DE3876068T2

DE3876068T2 - Spule fuer optische fasern und verfahren zum spannungsfreien bewickeln der spule mit optischen fasern.

Info

Publication number: DE3876068T2
Application number: DE8888402566T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Bettini; Serge Botti; Herve Lefevre
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2008-10-12
Also published as: JPH01133876A; JP2610661B2; US5071082A; EP0312444B1; EP0312444A1; FR2621571B1; CA1329027C; FR2621571A1; DE3876068D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper für Lichtleitfasern, und insbesondere ein Wicklungsverfahren, das das Aufwickeln einer Lichtleitfaser ohne Erzeugen von Spannungen in der Faser ermöglicht
Das klassische Aufwickeln einer Mehrschichtfaser erzeugt Mikrokrümmungen, welche die Verluste vergrößern oder aber Polarisationskopplungen bei Fasern mit Polarisationskonstanz erzeugen können. Während die erste Faserlage noch einander berührende Windungen aufweisen kann, wird die zweite Faserlage mit umgekehrter Steigungshöhe gewickelt und es ergibt sich eine Überquerung bei jeder Windung der Faser bezüglich der unteren Schicht, was wegen des für die bei der Herstellung der Wicklung erforderlichen Zugs Mikrokrümmungen erzeugt.
Die Dokumente US-A-4 219 274 und FR-A-2 555 560 beschreiben Spulenkörper, die entfernbare Elemente am Umfang der Faserwickeltrommel aufweisen und es gestatten, ein Nachlasses des Zugs auf die Faser herbeizuführen.
Die Erfindung liefert eine andere, einfachere Lösung, welche die Überwindung des eingangs erwähnten Nachteils ermöglicht.
Die Erfindung betrifft also einen Spulenkörper für Lichtleitfasern mit einem Zylinder, auf dem eine Lichtleitfaser aufgewickelt werden soll, mit zwei Flanschen zu beiden Seiten des Zylinders zum Halten der Faser während und nach dem Aufwickeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder eine oder mehrere Rillen zylindrischer Form aufweist, deren Achsen parallel zu einer Mantellinie des Zylinders verlaufen, und die Unterbrechungen der Regelmäßigkeit der Außenoberfläche des Zylinders bilden.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Aufwickeln optischer Fasern unter Verwendung eines Spulenkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Verfahrensschritte aufweist:
- Anbringen von entfernbaren Teilen zylindrischer Form in den Rillen, die Vorsprünge an der Außenoberfläche des Zylinders bilden, derart, daß der Wicklungsumfang einer Lichtleitfaser vergrößert wird; - Aufwickeln einer Lichtleitfaser auf den mit entfernbaren Teilen versehenen Zylinder; - Herausziehen der beweglichen Teile, mit der Wirkung, daß der Wickelzug der Lichtleitfaser entlastet und die Beanspruchungen durch diesen Zug beseitigt werden.
Die verschiedenen Gegenstände und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen hervor.
Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel des Spulenkörpers gemäß der Erfindung dar;
Fig. 2 stellt eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines Spulenkörpers gemäß der Erfindung dar;
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spulenkörpers gemäß der Erfindung; und
Fig. 4 stellt eine Schnittansicht der Spule der Fig. 2 dar.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 soll zunächst ein Ausführungsbeispiel eines Spulenkörpers gemäß der Erfindung beschrieben werden. Der Spulenkörper weist einen Zylinder 1 mit einer Außenoberfläche 13 auf, die als Unterlage für das Aufwickeln einer Lichtleitfaser dient. Das Innere des Zylinders ist hohl und definiert einen Hohlraum 15.
Die Enden des Zylinders weisen Flansche 2 und 3 auf, die die Einstellung derjenigen Länge des Zylinders bestimmen, entlang derer das Aufwickeln der Faser erfolgt.
Gemäß der Erfindung weist der Zylinder Rillen 10, 11, 12 auf, die entlang von Mantellinien des Zylinders gebildet sind. Gemäß den Fig. 1 und 3 bilden die Rillen parallel zur Achse des Zylinders verlaufende Ausschnitte und sind in die Wandung des Zylinders eingearbeitet. Die Flansche 2 und 3 sind ebenfalls in der gleichen Form ausgeschnitten wie die Rillen.
In den Fig. 1 und 3 ist die Anzahl der Rillen (oder Ausschnitte) drei; aber es ist natürlich möglich, eine andere Anzahl vorzusehen, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
