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Verfahren zur- ferstellung von Lichtleiter-Richtkopplern
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die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Lichtleiter-Richtkopplern
aus je einem Paar einfaseriger Lichtleiter, die in Abschnitten, die den Kopplungsbereich
bilden, gekrümmt und mit einander abgekehrten Krümmungsmittelpunkten fest nebeneinander
in einem Gehäuseblock angeordnet sind.
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in der optischen Nachrichtentechnik können insbesondere für lange
Obertragungswege mit hoher Obertragungskapazität Glasfasern mit Kreisquerschnitt
eingesetzt werden. Dabei ist es vorteilhaft, auch passive Komponenten zur Leistungsteilung,
also Richtkoppler aus solchen handelsüblichen Glasfasern aufzubauen. Die Obertragung
optischer elektromagnetischer Strahlung im Bereich der infraroten, sichtbaren oder
ultravioletten Wellenlängen, die dem Kern einer Glasfaser zugeführt wird, beruht
auf der internen Reflexion der optischen Strahlung an der Grenzfläche zwischen Kern
und Mantel bei Fasern mit Stufenprofil bzw. der Beugung im Grenzbereich bei Gradientenprofi
1.
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Kopplereinrichtungen, mit denen die in Lichtleitern geführte Lichtleistung
im optischen Bereich teilweise ausgekoppelt und in einem anderen Lichtleiter weitergeführt
werden kann, sind bekannt. So ist beispielsweise in der DE - OS 27 29 008 eine optische
Wellenleiter-Anordnung beschrieben und schematisch dargestellt, bei der eine partielle
Obertragung optischer Energie, die in den Mantelbereichen der Lichtleiter geführt
wird, von einer gekrümmten Faser zu einer anderen stattfindet. Der Kopplungsbereich
wird bei dieser Anordnung dadurch hergestellt, daß das Mantelmaterial der benachbart
angeordneten gekrümmten Fasern durch kurze Anwendung von Laserenergie verschmolzen
wird.
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Das Ausmaß der Kopplung zwischen den beiden Fasern hängt vom Winkel
zwischen den Fasern und im wesentlichen vom Abstand zwischen den Kernen und von
der Strecke ab, auf der dieser Abstand eingehalten wird. Zum Verschmelzen oder Verschweißen
der zuvor getrennt voneinander vorliegenden Einfaser-Wellenleiter sollen diese in
einen geeigneten Halter derart eingelegt werden, daß ihre Außenflächen über die
gewünschte Koppellänge miteinander in Berührung stehen. Zum Aufbau und zur Wirkungsweise
eines derartigen Halters finden sich am angegebenen Ort jedoch keinerlei Angaben
oder nähere Hinweise.
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Für die aus der DE - OS 27 38 050 bekannte Lichtleiterverzweigung,
bei der an ein Faserende zwei oder mehrere andere Faserenden stumpf und mit sich
verjüngenden Querschnitten angesetzt werden, ist auch ein Herstellungsverfahren
angegeben. Dabei handelt es sich um Maßnahmen, möglichst saubere und ebene Schliffflächen
an den aneinanderzusetzenden Endbereichen der Fasern herzustellen. Hierzu werden
Gehäuseblöcke eingesetzt, bei denen in eine kopfseitige Nut eine abzweigende Lichtleitfaser
einzulegen und einzukleben bzw. einzugießen ist, um danach die Lichtleitfaser von
ihrem Mantel in einem bestimmten Winkel zu ihrer Längsachse zum freien Ende hin
auslaufend schräg schleifen zu können. Auch der Gehäuseblock wird dabei bereichsweise
flächengleich geschliffen. Ebenso wird die Lichtleitfaser zusammen mit der entsprechenden
Gehäuseblockseite stirnseitig und zwar rechtwinkelig zur schräg geschliffenen Fläche
bearbeitet, um eine plane Endfläche für die Stoßstelle zu erhalten. Die einzelnen
Gehäuseblöcke mit den bearbeiteten Endbereichen der Fasern sind dann zusammenzusetzen
und fest miteinander zu verbinden und bilden so eine fertige Lichtleiterverzweigung.
