DE2848930A1

DE2848930A1 - Verfahren und vorrichtung zur daempfungsmessung an lichtwellenleitern fuer nachrichtenuebertragungszwecke

Info

Publication number: DE2848930A1
Application number: DE19782848930
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Froescher; Joachim Dipl Phys Schulze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1978-11-08
Publication date: 1980-05-22
Also published as: US4317631A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 78 P 4523 BRD

Verfahren und Vorrichtung zur Dämpfungsmessung

an Lichtwellenleitern für Nachrichtenübertragungszwecke

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dämpfungsmessung an Lichtwellenleitern für Nachrichtenübertragungszwecke mit vereinfachter Ankopplung des Prüflings an Sender und Empfänger der Meßeinrichtung.

Um normierte Dämpfungen an optischen Lichtwellenleitern zu messen, dürfen nur die im Lichtwellenleiterkern ausbreitungsfähigen Moden erfaßt werden. An Störstellen, ζ. B. Spleißstellen, Steckverbindungen oder Verzweigungen, werden Leckwellen angeregt, die bei der Dämpfungsmessung unterdrückt werden müssen. Außerdem muß auch das im Lichtwellenleitermantel geführte Licht unterdrückt

zu
werden, weil es eine/geringe Dämpfung vortäuschen würde.

Das optische Meßsignal wird daher zwischen Sender und Empfänger sowohl beim Eintreten als auch beim Austreten aus dem Prüfling über sogenannte Modenstreifer bzw. Modenmischer geführt. Das können z. B. ca. 500 m lange,

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mit kleinem Radius gewickelte Lichtwellenleiter sein, deren Geometrie und Brechzahlprofil der des Prüflings adäquat ist.

Vor Beginn der Messung muß der Prüfling in den Strahlengang zwischen Sender und Empfänger eingekoppelt werden. Um dies möglichst verlustfrei zu bewirken, müssen die Lichtaus- und -eintrittsflachen exakt justiert werden. Das ist schwierig, da keine konfektionierten Leitungen mit sich selbst justierenden Steckvorrichtungen vorliegen. Die zu prüfenden Lichtwellenleiter haben eine geringe numerische Apertur und sehr kleine Ein- und Austrittsflachen (ca. 0,003 mm ). Die Justage, die mit Hilfe dreidimensionaler Mikromanipulatoren erfolgt, ist aufgrund dieser Bedingung beinahe unmöglich, mindestens aber recht schwierig und zeitaufwendig.

Auf dem Markt sind bisher keine besonderen Vorrichtungen bekannt, die das Problem erfassen und in geeigneter Form einfacher zu lösen gestatten. Im Laborbereich hat man sich bisher damit beholfen, als Modenstreifer dienende Lichtwellenleiter mit einer nicht lösbaren Anspleißung an den Prüfling in den optischen Strahlengang einzufügen. Das ist aber sehr zeitraubend und somit unwirtschaftlich.

Es ist daher anzustreben, im Bereich des Senders und des' Empfängers der Dämpfungsmeßvorrichtung angeordnete Modenstreifer zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hierbei auftretenden schwierigen Ankopplungen wesentlich zu vereinfachen. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Justierung der Ankopplungen zwischen Sender und Prüfling bzw. Prüfling und Empfänger entweder auf der Eingangsseite des Prüflings ein großflächiger Lichtemitter oder auf der Ausgangsseite des Prüflings ein großflächiger Fotoempfänger in den Meßweg eingeschaltet wird.

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Durch die Maßnahme, zur Ankopplung des Prüflings auf der Sender und Empfängerseite zunächst einen im Verhältnis zur Größe der Ein- oder Austrittsfläche des Lichtwellenleiters großflächigen Lichtemitter bzw. Fotoempfänger einzuschalten, gelingt es, eine nahezu hundertprozentige Kopplung zwischen Prüfling und Sender/Empfänger mit einfachen Mitteln herzustellen. Dadurch wird man in die Lage versetzt, danach das Justierproblem allein auf die Kopplung zwischen Empfänger/Sender und Prüfling zu beschränken. Hierdurch ist die optimale Kopplung in der Meßvorrichtung wesentlich leichter zu finden und herzustellen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann also sowohl auf der Sender- als auch auf der Empfängerseite angewendet werden. Im folgenden wird daher zur Vereinfachung nur die Anwendung auf der Empfängerseite behandelt, wobei aber die entsprechende senderseitige Ausgestaltung ebenfalls als zur Erfindung gehörig angesehen wird.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erweist sich eine Vorrichtung als besonders vorteilhaft, bei der zwischen Prüfling und Empfänger ein Spiegel vorgesehen ist, mit dessen Hilfe das optische Meßsignal empfangsseitig entweder einem großflächigen Fotoempfänger zuleitbar oder über den Meßweg lenkbar ist. Dabei kann die Anordnung so getroffen werden, daß der Spiegel entweder halbdurchlässig oder schwenkbar ausgebildet ist. In dem einen Falle kann er starr im Strahlengang angeordnet werden, während man ihn im zweiten Falle nach erfolgter Teilankopplung aus dem Strahlengang herausschwenkeη kann.

