DE3927293A1 - Verfahren zur messung der rueckflussdaempfung von optischen komponenten mit einem rueckstreumessgeraet und rueckstreumessgeraet zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Rückflußdämpfung optischer Komponenten mit einem Rückstreumeßgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Rückstreumeßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.

Die Rückstreumeßtechnik ist ein wichtiges Meßverfahren der optischen Nachrichtentechnik. Sie wird zur Fehlerortung, zur Ermittlung von Spleiß- und Störstellendämpfung und zur Bestimmung von Lichtwellenleiter- und Kabelanlagendämpfungen eingesetzt.

Der Aufbau eines Rückstreumeßgerätes ist beispielsweise aus "Rückstreu-Dispersionsmeßgerät für die Glasfaserproduktion" von R. Bondiek und W.E. Freyhardt in ntz Bd. 36 (1983) Heft 7, S. 438-441, bekannt. Aus diesem Artikel ist es bekannt, daß als Lichtquelle Laser mit hoher Sendeleistung eingesetzt werden, wozu auch hohe Ansteuerströme benötigt werden.

Ein weiteres Rückstreumeßgerät und ein Rückstreumeßverfahren sind aus der EP 122 953 A1 bekannt. Das Rückstreumeßgerät weist eine gepulste Lichtquelle auf und einen Koppler zum Einkoppeln des Lichts in einen Lichtwellenleiter. Als Empfänger des rückgestreuten Lichtes ist ein Photoemfänger eingesetzt, Mittel zur Signalaufbreitung, ein Zwischenspeicher und eine Auswerteeinheit sind vorgesehen. Die Auswerteeinheit ist mit Ausgabegeräten verbunden. Eine Steuereinheit ist zur Steuerung vorgesehen.

Um mit der Rückstreumeßtechnik die Rückflußdämpfung optischer Komponenten, beispielsweise eines Steckers, zu messen, muß die Pulshöhe des Reflexionspulses des Steckers im Rückstreudiagramm ausgewertet werden. Die reflektierte Energie ist dabei wesentlich größer (Faktor 100 und mehr) als die rückgestreute Energie und wird dieser überlagert.

Zur Messung der Rückflußdämpfung ist es notwendig, ein Referenzsignal mit definierter Signalgröße zu erzeugen. Es ist bekannt, einen Referenzreflexionspuls zu erzeugen, dessen reflektierte Leistung vorgegeben ist. Der Referenzreflexionspuls kann beispielsweise erzeugt werden, indem das freie Ende des Lichtwellenleiters der zu vermessenden Lichtwellenleiterstrecke in ein Fluid eingetaucht wird. Der so entstehende Reflexionspuls läßt sich theoretisch leicht vorhersagen. Um eine gute Übereinstimmung zwischen theoretisch vorhergesagtem Reflexionspuls und tatsächlichem Reflexionspuls zu gewährleisten, ist es notwendig, daß die Endfläche des Lichtwellenleiters genau senkrecht zum Kern des Lichtwellenleiters verläuft und sehr genau bearbeitet ist. Zur Messung der Rückflußdämpfung wird die Höhe der Reflexionspulse mit der Höhe des Referenzreflexionspulses verglichen. Die Herstellung des Referenzreflexionspulses ist jedoch sehr aufwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Messung der Rückflußdämpfung mit einem Rückstreumeßgerät anzugeben, das leicht durchgeführt werden kann, und ein Rückstreumeßgerät anzugeben, mit dem das Verfahren durchführbar ist.

Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und bezüglich des Rückstreumeßgerätes durch die Merkmale des Patentanspruches 7 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben. In den Unteransprüchen 8 und 9 sind vorteilhafte Weiterbildungen des Rückstreumeßgerätes beschrieben.

Es ist zwar an sich bekannt, in einem Rückstreumeßgerät zwischen dem Ankopplungsteil für Meßobjekte und der Lichtquelle einen Lichtwellenleiter vorzusehen, dieser ist jedoch so kurz wie möglich, um die Dämpfung innerhalb des Gerätes nicht unnötig zu erhöhen.

Im Gegensatz dazu muß ein als Referenzleitung vorgesehener Lichtwellenleiter mindestens so lang sein, daß seine rückgestreute Leistung aus dem Rückstreudiagramm eindeutig ermittelt werden kann oder daß, bei bekannter rückgestreuter Leistung, diese eindeutig im Rückstreudiagramm dargestellt ist. Im Unterschied zu bisher bekannten Referenzleitungen dient kein Reflexionspuls sondern ein Rückstreusignal als Referenzsignal. Die Referenzleitung ist sinnvoll Teil des Meßgerätes und somit unverlierbar. Sie kann am oder im Meßgerät untergebracht sein.

Da das Meßverfahren keine weiteren Referenzsignale benötigt, ist es sehr einfach durchführbar. Es muß beispielsweise kein Lichtwellenleiterende als Referenzstelle präpariert werden.