Auf welche Weise beim Zusammenbau der einzelnen Gehäuseblöcke dafür gesorgt werden
kann, daß sich die aneinanderzusetzenden Flächen der Lichtleitfasern einwandfrei
überdecken, um unnötige Verluste zu vermeiden, wird nicht erläutert.
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Die Erfindung zielt darauf ab, mit einfachen Werkstattmitteln die
zu Lichtleiter-Richtkopplern zusammenzusetzenden Glasfasern paarweise anordnen,
zueinander positionieren und gegebenenfalls
bearbeiten zu können,
wobei sich Fertigungstoleranzen in möglichst geringem Umfang auswirken sollen. Außerdem
wird bezweckt, in einem Arbeitsgang eine größere Anzahl von Lichtleiter-Richtkopplern
herstellen zu können, Einstellhilfsmittel möglichst selten einsetzen zu müssen und
bei den einzelnen Herstellungsphasen weitgehend unabhängig vom herzustellenden Richtkopplertyp
der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art zu sein. Dabei ist zu berücksichtigen,
daß bei Glasfasern mit einem Kerndurchmesser in der Größenordnung von 0,05 mm eine
Gesamttoleranz von + 0,01 mm bereits + 20 % des Faserkerndurchmessers ausmacht.
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Die hierzu gemäß der Erfindung vorgeschlagene Lösung ist durch folgende
Herstellungsphasen gekennzeichnet: - ein zylinderförmiger Gehäuseblockgrundkörper
wird in einer ersten Aufspannung mit einer planen Grundkreisfläche, einer zentralen
Paßbohrung und zwei Langlöchern versehen, die auf einem Durchmesser der Grundkreisfläche
liegen; - in einer zweiten Aufspannung, bei der der derartig vorbereitete Gehäuseblockgrundkörper
mit seiner planen Grundkreisfläche auf einer Planscheibe aufliegt und mit seiner
zentralen Paßbohrung exzentrisch zum Drehpunkt der Planscheibe mittels eines Spanndornes
gehalten wird und mittels eines Paßdornes im vom Drehpunkt entfernteren Langloch
in zwei Lagen fixiert werden kann, werden wechselseitig in die Mantelfläche des
Gehäuseblockgrundkörpers die Faserbettungen für die Lichtleiter eingearbeitet; -
nunmehr wird der Gehäuseblockgrundkörper in der zur Grundkreisfläche senkrecht verlaufenden
Symmetrieebene halbiert; es entstehen zwei halbzylindrische, spiegelgleiche Gehäuseblockkörper;
- die Lichtleitfasern werden in die Faserbettungen eines jeden Gehäuseblockkörpers
eingelegt und dort befestigt; - die spiegelgleichen Gehäuseblockkörper mit den in
den Faserbettungen befestigten Lichtleitfasern werden mit aufeinander zuweisenden
Faserbettungen und mit ihren Grundhalbkreisflächen auf eine Spannplatte gelegt und
mittels Paßstiften, die sich in den Langlöchern und in den aus der zentralen Paßbohrung
entstandenen Halbzylindern befinden und in einer in der Spannplatte befindlichen
Nut geführt werden, in den für den fertigen Lichtleiter-
Richtkoppler
gewünschten Abstand gebracht und die Lichtleiter optisch gekoppelt.
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Diesem Konzept liegt zunächst eine Analyse möglicher Fehlerquellen
zugrunde. Außerdem wurde darauf geachtet, daß sich Toleranzen, die in den einzelnen
Herstellungsphasen auftreten, zu einer minimalen Gesamttoleranz summieren. Die aus
einem Grundkörper entstehenden Kopplerhälften besitzen Bezugsflächen - ie Grundkreisfläche,
die zentrale Paßbohrung und die beiden Lanolocher - die wiederhoit n den einzelnen
Bearbeitungsstufen der Ausrichtung und der Fixierung der Lage dienen. Die durch
die Teilung entstehenden Gehäuseblockkörper mit halbkreisförmigem Querschnitt werden-geführt
durch die Bezugsflächen - nur um ihre Achsen aedreht rind dabei in den einzelnen
Herstellungsphasen paarweise und unter symmetrischen Bedingungen bearbeitet.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, auf die sich auch die
Unteransprüche beziehen, werden im Zusammenhang mit den in der Zeichnung schematisch
dargestellten Einzelheiten näher erläutert.
