DE3228910A1 - Verfahren zur bestimmung der endflaechenguete von lichtleitfasern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Bestimmung der Endflächengüte von
• Lichtleitfasern Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Endflächengüte von Endflächen von Lichtleitfasern.
• Bei nahezu allen Messungen an Lichtleitfasern ist die Güte der Endfläche auf der Senderseite von erheblicher Bedeutung. Verschmutzte, nicht plane oder schrägstehende Endflächen beeinflussen die angeregte Modenverteilung in der Lichtleitfaser und damit das Meßergebnis. Das führt z. B. dazu, daß herkömmliche Messungen der Dispersion und der Dämpfung von Lichtleitfasern erhebliche Meßunsicherheiten aufweisen. Um eine Aussage ueber die Endfläche von Lichtleitfasern zu bekommen, ist es üblich, diese optisch beispielsweise unter einem Mikroskop zu betrachten, hierbei lassen sich aber nur qualitative Auswagen über die Beschaffenheit der Endfläche er@ielen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine genaue und quantitative Aussage über die Endflächenbeschaffenheit zu bekommen, so daß eine objektive Beurteilung der Einkoppelendfläche zur Verfügung steht.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Reflexionsfaktor der Endfläche gemessen wird. Dabei geht die Erfindung davon aus, daß die gleichen Bedingungen, die zu einer Verminderung der eingekoppelten Lichtleistung (Verschmutzung, Unebenheiten, schräge Einstrahlung) fuhren, gleichzeitig den Reflexionsfaktor veb kleinen, so daß dieser zur Beurteilung der Endflächengüte herangezogen werden kann.
• Vorteilhafterweise wird hierzu ein Meßstrahl in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, wobei der eine Teilstrahl auf die Endfläche fällt und der andere Teilstrahl auf einen Empfänger,und der an der Endfläche reflektierte Teilstrahl anteil ebenfalls auf einen Empfänger geleitet wird,und die Ausgangssignale der beiden Empfänger dividiert werden. Hierdurch wird der Reflexionsfaktor der Faserendfläche ermittelt, so daß eine genaue Aussage über den Zustand der Endfläche erhalten wird.
• Vorteilhafte Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 3 bis 7 enthalten.
• Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen im Prinzip dargestellten Meßvorrichtungen wird die Erfindung näher erläutert.
• Es zeigen Fig. 1 Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung.
• Wie sich aus Fig. 1 ergibt, wird ein von einem Einkoppelspot einer Lichtquelle 1 erzeugter Lichtstrahl 2 durch eine erste Linse 3 gebündelt. Die parallelen Strahlen durchlaufen eine zweite Linse 4 und werden von dieser auf eine Endfläche 5 einer zu messenden Lichtleitfaser 6 fokussiert. In den Strahlengang zwischen der Linse 3 und der Linse 4 ist ein Strahlenteiler 7 schräg zur Strahlungsrichtung angeordnet. Dieser Strahlenteiler kann beispielsweise aus einem halbdurchlässigen Spiegel bestehen. Der Strahlenteiler 7 lenkt einen Teil des einstrahlenden Lichtes 2 zu einer Seite ab, siehe Pfeil X, und di.eser als Referenzsignal dienende Strahlenanteil wird über eine Linse 8 auf einen Detektor 9 fokussiert. Hierbei handelt es sich zweckmäßigerweise um eine Photodiode. Weiterhin dient der Strahlenteiler 7 dazu, einen Teil des von der Faserendfläche reflektierten als Meßstrahl dienenden zur anderen Seite, das ist in Richtung des Pfeiles Y zu leiten. Dieser Anteil des reflektierten Strahls wird über eine Linse 10 auf einen Detektor 11 fokussiert, der wiederum als Photodiode ausgtblldet sein kann. Die Ausgangssignale der beiden Detektoren 9, 11 werden einem Dividierer 12 zugeführt und dort dividiert, so daß der Reflexionsfaktor der Endfläche hierdurch ermi tte»lt, und auf einem Anzeigegerät 13 ausgegeben werden kann Bei den verwendeten Linsen 3, 4, 8, 10 kann es sich um einzelne Linsen oder um Linsensysteme handeln.
