine fehlende Verschiebung der Lichtbündel, dagegen zeigt Fig, 6(b) den Fall einer aufgetretenen Lichtwegverschiebung. Die Verschiebung der Lichtwege der Lichtbündel innerhalb der Lichtübertragungseinrichtung mit einer Reihe von Linsen hat normalerweise eine sehr kleine zeitliche Veränderung. Wenn der Wellenleiter für die Linsenreihe eine Wärme!solation hat, geht die Lichtwegverschiebung auf periodische Temperaturänderungen der Atmosphäre zurück. Normalerweise ist der Verschiebungsbetrag einer Linse vergleichsweise klein und liegt in einem Bereich von einigen mm. Wenn in diesem Fall mehrere Lichtwegverschiebungen hinsichtlich Lage und Richtung innerhalb der Linsenreihe einander überlagern, kann man anstelle der Korrektur der Lage- und Richtungsverschiebung an jeder einzelnen Linse eine .Korrektureinrichtung mit einfachererem Aufbau und leichterer Überwachung vorsehen.

Der durch die Erfindung ersielte Vorteil liegt insbesondere darin, daß die Gesamtzahl der Lichtbündel gleichzeitig hinsichtlich der Verschiebung korrigiert werden kann, indem automatisch jdie Verschiebung für nur ein oder zwei Lichtbündel korrigiert •wird. Es.ist folglich nicht erforderlich, eine automatische

■Korrektureinrichtung für ein jedes einzelnes Lichtbündel vorzusehen. Dies läßt sich anhand der Fig. 6(b) verstehen. Dabei ist innerhalb eines Lichtbündels eine Lageverschiebung (^)" in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der Linse 611 aufgetreten. Dies bedeutet, daß die Linse 611 um den· Betrag ( β ) aus der Achse des Lichtbündels verschoben, ist. In diesem Pail bildet das Austrittslichtbündel der Linse 611 gleichmäßig einen Winkel θ = tan" —4- (f = Brennweite der Linse 611)

mit der optischen Achse der Linse, wenn man die Aberration der Linse vernachlässigt. Wenn man also den Richtungswinkel des Lichtbündels um einen Betrag (θ) im Vergleich zu Fig. 6(a) ändern kann, damit die Stirnflächen auf die Richtung des ver- ^! schobenen Lichtbündels ausgerichtet sind, können alle Einzellichtbündel unter Sollbedingungen in die entsprechende Lichtleiterfaser eintreten, indem man lediglich das Pilotlichtbündel verstellt, weil der gegenseitige Abstand zwischen den Lichtbündeln unverändert bleibt. Die Lichtbündel erreichen die,Austrittsseite des Faserbündels aufgrund der Biegsam-keit der Lichtleiterfasern. Wenn die Faserlänge als ganzzahliges Viel-

IC
faches der Größe —^=- gewählt ist, kann man das Lichtbündel

hinsichtlich der Sollage und Sollrichtung korrigieren.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wo Sammellinsen 702 "und 703 sowie ein Eintrittsende 711 eines Lichtleiters 701 koaxial in einem bestimmten Abstand zueinander aufgestellt sind. Die Lagen der Linsen 702 und 703 sowie die Richtung der optischen Achse werden geregelt, damit Lage und Richtung des durch das Eintrittsende 711 verlaufenden Lichtbündels korrigiert werden können. Wenn sich die Lage des Einfallslichtbündels an der ersten Sammellinse 702 ändert, so wird diese Lageverschiebung durch die Lage-Fachweiseinrichtung 704 erfaßt, die am Umfang der Linae 702 angeordnet int, Der Ausgang der Hachweiseinrichtung 704 beaufschlagt eine Lar;e-Stellsißnalstufe 705, die der Stufe 632 der Fig. 7 entspricht. Somit erzeugt die Stufe 705 ein Stellsignal für eine

10-9.8.2-7-/.LQ7.2.

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Lagestelleinrichtung 706, die der Stelleinrichtung 653 entspricht; Dadurch werden die Linsen 702 und 703. sowie das Eintrittsende 711 so verschoben, daß das Einfallslichtbündel in der gewünschten Lage auf die Sammellinse auf triff t.TSine Richtungs-Nachweiseinrichtung 707 befindet sich am Umfang der zweiten Sammellinse 703 und erfaßt entsprechend eine Abweichung, bzw. Verschiebung des Einfallslichtbündeis auf der zweiten i Sammellinse 703. Das Ausgangssignal beaufschlagt eine Lage-Stellsignalstufe 708, die der Stufe 640 der Pig. 2- entspricht. Diese Stufe 708 erzeugt, ein Stellsignal zur Erregung einer Lage-Stelleinrichtung 709, die der Stelleinrichtung 633 entspricht. Dadurch werden die Linsen 702 und 703 sowie das Eingangsende 711 gegenüber dem Zentrum der Sammellinse 702 verschoben, damit das Einfallslichtbündel in einer bestimmten Lage auf die Sammellinse 703 auftrifft. ·

Die Zeichnung stellt die Verschiebung des Eingangsendes 711 des Lichtleiters 709 in die Stellung 710 aufgrund einer Korrekturbewegung dar. Auf diese Weise lassen sich Lage und Richtung des Einfallslichtbündels in der Eintrittsfläche des Lichtleiters' 701 konstant halten. Damit bleibt auch Lage und Richtung des Austrittslichtbündels am Austrittsende 712 des Lichtleiters 701 unverändert.