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Dabei zeigen: Fig. 1: einen zylinderförmigen GehEuseblock-Grundkörper
mit seinen Bezugsflächen; Fig. 2: den Gehäuseblock-Grundkörper gem. Fig. 1 auf einer
Planscheibe für die Einarbeitung der Faserbettungen; Fig. 3: den in zwei halbzylindrische
Gehäuseblockkörper geteilten Grundkörper; Fig. 4: die Phase des Zusammenbaus der
beiden Kopplerhälften; Fig. 5: eine Darstellung der Toleranzen-bei einem Richtkoppler,
der aus einem Paar gekrümmter einfaseriger Li-chtleiter aufgebaut wird, wobei Schliffflächen
in den Faserkernen zur Deckung zu bringen sind; Fig. 6: die Anordnung der beiden
Gehäuseblockkörper für die Phasen Anbringung/Befestigung/Bearbeitung der Lichtlei-tfasern-für
die Herstellung mehrerer Koppler in einem Arbeitsgang,
Fig. 7: ein
Schaubild für den Zusammenhang zwischen Schlifftiefe und Schlifflänge für die Herstellung
von Fensteröffnungen in Faserkernen; Fig. 8: die Anordnung mehrerer Fasern in Faserbettungen
für die Herstellung von Kopplern mit unterschiedlichem Kopplungsgrad in einem Arbeitsgang
und Fig. 9: die Phase des Zusammenbaus der beiden Kopplerhälften für mehrere, in
einem Arbeitsgang hergestellte Richtkoppler.
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Der in Fig. 1 dargestellte Gehäuseblockgrundkörper 1 ist zylinderförmig,
d.h. er hat kreisförmigen Querschnitt und eine axiale Ausdehnung, die im aligemeinen
klein gegenüber dem Durchmesser ist.
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Er kann beispielsweise aus Aluminium bestehen und als Scheibe mit
einem Durchmesser von 100 mm und einer Dicke von 13 mm ausgebildet sein. Er kann
auch aus mehreren dünneren Scheiben zusammengesetzt sein, wobei Zwischenlagen, z.B.
Folien, eine einfache Trennung der gemeinsam als ein Gehäuseblockgrundkörper 1 bearbeiteten
Scheiben für den Aufbau eines Lichtleiter-Richtkopplers aus zwei Kopplerhälften
erlauben. Auf einer Drehbank wird in einer Aufspannung der Gehäuseblockgrundkörper
1 z.B. durch Feindrehen mit einer planen Grundkreisfläche 2, einer zentralen Paßbohrung
3 mit einem Durchmesser d von beispielsweise 12 mm und zwei spiegelbildlich zur
zentralen Paßbohrung 3 liegenden Langlöchern 41 und 42 versehen, die in ihrer Breite
mit dem Durchmesser d der zentralen Paßbohrung 3 übereinstimmen sollten.
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Auf der an sich planen Grundkreisfläche 2 können - der besseren Obersichtlichkeit
halber nicht dargestellte - kreisförmige Nuten angebracht sein, die im weiteren
Verlauf des Herstellungsverfahrens dazu dienen, Schmutzpartikel von der Planfläche
abzuschaben und aufzunehmen und somit eine saubere Anlage von Bezugsflächen und
eine jederzeit nichvoliziehbare Ausrichtung und Justage der Gehäuseblockteile während
der einzelnen Herstellungsphasen ermöglichen.
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Die Fig. 2 veranschaulicht die zweite Herstellungsphase, bei der
der
Gehäuseblockgrundkörper 1 mit seiner planen Grundkreisfläche 2 auf einer Planscheibe
5 aufgespannt wird. Dabei befindet sich die zentrale Paßbohrung 3 exzentrisch -
mit der Exzentrizität e - vom Drehpunkt 6 der Planscheibe 5, und der Gehäuseblockgrundkörper
1 wird in dieser Lage mittels eines Paßdornes 7 und eines Spanndornes 8 im Langloch
41 bzw. der zentralen Paßbohrung 3 festgespannt. Die durch Kreuze x markierten Mantelbereiche
A und B des Gehäuseblockgrundkörpers 1 können so wechselseitig bearbeitet werden,
d.h. der Gehäuseblockgrundkörper 1 wird abwechselnd in den beiden Lagen mit dem
Langloch 41 bzw. dem Langloch 42 auf dem Paßdorn 7 bearbeitet.