In Ausgestaltung der Erfindung kann man den großflächigen Fotoempfänger in einem zum Meßweg elektrisch parallel liegenden Zweig anordnen, der mit Hilfe eines elektrischen Umschalters anwählbar ist, wodurch die Anwahl der

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verschiedenen Wege zum Justieren und Messen rein elektrisch erfolgen kann.

Man kann die Anordnung aber auch so treffen, daß der großflächige Fotoempfänger und ein im Meßweg liegender Modenstreifer mit seiner Ankoppelvorrichtung starr zueinander verbunden sind, weil man dann in die Lage versetzt wird, entweder die beiden starr zueinander verbundenen Teile oder aber die entsprechende Lichtzuleitung mit Hilfe einer Umschalteinrichtung zu koppeln, die zwei genau definierte Schaltpositionen aufweist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind auf empfängerseitige Anordnung beschränkt, können aber ebensogut senderseitig angewendet werden.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schema der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein Ersatzschaltbild für die Meß- und Justagestrecke entsprechend Fig. 1 und

Fig. 3 eine Anordnung, bei der ein großflächiger Fotoempfänger mechanisch umschaltbar angeordnet ist.

Der zu messende Prüfling 11 befindet sich zwischen einem optischen Sender 12 und einem durch einen Verstärker dargestellten Empfänger 27. Über geeignete Ankoppelvorrichtungen 15 wird der Prüfling in die Meßstrecke eingekoppelt. Die Modenstreifer bzw. -mischer sind der Einfachheit halber auf der Senderseite nicht dargestellt. Ein Spiegel 20, ergänzt durch ein Linsensystem 21, gestattet das optische Signal der eigentlichen Meßstrecke 24, 25, 28 oder einem großflächigen Fotoempfänger 30 zuzuführen. Dabei kann der Spiegel halbdurchlässig oder aus dem Strahlengang herausklappbar ausgebildet sein. Mit Hilfe des Fotoempfängers 30 kann zunächst der Sender

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12 über einen Mikromanipulator 13 gegenüber dem Prüfling 11 in den Koordinaten x, y, ζ verändert werden, während die normale, das optische Signal in ein elektrisches Signal umsetzende Fotodiode 25 gemeinsam mit einem Mikromanipulator 26 danach den Prüfling gegenüber dem Empfänger 27 zu justieren gestattet.

Mit Hilfe eines einfachen Umschalters 32 kann einer der elektrisch parallelen Zweige 28 oder 29 (Fig. 2) angewählt und das Signal dem Empfänger 27 zugeleitet werden.

Fig. 3 zeigt eine andere Möglichkeit, zunächst den großflächigen Fotoempfänger 30 und danach den eigentlichen Meßweg 24, 25, 28 mit dem Prüfling 11 zu koppeln. In diesem Falle ist der großflächige Fotoempfänger und der im Meßweg 25> 28 liegende Modenstreifer 24 mit seiner Steckvorrichtung 15 über eine geeignete Vorrichtung 40 starr miteinander verbunden. Zwei exakt definierte Schaltpositionen der Vorrichtung 40 sorgen dafür, daß der Prüfling 11 entweder mit dem großflächigen Fotoempfänger 30 oder mit dem Modenstreifer 24 mit seiner Steckvorrichtung 15 gekoppelt v/erden kann.

In allen Fällen der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele wird so verfahren, daß zunächst die Kopplung des Prüflings 11 mit dem großflächigen Fotoempfänger 30 herbeigeführt wird. Dann wird mit Hilfe des Mikromanipulators 13 der|Sender 12 optimal gegenüber dem Prüfling 11 justiert. Erst danach wird der Prüfling in den eigentlichen Meßweg 24, 25, 28 eingekoppelt und mit Hilfe des Mikromanipulators 26 und der Fotodiode 25 gegenüber dem Empfänger 27 optimal justiert.

3 Figuren
5 Ansprüche

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Claims

VPA 78 P 4523 BRD Patentansprüche

Verfahren zur Dämpfungsmessung an Lichtwellenleitern für Nachrichtenübertragungszwecke mit vereinfachter Ankopplung des Prüflings an Sender und Empfänger der Meßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Justierung der Ankopplungen zwischen Sender (12) und Prüfling (11) bzw. Prüfling und Empfänger (27) entweder auf der Eingangsseite des Prüflings ein großflächiger Lichtemitter oder auf der Ausgangsseite des Prüflings ein großflächiger Fotoempfänger (30) in den Meßweg (24, 25» 28) eingeschaltet wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Prüfling (11) und Empfänger (27) ein Spiegel (20) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe das optische Meßsignal empfangsseitig entweder einem großflächigen Fotoempfänger (30) zuleitbar oder über den Meßweg (25, 28) lenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Spiegel (20) halbdurchlässig oder schwenkbar ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der großflächige Fotoempfänger (30) in einem zum Meßweg (25, 28) elektrisch parallel liegenden Zweig (29) angeordnet ist, der mit Hilfe eines elektrischen Umschalters (32) anwählbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der großflächige Fotoempfänger (30) und ein im Meßweg (25, 28) liegender Modenstreifer (24) mit seiner Ankoppelvorrichtung (15) starr über eine geeignete Vorrichtung (40) miteinander verbunden sind.

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ORIGINAL INSPECTED