DE3329274A1

DE3329274A1 - Einrichtung zum sichtbarmachen des kerns eines lichtwellenleiters

Info

Publication number: DE3329274A1
Application number: DE19833329274
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 8000 München Engel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-08-12
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1985-02-28

Description

Einrichtung zum Sichtbarmachen des Kerns eines Licht-
wellenleiters.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Sichtbarmachen des Kerns eines Lichtwellenleiters, insbesondere eines Monomode-Lichtwellenleiters unter Verwendung einer Beleuchtungseinrichtwng und einer Beobachtungseinrichtung.
Beim Spleißen von Lichtwellenleitern ist es notwendig, daß die Kerne der miteinander zu verbindenden Faser möglichst genau zueinander fluchtend ausgerichtet werden, um die Spleißdämpfung niedrig zu halten. Wenn es gelingt, den Kernbereich des Lichtwellenleiters sichtbar zu machen, besteht die Möglichkeit, mit den üblichen Manipulatoren die Lichtwellenleiter-Faserenden so aufeinander auszurichten, daß der Versatz bei den Kernbereichen möglichst klein und damit die Spleißdämpfung niedrig bleibt. Besonders kritisch ist die Ausrichtung der Kernbereiche bei Monomode-Lichtwellenleitern, deren Kernbereiche sehr geringe Durchmesser (in der Größenordnung von nur 10/u) aufweisen. Hinzu kommt noch, daß damit gerechnet werden muß, daß der Kernbereich nicht zentrisch, sondern exzentrisch im Querschnitt der Glasfaser liegt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit möglichst geringem Aufwand für die Bedienungsperson der Kernbereich der Lichtwellenleiter-Faser sichtbar gemacht werden kann. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Beleuchtungseinrichtung einen schräg zur Längsachse der Beobachtungseinrichtung gerichteten Lichtkegel von diffusem Licht liefert, daß die Beobachtungseinrichtung und die Beleuchtungseinrichtung so zueinander ausgerichtet sind, daß sich eine Dunkelfeldbeleuchtung des Lichtwellenleiters ergibt und daß die Randlinien des Kernes innerhalb eines hellen Lichtbandes liegen, das im Mittelbereich des Lichtwellenleiters auftritt.
Auf diese Weise werden die Randlinien des Kernes des Lichtwellenleiters besonders gut sichtbar. Hierzu trägt auch bei, daß sie innerhalb eines hellen Lichtbandes liegen, von dem sie sich gut abheben. Die Verwendung von diffusem Licht hat den Vorteil, daß nur geringe Anforderungen an die Genauigkeit der Beleuchtungsanordnung gestellt werden müssen und eine geringere mechanische Festigkeit nötig ist. Dadurch läßt sich eine erhebliche Platzersparnis erzielen. Die Realisierung kann mit einfachen Mitteln z.B. Taschenlampenbirnchen mit Linsenglas oder Kaltlichtquelle mit Lichtleiter erfolgen. Die Oberflächenverunreinigungen der Faser werden weniger stark sichtbar, als bei paralleler Beleuchtung und stören den Kern-Mantel-Kontrast weniger.
Durch die Dunkelfeldbeleuchtung wird erreicht, daß der schwache Kern-Mantelglas-Kontrast durch direktes Licht von der Beleuchtungsquelle ins ObJektiv nicht überstrahlt wird. Dadurch werden auch feinere Strukturen sichtbar gemacht. Durch die hier gewählte Art der Dunkelfeldbeleuchtung (als Schrägbeleuchtung) wird erreicht, daß sich die Dunkel-Hell-Mantel-Struktur der Faseroberfläche im Faserinneren auf der Kernoberfläche wiederholt, so daß dessen dunkle Randzonen als Begrenzungslinien sichtbar werden.
Die Einstellung der Beleuchtungseinrichtung wird so vorgenommen, daß das helle Lichtband breiter ist als der Abstand der Randlinien des Kernes. Die Breite des Lichtbandes läßt sich durch Variation des Abstandes Lichtquelle - Faserachse in einfacher Weise einstellen.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ir schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sichtbarmachung des Kernes und Fig. 2 die Lage und Verteilung der verschiedenen Zonen eines gemäß der Erfindung beleuchteten Lichtwellenleiters.
In Figur 1 ist eine Lichtquelle für diffuses Licht (Weißlicht) mit LP bezeichnet. Das von der Lampe LP gelieferte diffuse Licht wird über einen Lichtstab LS in die Nähe eines Lichtwellenleiters LW geleitet, der bevorzugt als Monomode-Lichtwellenleiter ausgebildet ist. Am Ende des Lichtstabes LS ist ggf. eine Linse vorgesehen, die eine entsprechende Bünduung des Lichtes ergibt. Somit tritt am Ende des Lichtstabes LS ein Lichtkegel LK aus, der so ausgerichtet ist, daß seine Mittelachse LA etwa die Längsachse des Lichtwellenleiters LW trifft. Der Lichtwellenleiter LW liegt als blanke, d.h.
abgemantelte Lichtwellenleiter-Faser vor und hat einen entsprechenden Kernbereich mit höherem Brechungsindex, wobei dieser Kernbereich sichtbar gemacht werden soll, um für den Spleißvorgang eine Ausrichtung aneinanderstoßender Fasern ohne seitlichen Versatz im Bereich der Spleißstelle zu erreichen.