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Die bearbeiteten Flächen A und 8 bilden die Faseraufnahmen. Dabei
bestimmt der Abstand des Formwerkzeuges vom Drehpunkt 6 der Pol an scheibe 5 den
Krümmungsradius R, mit dem die Lichtleitfasern später in diese Faseraufnahmen eingelegt
und dort befestigt werden.
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Wird der Abstand eines Formstahls zum Drehpunkt 6 der Planscheibe
5 nicht verändert, werden die Flächen A und B zylindermantelförmig.
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Werden hingegen Kegelmantelflächen angedreht, können für die einzelnen
Richtkoppler nebeneinander in einem Arbeitsgang Faseraufnahmen hergestellt werden,
die auf einfache Weise unterschiedliche Kernanschl ifftiefen und damit unterschiedliche
Kopplereigenschaften ermöglichen, was weiter unten noch näher erläutert wird. Die
eigentlichen Faseraufnahmen werden paarweise durch vorzugsweise V-förmige Nuten
in den Flächen A und B eingestochen. Dabei treten eventuelle Maßunterschiede auf
beiden Flächen A und B symmetrisch zur zentralen Paßbohrung 3 und in gleicher Weise
auf, so daß sich solche Abweichungen gegenseitig kompensieren lassen. Bei den oben
beispielhaft erwähnten Maßangaben lassen sich hier Faseraufnahmen mit gegenseitigen
Abständen von 0,5 mm, also in einer Aufspannung Gehäusekörper für zwölf Koppler
herstellen.
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Anschließend wird der Gehäusebl ockgrundkörper entlang seiner Spiegel-
oder Symmetrieebene 9 geteilt, so daß zwei spiegelgleiche Gehäuseblockkörper 111
und 112 entstehen, die für folgende Herstellungsphasen mit Gewindelöchern 101, 103
bzw. 102, 104 oder anderen, technisch äquivalenten Befestigungsmöglichkeiten ausgerüstet
werden können. Wesentlich ist bei dieser Teilung, daß beide Gehäuseblock-
körper
111 und 112 nach der Teilung weiterhin über die in der ersten Herstellungsphase
angebrachten Bezugsflächen verfügen, nämlich jeder über eine Grundhalbkreisfläche
21 bzw. 22, die durch die Halbierung der Grundkreisfläche 2 entstanden sind, ebenso
über halbzylindrische zentrale Paßflächen 31 bzw. 32, entstanden aus der zentralen
Paßbohrung 3, und ihren Langlöchern 41 bzw. 42.
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Bei den nunmehr folgenden Herstellungsphasen sind mehrere Varianten
möglich, die in erster Linie davon abhängen, ob Richtkoppler aufzubauen sind, bei
denen jeweils ein Faserpaar in einem Gehäuseblock untergebracht ist, ob derartige
Richtkoppler gleiche oder unterschiedliche Kopplereigenschaften aufweisen sollen,
die auf konstruktiven Maßnahmen beruhen, und dergleichen. Besonders einfach gestaltet
sich die folgende Herstellungsphase dann, wenn die verkoppelnden Lichtleitfasern
keiner weiteren Bearbeitung bedürfen, also lediglich in die Faseraufnahmen einzulegen
und dort zu befestigen sind, bevor die beiden Kopplerhälften zusammengesetzt und
zusammengebaut werden. Handelt es sich um ein einzelnes Paar von zu verkoppelnden
Lichtleitfasern und sind die zugehörigen spiegelbildlichen Gehäuseblockkörper aus
einer einzigen Scheibe entstanden, können die Lichtleitfasern ohne besondere Vorkehrungen
bezüglich der Gehäuseblockkörper in deren Faseraufnahmen befestigt werden, so daß
die beiden Kopplerhälften für den Zusammenbau fertig vorbereitet sind. Befinden
sich mehrere Faseraufnahmen auf einer Kopplerhälfte, die aus einem einstückigen
zylindrischen Gehäuseblockgrundkörper größerer axialer Länge hergestellt wurde,
und sind die in den Faseraufnahmen zu befestigenden Lichtleitfasern nicht besonders
vor dem Zusammenbau der Kopplerhälften zu bearbeiten, kann ebenso verfahren werden,
wie bei Richtkopplern mit einem Paar zu verkoppelnder Lichtleitfasern.