In Verbindung mit dem beschriebenen Spulenkörper betrifft die Erfindung ebenfalls ein Aufwickelverfahren.
Gemäß dem Aufwickelverfahren werden in die Rillen 10 bis 12 zunächst entfernbare Teile 60, 61, 62 in Gestalt von Stangen eingelegt, über die Außenoberfläche 13 des Zylinders 1 vorstehen. In Fig. 1 besitzen diese Teile 60 bis 62 beispielsweise Zylinderform. Die Ausschnitte 10, 11, 12 haben ebenfalls Zylinderform.
Das Anbringen der Teile 60 bis 62 erfolgt vom Inneren des Zylinders 1 her. Eine Futtervorrichtung mit zurückziehbaren Stäben 40, 41, 42 schiebt die entfernbaren Teile 60 bis 62 gegen die Innenfläche 14 des Zylinders 1, bringt sie in die Rillen 10 bis 12 ein und hält sie derart in dieser Stellung, daß sie auf der Außenseite des Zylinders hervorragen.
Anschließend wird eine Lichtleitfaser auf den Zylinder 1 gewickelt, wobei die Teile 60 bis 62 den Wicklungsumfang der Faser vergrößern.
Schließlich löst das Futter 4 mit Hilfe der zurückziehbaren Stäbe 40, 41, 42 die Entfernung der entfernbaren Teile 60, 61, 62 aus. Die vorher aufgewickelte Faser befindet sich dann unmittelbar auf der Außenoberfläche 13 des Zylinders 1. Die unvermeidlicherweise während des Aufwickelns in der Faser erzeugte Spannung verschwindet dann.
Beim Beispiel der Fig. 1 sind drei entfernbare Teile 60, 61, 62 mit den entsprechenden herausziehbaren Stäbe 40, 41, 42 vorgesehen; doch kann natürlich auch eine andere Anzahl dieser Elemente gewählt werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 4 eine Variante der Einrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben, welche die während des Wickelns in der Faser erzeugten Beanspruchungen vermeidet.
Gemäß den Fig. 2 und 4 ist ein Flansch bzw. sind mehrere entfernbare Flansche vorgesehen (im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Flansche), die gegen die innere Fläche einer der beiden Flansche 2 oder 3 angesetzt sind.
In Fig. 2 erkennt man zwei Flansche 50 und 51, die gegen die innere Seite des Flansches 3 in Stellung gebracht sind. Die Flansche werden durch Teile 52, 53, die den Flansch 3 überlappen, örtlich festgehalten, während Befestigungsmittel, wie etwa die Schrauben 54, 55, die entfernbaren Flansche 50, 51 arretieren.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden vor dem Aufwickeln der Faser die entfernbaren Flansche 50 und 51 auf dem Spulenkörper in Stellung gebracht und mit Hilfe der Schrauben 54 und 55 gegen den Flansch 3 festgesetzt. Anschließend erfolgt das Aufwickeln der Faser, wonach die entfernbaren Flansche 50 und 51 entfernt werden. Die aufgewickelte Faser ist jetzt weniger komprimiert, und die durch die Aufwickeloperation entstandenen Spannungen sind ganz oder teilweise beseitigt.
Die Erfindung ermöglicht also die Verwendung einer gewöhnlichen Trägerspule, in der Ausnehmungen (beispielsweise drei) eingefräst sind. Man bringt die auf einem einziehbaren Futter montierten Stangen in den Ausnehmungen, derart, daß die Windungen mit einer Umfangslänge gewickelt werden, die größer als diejenige der Trägerspule ist. Nach dem Wickeln werden die Stangen zurückgezogen, wodurch die Spannung und damit die schädlichen Mikrokrümmungen aufgehoben werden.
Diese Technik wird weiter durch Anbringen von beweglichen Wangen in Höhe der Trägerspule verbessert (Fig. 2). Durch Entfernen dieser Wangen werden die Windungen einer Schicht auf Abstand gebracht, was der oberen Schicht Freiheit verschafft, indem sie sich in den Zwischenräumen der vorhergehenden Schicht einfügen kann.
Man erhält schließlich eine Spule, bei der die Spannung der Faser vollständig aufgehoben ist, also auch die Mikrokrümmungen beseitigt sind, welche Verluste und Polarisationskopplungen erzeugen. Beispielsweise wurde eine Spule von 250 m Faserlänge in einem Träger mit einem Innendurchmesser von 25 mm, einem Außendurchmesser von 36 mm und einer Höhe von 14 mm untergebracht.
Die obige Beschreibung wurde natürlich nur beispielshalber und ohne Beschränkungsabsicht formuliert. Andere Ausführungsvarianten können in Frage kommen, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Insbesondere wurden die zur Ausführung der Erfindung benutzten Zahlenbeispiele und Materialien nur zur Klarstellung der Beschreibung angegeben.

