DE3641903A1 - Method for producing an optical waveguide of excess length - Google Patents

Method for producing an optical waveguide of excess length

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Abstract

The invention relates to a method for producing an optical fibre (LWF) which is preformed in a permanent fashion and is of a non-linear curved shape. In a horizontal production process, the optical fibre which is pulled out of a rotating preform (VF) and is still soft and uncoated is deflected in the radial direction by gravity, the deflection (A) being maintained even during the hardening process of the optical fibre (LWFO). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bleibend vorgeformten, eine nicht geradlinig verlaufende Kur­ venform aufweisende, Lichtleitfaser (LWF), bei dem die noch weiche Lichtleitfaser (LWFO) durch mindestens eine in radialer Richtung wirkende Kraft ausgelenkt und diese Auslenkung durch den anschließenden Erstarrungsvorgang beibehalten wird, wobei die derart bleibend geformte Lichtleitfaser (LWFO) anschließend beschichtet wird.The invention relates to a method for producing a permanently preformed, a non-rectilinear course venform having optical fiber (LWF) , in which the still soft optical fiber (LWFO) deflected by at least one force acting in the radial direction and maintaining this deflection by the subsequent solidification process is, the permanently shaped optical fiber (LWFO) is then coated.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der US-PS 40 28 081 bekannt, wobei die Kraft durch einen Luftstrom oder durch quer zur Faserachse bewegte Zwangsführungen erzeugt wird. Da die Kraft vollständig durch den Angriff eines Luftstroms oder durch die Zwangsführung bewirkt werden muß, ist hierfür ein hoher Auf­ wand erforderlich und die mechanische Querbeanspruchung der empfindlichen Faser ist relativ groß.A method of this type is known from US-PS 40 28 081, where the force is by an air flow or by transverse to Fiber axis moving positive guides is generated. Because the force entirely by the attack of an air stream or by the Forced control must be effected, this is a high on wall required and the mechanical transverse stress of the sensitive fiber is relatively large.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren aufzu­ zeigen, welches unter Beibehaltung von bekannten Faserzieh- und -beschichtungseinrichtungen das Vorformen von Lichtleitfasern mit besonders einfachen Mitteln ermöglicht.The object of the invention is to establish a method show which while maintaining known fiber drawing and -coating devices the preforming of optical fibers made possible with particularly simple means.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem ersten Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Faserabzug in horizontaler Richtung vorgenommen wird und daß die Kraft ganz durch die Schwerkraft gebildet wird.The task is performed in a first procedure type mentioned solved in that the fiber withdrawal in horizontal direction is made and that the force entirely is formed by gravity.

Durch die unmittelbar nach dem Ziehvorgang auf die noch warme und formbare Lichtleitfaser ausgeübte Schwerkraft wird ohne zusätzliche Mittel der Lichtleitfaser vor dem Erstarrungsvor­ gang die gewünschte Kurvenform aufgezwungen. Für den Angriff der Schwerkraft ist wegen der horizontalen Abzugseinrichtung allein das Gewicht der Faser bestimmend und der "Durchhang" entsteht, ohne daß von außen eine mechanische Berührung der Faser z. B. durch eine Zwangsführung erfolgen muß.By immediately after the drawing process on the still warm and malleable optical fiber is exerted without gravity additional means of the optical fiber before the solidification before forced the desired curve shape. For the attack gravity is due to the horizontal trigger  solely determining the weight of the fiber and the "sag" arises without mechanical contact from the outside Fiber z. B. must be done by positive control.

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht bei einem Verfahren der eingangs genannten Art darin, daß die Lichtleitfaser aus einer exzentrisch rotierenden Vor­ form über einen parallel zur Faserziehrichtung verlaufenden Stab in Form einer Helix geführt wird.Another solution to the problem on which the invention is based In a method of the type mentioned at the outset, that the optical fiber from an eccentrically rotating front form over a parallel to the direction of fiber drawing Rod is guided in the form of a helix.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß keine quer­ bewegten Zwangssteuerungen erforderlich sind.The advantage of this method is that none cross moving forced controls are required.

Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Further developments of the process are in the subclaims reproduced.