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Der Zusammenbau der Kopplerhälften ist anhand der Fig. 4 zu erkennen.
Auf eine Spannplatte 12, die mit einer geraden Nut 13 versehen ist, werden die Gehäuseblockkörper
111 und 112 mit ihren Grundhalbkreisflächen 21 und 22 aufgelegt und, geführt von
Paßstiften 15, die stramm in den Langlöchern 41 und 42 sitzen bzw.
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an den halbzylindrischen Paßflächen 31 und 32 befestigt sind und z.B.
gegen eine federnde Fläche in der Nut 13 laufen, mit ihren
konvexen
Fischen aufeinanderzubewegt.
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Durch den gegenseitigen Abstand der Gehäuseblockkörper 111 und 112
und damit auch der Lichtleitfasern 141 und 142 werden die optischen Eigenschaften
der herzustellenden Richtkoppler maßgeblich bestimmt.
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Sofern es erforderlich ist, diese Eigenschaften von Richtkopplern
genau einzuhalten, kann in dieser Herstellungsphase mittels Messung der optischen
Kopplung zwischen den Faserpaaren der Abstand entsprechend eingestellt werden. Handelt
es sich um mehrere Lichtleiter-Richtkoppler innerhalb eines gemeinsamen Kopplergehäuseblocks,
kann der gegenseitige Abstand der Gehäuseblockkörper 111 und 112 auf den Mittelwert
der gemessenen optischen Kopplungsdämpfungen eingestellt werden. Die zu verkoppelnden
Paare der Lichtleitfasern werden sodann durch Verkleben, Verschweißen oder dergleichen
miteinander verbunden und die beiden Kopplerhälften in dieser Lage zueinander fixiert.
Bei Ausführungsformen der Erfindung mit einer verlorenen Spannplatte 12 bildet diese
das Chassis oder die Grundplatte für den fertigen Koppler, wo die Gehäuseblockkörper
111 und 112 festgeschraubt, festgeklebt, durch Aufbringen einer Vergußmasse oder
dergleichen befestigt werden. Die Spannplatte 12 läßt sich hingegen bei anderen
Ausführungsformen der Erfindung als Werkzeug einsetzen und dementsprechend immer
wieder verwenden, wenn die erforderliche mechanische Stabilität fertiger Koppler
auf andere Weise gewährleistet werden kann, z.B. mittels Armierungen oder anderer
Konstruktionselemente.
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Die Vorzüge der Erfindung kommen in besonderem Maße bei der Herstellung
von Lichtleiter-Richtkopplern zur Geltung, bei denen sich in kreisbogenförmig gekrümmten,
den Kopplungsbereich bildenden Abschnitten paare einfaseriger Licnileiter so berühren,
daß slch Schliffflächen an den Krümmungsaußenflächen, die Fensteröffnungen in den
Faserkernen bilden, weitgehend überdecken (s. DE - OS DE -GM..Anmeldung P 29 22
938.7 1 G 79 16 304.5). Dort sind z.B.
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ebeneSchliffflächen an den Krüinmungsaußerlflächen der miteinander
zu verkoppelnden Lichtleiter anzubringen, mit denen nicht nur das Mantelmaterial,
sondern auch ein Teil des Kernes einer Lichtleitfaser entfernt wird. Wenn nun zwei
derartig zu bearbeitende Kopplerhälften hergestellt und sodann zusammengesetzt werden,
ist mit
Fertigungstoleranzen in der Größenordnung von weniger als
0,005 mm bei Kerndurchmessern von z.B. 0,05 mm zu arbeiten. Sowohl bei der Herstellung
der Schliffflächen als aber auch insbesondere beim Zusammensetzen der angeschliffenen
Fasern, wobei die weitgehende gegenseitige Oberdeckung der Fensteröffnungen herbeigeführt
werden muß, ist auf möglichst geringe, in Fig. 5 dargestellte Abweichungen zu achten.