Claims

1. Spulenkörper für Lichtleitfasern mit einem Zylinder, auf dem eine Lichtleitfaser aufgewickelt werden soll, mit zwei Flanschen (2, 3) zu beiden Seiten des Zylinders zum Halten der Faser während und nach dem Aufwickeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) eine oder mehrere Rillen halbzylindrischer Form aufweist, deren Achse parallel zu einer Mantellinie des Zylinders (1) verläuft, wobei jede Rille sich entlang einer Mantellinie des Zylinders erstreckt und Unterbrechungen der Regelmäßigkeit der Außenoberfläche des Zylinders (1) bildet.

2. Spulenkörper für Lichtleitfasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (2, 3) ebenfalls in der gleichen Form ausgeschnitten sind, wie die Rillen.

3. Wickelverfahren für Lichtleitfasern unter Verwendung einer Spulenkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Verfahrensschritte aufweist: - Anbringen von entfernbaren Teilen (60, 61, 62) zylindrischer Form in den Rillen (10, 11, 12), die Vorsprünge an der Außenoberfläche (13) des Zylinders bilden, derart, daß der Wicklungsumfang einer Lichtleitfaser vergrößert wird; - Aufwickeln einer Lichtleitfaser auf den mit den entfernbaren Teilen (60, 61, 62) versehenen Zylinder (1); - Entfernen der entfernbaren Teile (60, 61, 62), mit der Wirkung, daß der Wickelzug der Lichtleitfaser entlastet und die Beanspruchungen durch diesen Zug beseitigt werden.

4. Wickelverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbringen der entfernbaren Teile (60, 61, 62) in den Rillen vom Zentrum (15) des Spulenkörpers her erfolgt.

5. Wickelverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbringen der entfernbaren Teile (60, 61, 62) in den Rillen sowie ihr Entfernen mit Hilfe eines Futters (4) erfolgt, das für jedes entfernbare Teil einen rückziehbaren Dorn (40, 41, 42) besitzt.

6. Wickelverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufwickeln einer Lichtleitfaser das Anordnen mindestens eines entfernbaren Flansches (50, 51) an der inneren Seite eines der Flansche (2, 3) des Spulenkörpers sowie seine Befestigung an dem betreffenden Flansch vorausgeht und dem Aufwickeln der Lichtleitfaser das Entfernen des entfernbaren Flansches (50, 51) folgt.