DE2816846A1

DE2816846A1 - Daempfungsglied fuer lichtwellen

Info

Publication number: DE2816846A1
Application number: DE19782816846
Authority: DE
Inventors: Helmut Emmrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1979-10-25
Also published as: DE2816846C3; DE2816846B2

Description

DamDfungsglied für Lichtwellen
Die Erfindung betrifft ein Dämpfungsglied für Lichtwellen, mit dem das Dämpfungsverhalten eines z.B. 1 km langen Lichtwellenleiters nachgebildet wird. Die Benutzung von Lichtwellenleitern zur Nachrichtenübertragung wird seit langem entwickelt und hat wegen der bei der Verwendung von Lichtwellen zur Verfügung stehenden großen Bandbreite und der damit übertragbaren Informationsmenge auf einem Leiter große Aussichten, sich gegenüber den bisher verwendeten symmetrischen oder unsymmetrischen metallischen Leitern durchzusetzen. Wesentlicher Teil der Entwicklung sind der Aufbau und die Zusammensetzung des Lichtwellenleiters, da dieser die Strahlungsführung und Dämpfung über die Länge beeinflußt und da insbesondere bei Nachrichtenübertragungen über lange Strecken, beispielsweise Fernsprechverkehr, die auftretende Dämpfung für die notwendige Anzahl von Verstärkungsstellen und damit für die Rationalität des Verfahrens von großer Bedeutung ist. Die Schwierigkeiten der Materialmessung liegen aber darin, daß das Dämpfungsverhalten eines Lichtwellenleiters nicht an einem kurzen Stück gemessen werden kann, da innerhalb dieses Stückes der eingekoppelte Lichtstrahl nur wenige Moden anregt, so daß das mögliche Modenspektrum bis zum Ende des kurzen Stückes nicht aufgefüllt ist. Uber ein längeres, beispielsweise 1 km langes Stück Lichtwellenleiter, werden durch Biegungen, Reflexionen, Oberflächenungenauigkeiten und andere unsystematische Einflüsse Moden mit anderen Ausbreitungswinkeln angeregt, so daß die statistische Wahrscheinlichkeit der Auffüllung des möglichen Modenspektrums mit zunehmender Länge des Lichtwellenleiters steigt. üblicherweise hat man daher bisher Lichtwellenleiter von etwa 1 km Länge aufgespult und dem Prüfling vorgeschaltet, so daß am Prüfeingang bereits ein vollständiges Modenspektrum eines Lichtwellenleiters von bekannter Dämpfung vorlag. Die Messung zwischen Prüfeingang und dem Ende des kurzen Prüflings ließ dann einen Vergleich des PrUflingsdämpfungsverhaltens mit anderen Bezugsobjekten zu.
Auch die Notwendigkeit, auf bestimmten Leitungsstrecken bestimmte Dämpfungswefte vor der nächsten Verstärkung zu erreichen und das Modenspektrum aufzufüllen, war bisher nur durch Einschalten von zusätzlichen Längen möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu zeigen, mit der das Dämpfungsverhalten beliebiger Längen von Lichtwellenleitern auch mit kurzen Stücken simuliert werden kann, wobei das Dämpfungsverhalten kontinuierlich veränderbar sein sollen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Lichtwellenleiter durch gesteuerte mechanische Beanspruchungen elastische Verformungen erzeugt sind. Der erfindungsgemäße Aufbau erzeugt vorteilhaft im Lichtwellenleiter zusätzliche Reflexionsstellen, an denen von den jeweils vorher angeregten Moden andere Moden erzeugt werden, was das gewünschte Modenspektrum schon auf kurze Längen hin vervollständigt. Außer den ausbreitungsfähigen Moden werden dabei auch Leckwellen angeregt, die im Lichtwellenleiter lose geführt werden und durch Abstrahlen Dämpfung verursachen. Durch die gesteuerte mechanische Beanspruchung kann die Verformung in gewissen Grenzen mehr oder weniger stark erfolgen, bzw. es kann ebenso vorteilhaft eine größere oder kleinere Anzahl von Verformungen ae Streckenlänge erzielt werden. In beiden Fällen wird die Anzahl der Reflexionen und damit die Auffüllung des Modenspektrums und insbesondere die Dämpfung des Lichtstrahls kontinuierlich mit der Anzahl der mechanischen Beanspruchungen veränderbar sein.