Während die Länge L der durch den Kernanschliff herzustellenden Fensteröffnungen
während des Schleifens überwacht werden muß, ist ein Versatz wie der Krümmungsebenen
bzw. der Fensteröffnungen bezogen auf deren Breite, ein Versatz o1 der Fensteröffnungen,
bezogen auf deren Länge, und eine Abweichung zu a im Abstand und in der Parallelität
der Fensteröffnungen beim Zusammenbau der Kopplerhälften durch die Maßnahmen gemäß
der Erfindung zu vermeiden bzw. ohne besonderen Aufwand gering zu halten.
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Die Fig. 6 zeigt die beiden Gehäuseblockkörper 111 und 112, die sich
mit ihren Grundhalbkreisflächen 21 und 22 gegenseitig berührend aneinander gelegt
werden, um die Lichtleitfasern in die Faseraufnahmen bei A undBeinlegen, dort befestigen
und sie sodann mit Kernanschliffen versehen zu können, wobei Abweichungen -bezogen
auf jeweils ein Paar miteinander zu verkoppeinder Lichtleitfasern - sich gegenseitig
kompensieren. Die Faserbettungen haben aufgrund der wechselseitigen Bearbeitung
der beiden Flächen A und B in der Herstellungsphase der zweiten Aufspannung gleiche
Abstände y gegenüber den Halbzylinderflächen 31, 32. Mittels eines Zylinderstiftes
16 lassen sich die beiden Flächen A und B auf gleiche Höhe bringen. Selbstverständlich
werden die beiden Gehäuseblockkörper 111 und 112 zueinander ausgerichtet, wozu die
Langlöcher 41 (nicht sichtbar) und 42 fluchten müssen. Ebenso fluchten dann auch
Kerben 171 und 172 bzw. 173 (nicht sichtbar) und 174, die an den Gehäuseblockkörpern
111, 112 beispielsweise wie im Zusammenhang mit den Gewindelöchern 101 bis 104 bei
Fig. 3 erwähnt, angebracht wurden.
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Die Schleifebene wird nun durch drei Feinstellschrauben 181, 182 und
183 bestimmt, die an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks liegen sollten, dessen
Schwerpunkt sich über den Bereich zu liegen kommt, wo zu schleifen ist. Durch gleichmäßiges
Absenken der Fein-
stellschrauben 181, 182, 183 nähert man sich
mit der Schleifplatte dem Sollmaß des Kernanschliffs bis auf etwa 0,01 mm Obermaß.
Der Rest kann dann auf Endmaß beim Polieren abgetragen werden.
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Für die Einstellung der Schleifebene, die für die beiden Kopplerhälften
zu exakt symmetrischen Ergebnissen führen soll, kann folgende Methode angewendet
werden: Eine plangeschliffene Glasscheibe wird dünn mit Immersionsöl eingerieben,
ebenso die Flächen A und B mit den Faserbettungen. Die Glasscheibe wird sodann auf
die Feinstellschrauben 181, 182, 183 gelegt und mit diesen soweit abgesenkt bis
der höchste Punkt der Faserbettung - bei kegeligen Flächen A und B - bzw. die höchste
Linie der Faserbettung - bei zylindermantelförmigen Flächen A und B erreicht wird.
Durch Kohäsion bildet sich an der Berührungsstelle ein Ultropfen aus, dessen Umrißkontur
genau ausgemessen werden kann. Durch Verstellen der einzelnen Feinstellschrauben
181, 182, 183 kann der Ultropfen sowohl in seiner Lage als auch in seiner Form justiert
und so die richtige Schleifebene gefunden werden.
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Mit einer Schleifplatte, auch wenn sie anfangs eben ist, wird der
Flächenanschliff mit der Zeit konvex. Um dies zu vermeiden, wird eine mit Schleifmittel
benetzte Platte auf einer Drei-Punkt-Auflage kreisförmig bewegt, wobei die drei
Punkte von zwei der drei Feinstellschrauben 181, 182, 183 und dem Auflagepunkt auf
der zu schleifenden Fläche gebildet werden. Die Auflageflächen von den beiden Feinstellschrauben
bleiben dabei ohne Schleifmittelkontakt und werden leicht gefettet. Das Schleifen
wird solange fortgesetzt, bis die Schleifplatte die Auflagefläche der dritten Feinstellschraube
berührt. Alle drei Feinstellschrauben 181, 182, 183 sind also vor Beginn eines derartigen
Schleifens auf Sollmaß / Schleiffertigmaß einzustellen.