Anhand von Zeichnungen werden das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Weiterbildungen näher erläutert. Es zeigtThe method according to the invention is illustrated by drawings and explained its further developments. It shows

Fig. 1 eine mit Schwerkraft arbeitende erste Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstel­ lung, Fig. 1 is an operating with gravity first apparatus for performing the method in a schematic depicting lung,

Fig. 2 eine mit einer Stab-Längsführung arbeitende zweite Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstellung. Fig. 2 shows a second device with a rod longitudinal guide for performing the method in a schematic representation.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von bleibend vorgeformten Lichtleitfasern LWF mit den dazu notwendigen Elementen dargestellt. Die noch unbeschichtete Lichtleitfaser LWFO wird aus einer waagerecht rotierenden Vorform VF durch die Aufspulvorrichtung AV abgezogen, wobei die Abzugsrichtung durch einen waagerechten Pfeil AR angedeutet ist. In einem gewissen Abstand von der Vorform VF, der insbesondere im Bereich zwischen 1 und 3 m liegt, wird die unbeschichtete Lichtleitfaser LWFO durch eine Beschichtungsreinrichtung BE geführt, wo die Lichtleitfaser LWFO in bekannter Weise mit einer Kunststoffschicht überzogen wird. Zwischen dem Faserabzug aus der waagerecht rotierenden Vorform und der Beschichtungs­ einrichtung wird eine durch die Schwerkraft gebildete radiale Kraft F auf die noch weiche unbeschichtete Lichtleitfaser LWFO ausgeübt. Diese radiale Kraft F bewirkt eine gegenüber der horizontalen Achse AC der Herstellungseinrichtung auftretende Auslenkung A der unbeschichteten Lichtleitfaser LWFO. Für diese durch die Schwerkraft hervorgerufene natürliche Auslenkung A sind keine zusätzlichen Mittel erforderlich und es müssen keine mechanischen Zwangsführungen an die unbeschichtete Lichtleit­ faser LWFO angreifen. Durch die waagerecht rotierende Vorform VR in Verbindung mit der Auslenkung A nimmt die unbeschichtete Lichtleitfaser LWFO einen wendelförmigen Verlauf an. Da die Auslenkung A auch während des Erstarrungsvorganges der unbe­ schichteten Lichtleitfaser LWFO beibehalten wird, hat auch die abgekühlte beschichtete Lichtleitfaser LWF das Bestreben, die­ sen ihr aufgeprägten Kurvenverlauf beizubehalten. Der Erstar­ rungsvorgang tritt hauptsächlich erst im Bereich nach dem größ­ ten Durchhang und vor dem Eintritt in die Beschichtungsein­ richtung BE auf. Dieser Abkühlvorgang kann in diesem Bereich noch durch zusätzliche Maßnahmen (z. B. Kühlgebläse, welches in gleicher Richtung wirkt, wie die Schwerkraft) beschleunigt werden. Durch Änderung der Rotationsfrequenz der Vorform VF und/oder der Abzugsgeschwindigkeit kann in einfacher Weise die Schlaglänge der wendelförmigen Lichtleitfaser LWF eingestellt werden.In Fig. 1, an apparatus for the production of optical fibers permanently preformed LWF is shown with the necessary elements. The still uncoated optical fiber LWFO is withdrawn from a horizontally rotating preform VF by the winding device AV , the direction of withdrawal being indicated by a horizontal arrow AR . At a certain distance from the preform VF , which is in particular in the range between 1 and 3 m, the uncoated optical fiber LWFO is passed through a coating device BE , where the optical fiber LWFO is coated in a known manner with a plastic layer. Between the fiber withdrawal from the horizontally rotating preform and the coating device, a radial force F formed by gravity is exerted on the still soft, uncoated optical fiber LWFO . This radial force F causes a deflection A of the uncoated optical fiber LWFO that occurs with respect to the horizontal axis AC of the production device . No additional means are required for this natural deflection A , which is caused by gravity, and there is no need for mechanical positive guides to attack the uncoated optical fiber LWFO. Due to the horizontally rotating preform VR in connection with the deflection A , the uncoated optical fiber LWFO assumes a helical course. Since the deflection A is also maintained during the solidification process of the uncoated optical fiber LWFO , the cooled coated optical fiber LWF also endeavors to maintain its impressed curve shape. The solidification process mainly occurs in the area after the largest sag and before entering the coating device BE . This cooling process can be accelerated in this area by additional measures (e.g. cooling fan, which works in the same direction as gravity). By changing the rotational frequency of the preform VF and / or the take-off speed, the lay length of the helical optical fiber LWF can be adjusted in a simple manner.