• Jedenfalls sind diese Linsen jeweils so angeordnet, daß der Einkoppelspot bzw. die Endfläche bzw. die Empfängerflächen der Detektoren jeweils in den Brennpunkten der Linsen liegen. Um eine Reflexion vom Detektor 9 auf den Detektor 11 zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Photodiode des Detektors 9 so schräg anzuordnen, daß das von ihr reflektierte Licht aus dem Strahlengang herausfällt.
• Bei dem Dividierer gemäß 12 kann es sich um ein allgemein bekanntes elektronisches Bauteil handeln, was auch für das Anzeigegerät 13 gilt.
• In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung dargestellt. Hierbei sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit den selben Bezugsziffern versehen. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist bei dieser Ausführungsform ein zweiter Strahlenteiler 15 vorgesehen, der zwischen der Linse 4 und der Endfläche der Lichtleitfaser 6 schräg zum Strahlengang angeordnet ist, so daß der von der Endfläche reflektierte Meßstrahl unmittelbar nach der Reflexion an der Endfläche ausgekoppelt wird. Dadurch wird verhindert, daß von dem Detektor 11 die von der Faserendfläche unabhängige Reflexion an der Linse 4 mitgemessen wird. Weiterhin entfällt hier die Notwendigkeit der Schrägstellung des Detektors 9.
• Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können bei jeder Messung an Lichtleitfasern eingesetzt werden und ermöglichen eine Kontrolle der Einkoppelendfläche der jeweiiigen Lichtleitfaser unmittelbar bei der Messung.
• Die bei Präzisionsmessungen zur Zeit notwendige Kontrolle mit dem Mikroskop, die zeitaufwendig und dabei recht ungenau ist,, kann somit entfallen. Zusammen mit einer präzisen Positionierung der zu messenden Lichtleitfaser ist sogar eine zerstörungsfreie Messung der Dämpfung möglich, da der Endflächeneinfluß auf die eingekoppelte Leistung beseitigt werden kann und somit eine kalibrierte Einkopplung durchgeführt werden kann.

Claims (7)

1. ANSPRÜCHE Verfahren zur Bestimmung der Endflächengüte von Endflächen von Lichtleitfasern, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der Reflexionsfaktor der Endfläche gemessen wird.
2. 2. Verfahren 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 ein Meßstrahl in zwei Teilstrahlen aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrahl auf die Endfläche fällt, und der andere Teilstrahl als Referenzstrahl auf einen Empfänger, und der an der Endfläche reflektierte Teilstrahlanteil ebenfalls auf einen Empfänger geleitet wird und die Ausgangssignale der beiden Empfänger dividiert werden.
3. 3. Vorrichtung zur Bestimmung der Endflächengüte von Endflächen von Lichtleitfasern, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens der Ansprüche 1 und 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Lichtquelle (1), in deren Strahlengang (2) ein Aufweitlinsensystem (3, 4) aus zwei hintereinander angeordneten Linsen besteht, zwischen denen schräg zum Strahlengang ein Strahlenteiler (7) angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß in beiden Reflexionsrichtungen des Strahlenteilers im Strahlengang der beiden reflektierten Teilstrahlen Sammellinsen (8, 10) angeordnet sind, in deren Brennpunkt ein Detektor (9, 11) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der den Referenzteilstrahl aufnehmende Detektor (9) derart schräg angeordnet ist, daß das von ihm reflektierte Licht aus dem Referenzstrahlengang herausfällt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß ein weiterer Strahlenteiler (15) zwischen der Endfläche (5) der zu messenden Lichtleitfaser (6) und der vor der Endfläche angeordneten Linse (4) schräg zum Strahlengang angeordnet ist, und im Strahlengang des von dem Strahlenteiler (15) reflektierten Meßstrahls eine Sammellinse angeordnet ist, die den reflektierten Meßstrahl auf einen Detektor (11) fokussiert.
7. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Detektoren (S, 11) mit ihrem Ausgang an eine Dividiereinrichtung (12) angeschlossen sind.