DE3105748C2 - Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiter-Kopplers - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiter-Kopplers

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Abstract

Der Lichtwellenleiterkoppler wird dadurch hergestellt, daß die Mäntel zweier parallel aneinander gefügter Lichtleiter miteinander verschmolzen werden, wobei der Brechungsindex in diesem Koppelbereich (16) so eingestellt wird, daß eine vorbestimmte Auskopplung erfolgen kann.

Description

45
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiter-Kopplers der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 27 29 008 bekannt Bei diesem bekannten Lichtwellenleiter-Kopp- so ler weist der gemeinsame Mantelabschnitt in der Verschmelzungskuppelzone den gleichen Brechungsindex auf wie der die Einzelfasern umhüllende Mantel. Die Auskopplung soll im bekannten Falle dadurch erreicht werden, daß bei der Verschmelzung mittels eines gesteuerten Laserstrahls die Einzelfasern so gehalten bzw. so schräg gegeneinander angestellt werden, daß gewünschte Kopplungseigenschaften erzielt werden. Aufgrund des Brechzahlenverlaufs zwischen den beiden Faserkernen tritt weitgehend Totalreflexion auf, so daß nur geringe Koppelgrade erreicht werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtwellenleiter-Koppler auf einfache Weise so herzustellen, daß die Totalreflexion im Koppelbereich aufgehoben und auf einfache Weise eine Einstellung einer vorbestimmten Koppelclämpfung bei parallel
geführten Fasern möglich wird.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale,
Durch die Erfindung wird erreicht, daß ohne Entfernung des die Totalreflexion im Leiter gewährleistenden Mantel diese Totalreflexion im Koppelbereich aufgehoben wird, wobei die Koppeldämpfung durch entsprechende Dotierung den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eingestelli werden kann.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Dotierungsverfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.
Durch die Merkmale des Anspruchs 7 wird eine Einstellung der Koppeldämpfung zusätzlich zu den Dotierungsmaßnahmen durch Festlegung des Achsabstandes der Lichtwellenleiter erreicht
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschriebe;!. In der Zeichnung zeigt
F i g. I eine schematische Darstellung zweier parallel geführter LichtweHer.leiter vor der Verschmelzung ihrer Mantel;
F i g. 2 eine schematische Darstellung der Lichtwellenleiter gemäß F i g. 1 nach der Verschmelzung und Fertigstellung des Kopplers;
F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Meßanordnung zur Einstellung einer definierten Koppeldämpfung.
Jeder der beiden Lichtwellenleiter besteht aus einem Kern 10 aus Glas und einem Mantel 12 aus einem Material mit einem Brechungsindex, der kleiner ist als der Brechungsindex des Glaskerns, so daß infolge Totalreflexion an der Grenze zwischen Kern und Mantel das Licht innerhalb des Kerns 10 weitergeführt wird. Zweck der Erfindung ist es, Licht aus dem einen Lichtleiter in den anderen Lichtleiter auszukoppeln. Zu diesem Zweck werden die Mäntel 12 der beiden parallel zueinander geführten Lichtleiter über die Länge L miteinander verschmolzen. Dies gec-Jiteht dadurch, daß in dem Bereich der Schmelzzone 14 der Mantel 12 der beiden Lichtleiter beispielsweise mit einem Laserstrahl erhitzt wird, wobei im schmelzflüssigen oder teigigen Zustand die beiden Lichtleiter in Richtung der Pfeile P gemäß F i g. 1 gegeneinander gedrückt werden, wodurch ihr Achsabstand, der ursprünglich Δ (Fig. 1) betrug auf Δ' (F i g. 2) verringert wurde, so daß in diesem Bereich 16 die Mantel 12 der beiden Lichtleiter miteinander verschmolzen sind, wodurch eine Auskopplung möglich wird, wenn man dafür sorgt, daß in dem Bereich 16 der Brechungsindex der Mäntel größer wird als der Brechungsindex des Kernmaterials oder gleich diesem. Während des Herstellungsvorganges kann mit Hilfe der Meßanordnung gemäß F i g. 3 der Abstand Δ' gemäß der gewünschten Koppeldämpfung eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden die beiden Enden des einen Lichtleiters an einen Sender 5 und einen Empfänger E angeschlossen, und die beiden Enden des anderen Lichtleiters an je einen Empfänger £
Zur Veränderung des Brechungsindex im Bereich 16 werden zweckmäßigerweise während des Schmelzprozesses »Verunreinigungen« in die Mantelschmelze eingebaut. Die notwendigen Fremdatome können durch entsprechende Umgebungsbedingungen an der Erhitzungsstelle geschaffen werden. Beispielsweise mit Hilfe geeigneter Gase oder Lösungen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiter-Kopplers, der zwei parallel zueinander verlaufende Lichtwellenleiter aufweist, deren Mäntel im Koppelabschnitt verschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschmelzen der beiden Lichtwellenleitermäntel der an sich niederbrechende Mantel im Verschmelzungsbereich mit in den Brechungsindex erhöhenden Fremdatomen derart dotiert wird, daß in diesem Bereich der Brechungsindex des Mantels größer als der des Faserkerns oder gleich diesem Brechungsindex wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierung mit Fremdatomen durch Zuführung von Gasen in die Schmelzzone (14), z. B. durch Zuführung von POCb + O2 bewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdatome in einer Lösung, beispielsweise einer Pb(NO3)J-LoSUiIg der Schmelze (14) rügeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verschmelzung mittels einer elektrischen Entladung die Elektroden derart zusammengesetzt sind, daß sie eine zur Dotierung mit Fremdatomen geeignete Gasatmosphäre erzeugen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasatmosphäre durch das Material des Elektrodenmantels oder des Elektrodenkerns Jo bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus einer Legierung bestehen, die bei der Erhitzung entsprechende Atome in die Schmelze abgibt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeldämpfung des Kopplers mit Hilfe einer Meßanordnung (F i g. 3) während der Verschmelzung im Bereich (16) durch Festlegung des Achsabstandes (Δ') der Faserkerne (10) eingestellt wird.
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