Für die Erzeugung der gewünschten Überlängen von Lichtleitfa­ sern LWF in einer schlauchförmigen Schutzhülle ist es zweckmäßig die Auslenkung A zwischen 0,5 mm und 1 mm zu wählen. Die Schlaglänge liegt dabei vorteilhaft zwischen 0,2 m und 1 m.For the generation of the desired excess lengths of optical fibers LWF in a tubular protective cover, it is advisable to choose the deflection A between 0.5 mm and 1 mm. The lay length is advantageously between 0.2 m and 1 m.

Eine zweite Vorrichtung zur Herstellung von bleibend vorgeform­ ten Lichtleitfasern LWF ist in Fig. 2 dargestellt. Auch bei dieser Anordnung zieht eine Aufspulvorrichtung AV die noch un­ beschichtete Lichtleitfaser LWFO aus einer exzentrisch rotie­ renden Vorform VF. Die Exzentrizität der rotierenden Vorform VF ist dabei so gewählt, daß die unbeschichtete Lichtleitfaser LWFO über einen parallel zur Abzugsrichtung AR verlaufenden Stab ST in Form einer Helix geführt wird. Der Stab ST liegt in der horizontalen Achse AC, zwischen der Vorform VF und der Beschichtungseinrichtung BE, wobei zumindest in seinem der Vor­ form VF zugewandten Teil die Lichtleitfaser LWFO noch weich sein muß. Vorteilhaft weist der Stab ST einen runden Quer­ schnitt auf und ist mit einer Gleitschicht versehen, um die Reibungskräfte zwischen Stab ST und der unbeschichteten Lichtleitfaser LWFO möglichst gering zu halten. Als Gleit­ schicht wird vorzugsweise Glimmer verwendet. Die den Stab ST verlassende, in ihrer Helixform erstarrte Lichtleitfaser LWFO läuft in eine Beschichtungseinrichtung BE ein, welche die Lichtleitfaser LWFO mit einer Kunststoffbeschichtung versieht. Die Länge des Stabes ST ist dabei so zu wählen, daß die Erstar­ rung der Lichtleitfaser LWFO nach dem Verlassen des Stabes ST und vor dem Einlaufen in die Beschichtungseinrichtung BE er­ folgen kann, worauf besonders bei Verwendung eines beheizten Stabes ST geachtet werden muß. Die abgekühlte Faser wird auf dem Stab bis ca. 1400°C aufgeheizt und erstarrt unmittelbar hinter dem Stab.A second device for producing permanently preformed optical fibers LWF is shown in FIG. 2. In this arrangement, too, a winding device AV pulls the still uncoated optical fiber LWFO from an eccentrically rotating preform VF . The eccentricity of the rotating preform VF is chosen such that the uncoated optical fiber LWFO is guided in the form of a helix over a rod ST running parallel to the withdrawal direction AR . The rod ST lies in the horizontal axis AC , between the preform VF and the coating device BE , the optical fiber LWFO at least in its part facing the pre-form VF must still be soft. The ST rod advantageously has a round cross section and is provided with a sliding layer in order to keep the frictional forces between the ST rod and the uncoated optical fiber LWFO as low as possible. Mica is preferably used as the sliding layer. The optical fiber LWFO leaving the rod ST and solidified in its helical shape runs into a coating device BE which provides the optical fiber LWFO with a plastic coating. The length of the rod ST is to be chosen so that the solidification of the optical fiber LWFO after leaving the rod ST and before entering the coating device BE can be followed, which is particularly important when using a heated rod ST . The cooled fiber is heated up to approx. 1400 ° C on the rod and solidifies immediately behind the rod.

Der Durchmesser des Stabes ST liegt vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm. Durch Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der Vorform VF und/oder der Abzugsgeschwindigkeit kann in einfacher Weise die Schlaglänge der helixformigen Lichtleitfaser LWF eingestellt werden.The diameter of the rod ST is preferably between 1 mm and 2 mm. By changing the rotational speed of the preform VF and / or the take-off speed, the lay length of the helical optical fiber LWF can be adjusted in a simple manner.