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Fig. 9 zeigt ein Einzelbeispiel einer Nachweisstufe 638, 637, ; 631, 704, 707 g<Mäß den. Fig. 7 und 8. Danach ist die Nachweis- \ stufe 713 in yi<ir Abschnitte ^l714, 715, 716 und 717 in Umfangs- ] richtung unterteilt. Die Ausgangsspannungen der Nachweisabschnitte unterscheiden sich in Abhängigkeit von dem Anteil des Lichteinfal.ls auf jeden Abschnitt. Die Intensitätsverteilung der Lichtbündel in der Ebene kann mit einem solchen Aufbau erfaßt werden. Der Mittelteil der Naehwqisstufe 713 dient zum Durchgang eines Lichtbündeis. Der Durchmesser D ist durch die Fleckgröße des Lichtbündels festgelegt. !

Fig. 10 zeigt eine Lichtleiterfaser mit Konvergenzeigenschaften,

„ ... „. \ 0-9-82 ILtü 12 _..

die für ein Lichtbündel mit größerer Fleckgröße geeignet ist. Wenn ein Lichtleiter 802, der an beiden Stirnenden divergent erweitert ist und dessen a^-Wert gegen die Enden hin allmählich kleiner wird, benutzt wird, kann man den Brechungsverlust ausschalten, indem man die Fleckgröße eines Lichtbündels 801 innerhalb des biegsamen Abschnitts klein macht, nachdem das Lichtbündel an die Faser angepaßt und in dieselbe eingetreten ist. Am Austrittsende führt man das Lichtbündel auf die ursprüngliche Fleckgröße zurück, wo es die Faser dann verläßt. ■

Fig. 11 zeigt eine Möglichkeit zur Einstellung der Fleckgröße eines Lichtbündels mithilfe äußerer Linsen 804 und 806. In diesem Fall muß eine Linse 804 mit einer Brennweite f in einer solchen Stelle aufgestellt werden, daß ein Abstand d^ zwischen _s der Einschnürung eines Einfallslichtbündels und der Linse und ein weiterer Abstand d„ zwischen der Linse und der Stirnifläche eines Lichtleiters 805 entsprechend den folgenden Formeln sind:

d₂ = f■ +

- f₍

• ο

mit W^ als Fleckgröße in der Einschnürung des Einfallsliehtbündels 803 und W als Fleckgröße nach der Justierung.

Die Anpassungsbedingung bedeutet ferner, daß die Fleckgröße eines Einfallslichtbündels hinsichtlich Größe und Phasenfläche in einer Ebene mit der Jeweiligen Lichtleiterfaser übereinstimmt. Wenn jedoch die Phasenfläche mehr oder weniger von der Ebene abweicht und außerdem die Fleckgröße nicht mit dem Wert des betreffenden Lichtleiters übereinstimmt, läßt sich das durch das Innere einer solchen Lichtleiterfaser übertragene Lichtbündel zur Steuerung von Verschiebungen in Lage und Rieh-

; - 12 - ι

timg ^des Strahlenbündels benutzen, wenn der betreffende Lichtstrahl nicht auf die Seitenfläche des Lichtleiters in diesem .Ablenkungszustand auftrifft.

BAD

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Claims

Patentansprüche *

; 1 .yKorrekturvorrichtung zur Korrektur einer Tichtwegverschie- '■ bung in einer Lichtübertragungseinrichtung, dadurch gekenn- ; ;zeichnet, daß mindestens eine fokussierende Lichtleiterfaser : vorhanden ist, deren Brechungsindex auf der Längsachse einen ; Größtwert hat und jeweils zur Oberfläche hin in radialer Richtung quadratisch kleiner wird, daß zur Bestimmung von Ein- j trittslage und -richtung eines Eintrittslichtbündels gegenüber ^! oer Lichtleiterfaser eine Lagenachweiseinrichtung (631) und eine Richtungsnachweiseinrichtung (637) jeweils in Verbindung ' mit dem Lichtleiter jeweils mi't einer Stellsignalstufe (632, .' j 64C) verbunden sind und daß die Stellsignalstufen eine Stelleinrichtung (633) zur Sachführung von Eintrittslage und -rieh- . tung im Sinne einer Konstanthaltung von Austrittslage und -richtung des Licht bündeis auf der Austrittsseite der Licht- ·' leiterfaser steuern. ;
2. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenachweisstufe (638) am Eintrittsende und die ; Richtungsnachweisstufe (639) am Austrittsende des Lichtleitern angeordnet sind.

» i
3. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch p;e- j kennzeichnet, daß ein Bündel von Lichtleiterfasern in eine j " Linsenübertragungsstrecke eingesetzt ist, wobei der Übertra- ; gungsmodus des Lichtbündels im wesentlichen an eine Kurehörige !Lichtleiterfaser angepaßt ist.
4. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, 'daß eine Lichtleiterfaser alo Pilotfaser ausgewählt j fit und imit den Meßeinrichtungen für Lage- und Ri.ch tungsabv/oichurig der Lichtbündel ausgestattet int.
[5. Korrek£urvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden dos Faserbündeln in _.. . 1Q9 8 27/..1 07 2

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-H-

■ Rahmen eingespannt sind und daß der eintrittsseitige Rahmen j(654) entsprechend dem Ausgangssignal der Stelleinrichtung j (633) verstellbar ist.

<6. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, !daß zusätzlich zu dem Eingangsende der Lichtleiterfasern auch .' eine oder mehrere Eintrittslinsen entsprechend dem /lusgangs- i signal einer Stelleinrichtung (706, 709) verstellbar sind.

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