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Die Fig. 7 zeigt, daß bei gegebenem Faserkrümmungsradius R und Faserduchmesser
2 r die Schlifftiefe t aus der Schlifflänge L bestimmt werden kann. Dazu gilt die
Formel:
Bei Einstrahlung von Licht in beide Faserenden werden die Fensteröffnungen in den
Faserkernen als helle Kernschliffe sichtbar,die
sich deutlich von
den mittelhell erscheinenden angrenzenden Mantelschliffen abheben. Die Kernanschlifflänge
L kann direkt ausgemessen und die Schlifftiefe t damit rechnerisch bestimmt werden.
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Die Fig. 8 zeigt in starker Vergrößerung und insbesondere mit wesentlich
größer dargestelltem Neigungswinkel der Flächen A und B gegenüber der Horizontalen
im Querschnitt die beiden Gehäuseblockkörper 111 und 112, die mit sich berührenden
Grundhalbkreisflächen 21 und 22 nebeneinander festgespannt sind. Die Faseraufnahmen
werden durch V-förmige Nuten in den Flächen A und B gebildet, die aus Kegelmantelflächen
gebildet werden. Die in den Faseraufnahmen befestigten Lichtleitfasern 141 a...x
und 142 a...x erhalten beim Abschleifen unterschiedlich große, jeweils paarweise
übereinstimmende Fensteröffnungen in den Faserkernen, da bei horizontaler Schleifebene
und den sich darunter befindlichen Kegelmantelflächen für jedes Faserpaar gegenüber
dem benachbarten Faserpaar abgestufte Schlifftiefen entstehen. Die Fensteröffnungen
sind demgemäß bei den Faserpaaren, die den Grundhalbkreisflächen 21/22 näher liegen,
größer. Entsprechend den Stufungen in der Größe der Fensteröffnungen können auf
diese Weise Lichtleiter-Richtkoppler mit abgestuften Koppeleigenschaften hergestellt
werden.
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Der Zusammenbau derartiger Kopplerhälften ist aus Fig. 9 zu erkennen.
Gegenüber der Darstellung in Fig. 4 sind hier noch zwei Distanzstücke 19 vorgesehen,
die zwischen den Kerben 171, 172 bzw.
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173, 174 für eine korrekte Positionierung der beiden Gehäuseblockkörper
111 und 112 zueinander sorgen. Diese Distanzstücke 19 weisen Führungsschächte für
die Lichtleitfasern 141, 142 auf und können aus jeweils drei Teilen bestehen. Die
Trennflächen zwischen einem Mittelteil und den beiden Endteilen eines Distanzstückes
19 verlaufen dabei in einem Winkel zueinander, dessen Scheitel auf der zum Kopplungsbereich
weisenden Seite liegt, bilden also Keilflächen, die auf einfache Weise die Positionierung
ermöglichen.
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Außerdem lassen sich die Lichtleitfasern z.B. in die Führungsschächte
in den Endteilen ebenfalls auf einfache Weise einlegen und werden nach Einsetzen
des Mittelteiles und der Befestigung der drei Teile eines Distanzstückes 19 untereinander
dort so gehalten und geführt, daß die Fasern an den Austritten an den Klebe-
stellen
im Kopplungsbereich gegen Bruc@ @@er andere mechanische Belastungen geschützt werden.
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Gehäuseblockkörper können auch als gesprutzte, gesinter@e oder scnstwie
hergestellte paarige Teile den einzelnen Herstellungsphasen zugeführt werden. In
jedem Fall mussen die zylindrischen Fasermäntel durch die Kontur der Fasersetzung,
vorzugsweise durch die V-Form, ihre Lagefixierung erhalten. Bei solchen Konturen
mit Linienberührung und einem niedrig viskosen Kleber lassen sich mit einer Klebepresse
mehrere fasern gleichzeitig mit der jeweils benötigen Kraft in ihre Bettungen einlegen
und dort befestigen.