Besonders vorteilhaft scheint die Ausführung der Erfindung möglich, wenn der Lichtwellenleiter in einer losen Hülle aus einem Material mit gewebe- oder gitterähnlicher Struktur angeordnet ist, und wenn diese lose Hül2emit veränderbarem Druck gegen die Oberfläche gepreßt ist. Derartige Hüllen sind leicht aus Kunststoff oder Garnen herstellbar und durch Druck verformbar. Ihre gewebe- oder gitterähnliche Struktur, die direkt im Herstellvorgang gebildet oder durch eingelegte Gewebestrukturen erzeugt werden können, bieten mit den fäden- oder mikroskopisch gitterartigen Stegen Andruckelemente zur Erzeugung von Mikrokrümmungen in einem Lichtwellenleiter, wobei die Druckstellen doch weich genug sind, um Verletzungen der Oberfläche zu vermeiden. Der zusätzlich durch die Hülle erzeugte mechanische Schutz des Lichtwellenleiters vor anderen Beeinflussungen ist als weiterer Vorteil zu werten.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung kann der Lichtwellenleiter in seiner losen Hülle in Form einer Spirale aufgewickelt sein, die infolge Faser- krümmung das Abstrahlen von Leckwellen begünstigt, und die Spirale kann zwischen zwei vorzugsweise runden Platten angeordnet sein, die im Zentrum durch ein verstellbares Befestigungsmittel beispielsweise eine Schraubbefestigung, zusammengehalten und gegen die Hülle gedrückt werden, wobei in einer der Platten eine Durchführung für das innere Ende des Lichtwellenleiters vorgesehen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Lichtwellenleiter vorteilhaft auf engem Raum unterzubringen und kann über seine ganze Länge durch die beiden von der Schraubverbindung mit kontinuierlich einstellbarer Kraft gegeneinander und damit gegen die Hüllen gedrückten Platten belastet werden. Bei der Anordnung ist lediglich darauf zu achten, daß der Abstand zwischen den Windungen der ebenen Spirale groß genugist, daß die flachgedrückten Hüllen sich nicht gegenseitig behindern. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung ist die Begünstigung der Abstrahlung von Leckwellen durch die Krümmung des Lichtwellenleiters in der Spirale.
Zweckmäßig kann das Ende des Lichtwellenleiters in einen Modenabstreifer münden. Dabei werden die restlichen Leckwellen zur Abstrahlung angeregt, so daß am Ausgang des Modenabstreifers das aufgefüllte Spektrum ohne Mantellicht ansteht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung können dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel entnommen werden.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Dämpfungsglied, dessen Lichtwellenleiter 1, eine Glasfaser in einer kunststoffverstärkten Garnhülle 2, zwischen zwei Platten 3 und 4, die im Demonstrationsmodell aus Plexiglas hergestellt sind, in einer ebenen Spirale gewickelt ist. Die in der Mitte erkennbar Sechskantmutter 5 bildet, wie in Fig. 2 zu erkennen ist, zusammen mit Scheiben 6 und einer Schraube 7, die durch die Mitte der Platten 3 und 4 und der Spirale greift, eine verstellbare Befestigung, die die Andruckkraft zwischen den Platten 3 und 4 bestimmt.
Selbstverständlich kann die Andruckkraft durch beliebige andere kontinuierlich verstellbare mechanische, elektromechanische, elektromagnetische oder hydraulische Mittel ersetzt werden.
In der Platte 4 ist eine zentrale Vertiefung 9 vorgesehen, von der aus ein Schlitz 10 nach außen führt. In diesen wird das innere Ende der Lichtwellenleiterspirale eingelegt, um ohne Druck gegenüber den anderen Lagen der Spirale nach außen geführt zu werden. Ein Keilring 11 sichert die Lage dieses Endes in der Vertiefung 9.
2 Figuren 4 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Dämpfungsglied für Lichtwellen , mit dem das Dämpfungsverhalten eines z.B. 1 km langen Lichtwellenleiters nachgebildet wird, d a d u r ch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in dem Lichtwellenleiter durch gesteuerte mechanische Beanspruchungen elastische Verformungen erzeugt sind.
2. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lichtwellenleiter in einer losen Hülle aus einem Material mit gewebe- oder gitterähnlicher Struktur angeordnet, und daß diese lose Hülle mit veränderbarem Druck gegen de Oberfläche gepreßt ist.
3. Dämpfungsglied nach Anspruch 1,und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lichtwellenleiter in seiner losen Hülle in Form einer ebenen Spirale aufgewickelt und zwischen zwei vorzugsweise runden Platten angeordnet ist, die im Zentrum durch ein verstellbares Befestigungsmittel, beispielsweise einer Schraubbefestigung, zusammengehalten und gegen die Hülle gedrückt werden, und daß in einer der Platten eine Durchführung für das innere Ende des Lichtwellenleiters vorgesehen ist.
4. Dämpfungsglied nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ende des Lichtwellenleiters in einen Modenabstreifer mündet.