Bei der Messung der Rückflußdämpfung muß man darauf achten, daß der Reflexionsimpuls und das Rückstreusignal im linearen Anzeigebereich des Rückstreumeßgerätes liegen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein einstellbarer Verstärkungsregler auf der Empfängerseite vorgesehen ist, daß optische Dämpfungsglieder eingesetzt werden oder daß die optische Ausgangsleistung der Lichtquelle direkt, d.h. durch Ändern der Steuerstromamplitude, geändert wird.

Der Anwendungsbereich eines Rückstreumeßgerätes wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erweitert, ohne geräteexterne Hilfsmittel vorsehen zu müssen.

Das erfindungsgemäße Verfahren erweist sich als besonders vorteilhaft, da - wie beschrieben - die aufwendige und zeitintensive Präparation der Faserendfläche zur Generation eines Referenzreflexionspulses entfällt. Ebenso entfallen Unsicherheiten, die bei nicht optimal präparierten Faserenden entstehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur beschrieben. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Rückstreumeßgerätes und den Aufbau für einen Meßvorgang.

In der Figur ist ein Meßobjekt M mit einem mechanischen Spleiß Sp dargestellt, wobei sowohl der Stecker als auch der Spleiß gemessen werden kann. Das Meßobjekt M ist an einem Ankopplungsteil A mit dem Rückstreumeßgerät G verbunden. Innerhalb des Rückstreumeßgerätes G befindet sich am Ankopplungsteil A eine Referenzleitung R. Die Referenzleitung R ist über einen Stahlteiler ST zur Einkopplung von Licht mit dem Laser L und zur Auskopplung von Licht mit der Photodiode P verbunden. Eine Laseransteuerung LA ist mit dem Laser L verbunden. Ein von außerhalb des Rückstreumeßgerätes G zugänglicher Regler S zur Regelung des Ansteuerstromes der Laseransteuerung LA und somit zur Regelung der optischen Ausgangsleistung des Lasers L ist vorgesehen. Das von der Photodiode P empfangene rückgestreute und/oder reflektierte Licht wird in einer Auswerteeinheit AW ausgewertet und auf einem Monitor Mo beispielsweise als Rückstreudiagramm dargestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft beispielsweise wie folgt ab: Mit dem beschriebenen Aufbau erfolgt eine Rückstreumessung. Das gemessene Rückstreudiagramm setzt sich zusammen aus dem Rückstreusignal der Referenzleitung, dem Reflexionspuls der Schnittstelle am Ankopplungsteil A und dem Reflexionspuls des Spleißes Sp und aus dem Rückstreusignal des Meßobjekts M. Das Rückstreusignal ist abhängig von der Länge der angekoppelten Faser und der Auflösung des Meßgerätes.

Aus der Sprunghöhe zwischen Rückstreusignal der Referenzleitung und den Reflexionspulsen läßt sich die Rückflußdämpfung des Meßobjekts, also der Schnittstelle und des Spleißes, berechnen. Diese Berechnung kann im Meßgerät durchgeführt werden, wobei der Fehler sehr klein gehalten werden kann, wenn die Daten der Referenzleitung bekannt sind.

Die geräteeigene Referenzleitung ist deutlich länger als zur unmittelbaren Verbindung ihrer Endpunkte erforderlich.

Claims (10)

1. Verfahren zur Messung der Rückflußdämpfung mittels einem Rückstreumeßgerät, wobei ein Referenzsignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal in einer Referenzleitung (R) erzeugt wird, die zwischen Lichtquelle (L) und Meßleitung (11) angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Referenzleitung (R) ein Rückstreusignal als Referenzsignal erzeugt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Ausgangsleistung der Lichtquelle geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal auf einem Monitor angezeigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für verschiedene Meßobjekte (M) immer die gleiche Referenzleitung (R) verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten der Referenzleitung im Rückstreumeßgerät gespeichert sind und bei der Berechnung der Rückflußdämpfung, die im Gerät stattfindet, berücksichtigt werden.

7. Rückstreumeßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzleitung zwischen Lichtquelle (L) und Ankopplungsteil (A) für ein Meßobjekt (M) vorgesehen ist, die mindestens so lang ist, daß ihre Rückstreudämpfung aus dem Rückstreudiagramm eindeutig ermittelt werden kann oder daß, bei bekannter Rückstreudämpfung, ihr Rückstreusignal eindeutig im Rückstreudiagramm dargestellt ist.

8. Rückstreumeßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzleitung (R) geräteintern vorgesehen ist.

9. Rückstreumeßgerät nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein geräteinterner von außen zugänglicher Regler (S) zur Regelung der optischen Ausgangsleistung der Lichtquelle vorgesehen ist.

10. Rückstreumeßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geräteeigene Referenzleitung deutlich länger ist, als zur unmittelbaren Verbindung ihrer Endpunkte erforderlich.