Werden derart vorgeformte Lichtleitfasern in ein eine schlauch­ förmige Hülle eingebracht, nehmen sie selbständig die ihnen bei der Herstellung aufgeprägte Kurvenform ein, wodurch in einfacher Weise eine definierte Überlänge der Lichtleitfasern LWF gegenüber ihrer Schutzhülle gegeben ist.If such preformed optical fibers are introduced into a tubular sheath, they independently take on the curve shape imprinted on them during manufacture, as a result of which a defined excess length of the optical fibers LWF relative to their protective sheath is provided in a simple manner.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung einer bleibend vorgeformten, eine nicht geradlinig verlaufende Kurvenform aufweisende, Lichtleit­ faser (LWF), bei der die noch weiche Lichtleitfaser (LWFO) durch mindestens eine in radialer Richtung wirkende Kraft (F) ausgelenkt und diese Auslenkung durch den anschließenden Er­ starrungsvorgang beibehalten wird, wobei die derart bleibend geformte Lichtleitfaser (LWFO) anschließend beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserabzug in horizontaler Richtung vorgenommen wird und daß die Kraft (F) ganz durch die Schwerkraft gebildet wird.1. A method for producing a permanently preformed, non-rectilinear curve shape, optical fiber (LWF) , in which the still soft optical fiber (LWFO) deflected by at least one force acting in the radial direction (F) and this deflection by the subsequent Er Starring process is maintained, the permanently shaped optical fiber (LWFO) is then coated, characterized in that the fiber withdrawal is carried out in the horizontal direction and that the force (F) is formed entirely by gravity. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (LWFO) einen Durchhangsbereich zwischen 1 und 3 m durchläuft.2. The method according to claim 1, characterized in that the optical fiber (LWFO) passes through a sag region between 1 and 3 m. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (LWFO) zwischen 0,5 und 1 mm ausge­ lenkt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the optical fiber (LWFO) is deflected between 0.5 and 1 mm. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstarrung der Lichtleitfaser erst nach dem größten Durchhang (A) und noch vor der Beschichtungseinrichtung (BE) eingeleitet wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the solidification of the optical fiber is initiated only after the greatest sag (A) and before the coating device (BE) . 5. Verfahren zur Herstellung einer bleibend vorgeformten, eine nicht geradlinig verlaufende Kurvenform aufweisende, Lichtleit­ faser (LWF), bei dem die noch weiche Lichtleitfaser (LWFO) durch mindestens eine in radialer Richtung wirkende Kraft (F) ausgelenkt und diese Auslenkung durch den anschließenden Er­ starrungsvorgang beibehalten wird wobei die derart bleibend geformte Lichtleitfaser (LWFO) anschließend beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (LWFO) aus einer exzentrisch rotierenden Vorform (VE) über einen parallel zur Faserziehrichtung verlau­ fenden Stab (ST) in Form einer Helix geführt wird.5. A method for producing a permanently preformed, non-rectilinear curve shape, optical fiber (LWF) , in which the still soft optical fiber (LWFO) deflected by at least one force acting in the radial direction (F) and this deflection by the subsequent Er Starring process is maintained and the permanently shaped optical fiber (LWFO) is then coated, characterized in that the optical fiber (LWFO) is guided from an eccentrically rotating preform (VE) over a parallel to the fiber-drawing direction rod (ST) in the form of a helix . 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (ST) beheizt wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the rod (ST) is heated. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (LWFO) über einen runden Stab (ST) geführt wird.7. The method according to claims 5 or 6, characterized in that the optical fiber (LWFO) is guided over a round rod (ST) . 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (LWFO) im Stabbereich getempert wird.8. The method according to any one of claims 5-7, characterized in that the optical fiber (LWFO) is annealed in the rod area. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (LWFO) über eine auf dem Stab (ST) aufgebrachte Gleitschicht gezogen wird.9. The method according to any one of claims 5-8, characterized in that the optical fiber (LWFO) is drawn over a sliding layer applied to the rod (ST) . 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (LWFO) über einen Stab (ST) mit einem Durchmesser zwischen 1 und 2 mm bewegt wird.10. The method according to any one of claims 5-9, characterized in that the optical fiber (LWFO) is moved over a rod (ST) with a diameter between 1 and 2 mm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4013755A1 (en) * 1990-04-28 1991-10-31 Kabelmetal Electro Gmbh OPTICAL WIRING ELEMENT AND METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION THEREOF

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