Neben der durch die Lampe LP und den Lichtstab LS gebildeten Beleuchtungseinrichtung ist eine Beobachtungseinrichtung vorgesehen, die schematisch durch ein Objektiv BO angedeutet ist. Die Beobachtungseinrichtung weist eine Längsachse auf, die mit BA bezeichnet ist.
Die Längsachse LA der Beleuchtungseinrichtung und die Längsachse BA der Beobachtungseinrichtung schließen unter Berücksichtigung des Öffnungswinkels k des Lichtkegels LK einen solchen Winkel X miteinander ein, daß eine Dunkelfeldbeleuchtung auftritt. Das bedeutet, daß kein Licht des Lichtkegels LK in die Beobachtungseinrichtung BO gelangt, sondern schräg an dieser vorbeiläuft. Der Winkel a wird zweckmäßig in der Größenordnung zwischen 15 und 25 Grad gewählt. Er sollte so eingestellt bleiben, daß der Rand des Lichtkegels LK, möglichst nahe am Objektiv der Beobachtungseinrichtung BO vorbeigeht. Der Lichtkegel LK sollte eine keulenförmige Charakteristik besitzen mit Werten von 2 p zwischen 400 und 600.
In Figur 2 ist das Bild dargestellt, das sich dem Beobachter bei einer Beleuchtungseinrichtung entsprechend Fig. 1 bietet. Der Lichtwellenleiter LW weist im Außenbereich eine Dunkelzone DZ auf, die hier schraffiert dargestellt ist. Im mittleren Teil des Lichtwellenleiters LW tritt ein helles Lichtband HB auf, innerhalb dessen zwei Randlinien RL1 und RL2 sichtbar sind. Die Randlinien RL1 und RL2 zeigen die Begrenzung des Kernbereichs HK des Lichtwellenleiters LW an. Wenn also zwei miteinander zu spleißende Lichtwellenleiter-Fasern aufeinander ausgerichtet werden sollen, dann ist lediglich darauf zu achten, daß die Randlinien RL7 und RL2 der einen Faser fluchtend in die entsprechenden Randlinien der anschließenden Faser übergehen und zwar in zwei zueinander senkrechten Ebenen. Dann ist die Stoßstelle1 was den seitlichen Versatz angeht, minimal.
Das fluchtende Ausrichten der Kernbereiche wird durch die linienförmige Struktur der Randzonen im Bereich der Randlinien RL1 und RL2 des Kernes erleichtert, weil mangelnde Deckung von Linien besonders gut als Sprungstelle kennbar sind. Der Durchmesser d2 des hellen Lichtbandes HB sollte zweckmäßig zwischen 30 und 60% des Gesamtdurchmessers dl des Lichtwellenleiters ausmachen. Die Breite dieses hellen Lichtbandes mit dem Durchmesser d2 kann dadurch beeinflußt werden, daß der Abstand zwischen der Lichtquelle und der Faserachse variiert wird.
Auf jeden Fall muß der Durchmesser d2 des hellen Lichtbandes HB größer gewählt sein als der Durchmesser d3 des Kernbereichs, welcher durch die Randlinien RL1 und RL2 festgelegt ist. Es ist zweckmäßig, wenn die Breite des hellen Bandes HB etwa das zwei- bis sechsfache des Durchmessers d3 des Kernbereiches HK beträgt.
Der Lichtkegel LK ist im Bereich des Lichtwellenleiters LW größer als der Faserdurchmesser dl gewählt und beträgt vorteilhaft das zwei- bis zehnfache von dl.
7 Patentansprüche 2 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zum Sichtbarmachen des Kerns (HK) eines Lichtwellenleiters (lkw), insbesondere Monomode-Lichtwellenleiters, unter Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung (LA, LS) und einer Beobachtungseinrichtung (BO) ? dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (LA, LS) einen schräg zur Längsachse der Beobachtungseinrichtung (BO) gerichteten Lichtkegel (LK) von diffusem Licht liefert, daß die Beobachtungseinrichtung (BO) und die Beleuchtungseinrichtung (LA, LS) so zueinander ausgerichtet sind, daß sich eine Dunkelfeldbeleuchtung des Lichtwellenleiters (LW) ergibt und daß die Randlinien (aLl, RL2) des Kernes (RK) innerhalb eines hellen Lichtbandes (HB) liegen, das im Mittelbereich des Lichtwellenleiters (LW) auftritt.
2. Einrichtung 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 die Beleuchtungseinrichtung einen schräg auf den Lichtwellenleiter (LW) gerichteten Lichtstab (LS) aufweist.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lichtkegel (LK) eine Keulen-Charakteristik besitzt und einen Öffnungswinkel (2ß ) zwischen 400 und 600 aufweist0
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lichtkegel (LK) im Bereich des Lichtwellenleiters (lkw) größer als der Faserdurchmesser(dI) ist, vorzugsweise das zwei- bis zehnfache des Durchmessers (d1) des Lichtwellenleiters (LW) beträgt.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Winkel (.) zwischen der Längsachse (BA) der Beobachtungseinrichtung (BO) und der Längsachse der Beleuchtungseinrichtung (LP, LS) zwischen 150 und 250 gewählt ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Breite (d2) des hellen Lichtbandes (HB) zwischen 30% und 60% des Durchmessers (dgl) des Lichtwellenleiters (LW) gewählt ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Breite (d2) des hellen Lichtbandes (HB) das zweibis sechsfache des Durchmessers (d3) des Kernbereiches (HK) beträgt.