DE2816846C3 - Dämpfungsglied für Lichtwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein wie im Oberbegiff des Patentanspruchs angegebenes Dämpfungsglied für Lichtwellen.

Ein derartiges Dämpfungsglied ist bereits aus dem Bericht der »Deuxieme colloque europeen sur les transmissions par fibres optiques« bekannt. Bei dem bekannten Dämpfungsglied ist ein längerer Lichtwellenleiterabschnitt in Form eines flachen Knäuels zwischen zwei Platten angeordnet und die beiden Platten werden mit unterschiedlichem Druck gegeneinander gepreßt. An den Überschneidungsstellen des Lichtwellenleiters entstehen dabei Mikrokrümmungen, die zur Erzeugung eines Modenspektrums im Lichtwellenleiter führen.

Ferner ist es aus dem Bericht des »1977 International Conference on integrated optics and optical fiber communication« vom 27. bis 30 September 1976, Seiten 144 bis 145 bekannt, einen Lichtwellenleiter sandwichartig zwischen zwei Blättern Schmirgelpapier anzuordnen und ihn dabei unter leichten Druck zu setzen. Eine gekrümmte Führung des Lichtwellenleiters ist dabei nicht vorgesehen.

Weiterhin ist in der DE-AS 24 18 534 ein Modenmischer zum Ausbreitungsmoden-Mischen von sich in einem dielektrischen Multimode-Lichtwellenleiter ausbreitendem Licht mittels Führung durch einen Krümmungsabschnitt des Lichtwellenleiters bekannt, bei dem mindestens ein Teil des Krümmungsabschnittes einen sich kontinuierlich ändernden Krümmungsradius hat. Der Krümmungsabschnitt kann dabei einen zu einer Achterschleife gebogenen Abschnitt, einen meanderförmig gewundenen Abschnitt oder einen als Wendel mit variabler Steigung gebogenen Abschnitt enthalten.

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 einen 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 Strekken, 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 Über ein längeres, beispielsweise 1 km ίο langes Stück Lichtwellenleiter, werden durch Biegungen, Reflexionen, Oberflächenungenauigkeiten und andere unsymmetrische Einflüsse Moden mit anderen Ausbreitungswinkeln angeregt, so daß die statistische Wahrscheinlichkeit der Auffüllung des möglichen Modenspektrums mit zunehmender Länge des Iichtwellenleiters 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 licht-Wellenleiters von bekannter Dämpfung vorlag. Die Messung zwischen Prüfeingang und dem Ende des kurzen Prüflings ließ dann einen Vergleich des Prüflingsdämpfungsverhaltens mit anderen Bezugsobjekten zu.

Auch die Notwendigkeit, auf bestimmten Leitungsstrecken bestimmte Dämpfungswerte 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 soll. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die erfindungsgemäße Einwirkung erzeugt 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 so Verformungen je 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. Dabei 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 genug ist, 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.

Die lose Hülle des Lichtwellenleiters wird mit verän-

derbarem Druck gegen die Oberfläche gepreßt 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 zusätzliche, dusch die Hülle erzeugte mechanische Schutz des Lichtwellenleiters vor anderen Beeinflussungen ist als weiterer Vorteil zu werten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel entnommen werden.

F i g. 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 erkennbare Sechskantmutter 5 bildet, wie in F i g. 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dämpfungsglied für Lichtwellen unter Verwendung eines zwischen zwei gegeneinander preßbaren Platten eingelegten gekrümmten Lichtwellenleiterabschnittes zur Nachbildung des Dämpfungsverhaltens eines z. B. einen Kilometer langen Lichtwellenleiters, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer losen aus einem Material mit gewebe- oder gitterähnlicher Struktur bestehenden Hülle (2) umgebene Lichtwellenleiter (1) in Form einer ebenen Spirale zwischen den Platten (3,4) angeordnet ist, daß die Platten (3,4) durch ein verstellbares Befestigungsmittel (5, 6, 7) zusammengehalten sind, und daß in einer der Platten (4) eine Durchführung (tO) für das innere Ende des Lichtwellenleiters vorgesehen ist