DE3940777A1

DE3940777A1 - Forming heat-moulded glass grooves for optical fibre splicing - using heated wire pressed over preheated glass substrate

Info

Publication number: DE3940777A1
Application number: DE19893940777
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Rer Nat Faustmann; Lothar Dipl Ing Finzel; Thomas Dipl Ing Ruckgaber; Erich Dr Weil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1991-06-13

Abstract

A groove (14) along the upper surface of a borosilicate glass baseplate (10) holding the spliced junction of a glass-fibre optic cable is formed by pressing a heated wire (16) into the surface when the glass is heated to jsut below its melting point. The wire diameter is 10 percent less than the glass fibre to be spliced. Larger grooves for the cable sheaths on either side of the splice are moulded at the same time by graphite-ceramic formers holding the wire over the baseplate. ADVANTAGE - Precise formation of baseplate groove for splicing.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Spleißvorrichtung für zwei optische Fasern, wobei in einem Führungskörper für die beiden optischen Fasern im erweichten Zustand des Führungskörpers eine Lehre eingedrückt wird.The invention relates to a method for manufacturing a splicer for two optical fibers, wherein in a guide body for the two optical fibers in softened state of the guide body pressed a teaching becomes.

Verfahren dieser Art sind im Prinzip bekannt. In der DE-OS 25 07 158 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Lehre mit einer Querschnittsform und -abmessung entsprechend der der zu verbindenden optischen Fasern auf eine im wesentlichen flache Oberfläche eines Körpers aus Metall oder einer Metallegierung aufgelegt wird, wobei der Körper so behandelt worden ist, daß er weich und im wesentlichen nicht federnd nachgiebig ist und diese Lehre in die Oberfläche des erweichten Körpers eingedrückt wird, um in diese und zwischen zwei Kanten derselben eine Nut von im wesentlichen komple mentärer Querschnittsabmessung einzuformen. Auch die DE-OS 23 49 012 beschreibt ein solches Verfahren, wobei allerdings als Führungskörper (Substrat) ein thermoplastischer Werkstoff verwendet wird. Als Lehre dient ein etwa rechteck förmiger Körper, so daß sich auch entsprechend rechteckförmige Kanäle ergeben.Methods of this type are known in principle. In the DE-OS 25 07 158 describes a method in which a Teaching with a cross-sectional shape and dimension accordingly of the optical fibers to be connected to an im essential flat surface of a body of metal or a metal alloy is placed, the body so has been treated that it is soft and essentially not is resilient and this teaching in the surface of the softened body is pressed to get into this and between two edges of the same have a groove of substantially complete to form a mental cross-sectional dimension. Also the DE-OS 23 49 012 describes such a method, wherein but as a guide body (substrate) a thermoplastic Material is used. Rectangular serves as teaching shaped body, so that it is also rectangular Channels result.

Beim mechanischen Spleißen von zwei Glasfasern empfiehlt es sich jedoch nicht, die Fasern in einer Nut mit halbrunden oder rechteckigem Querschnitt auszurichten. Faserdurchmesser schwankungen sowie Formabweichungen gehen dabei in vollem Maße als Kernversatz in das Dämpfungsverhalten ein. Dagegen können derartige Schwankungen durch eine V-förmige Führungsnut je nach Winkelöffnung der V-Nut bis zu einem Faktor von 1/2 -√ 2 abge schwächt werden.It is recommended for mechanical splicing of two glass fibers not, however, the fibers in a groove with semicircular or align rectangular cross section. Fiber diameter Fluctuations and deviations in shape go to the full extent as a core offset in the damping behavior. Against that such fluctuations due to a V-shaped guide groove Angle opening of the V-groove up to a factor of 1/2 -√ 2 become weak.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe man trotz Verwendung einer runden Lehre (Draht) eine etwa wie eine V-Nut wirkende Vertiefung erzeugen kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Material des Führungskörpers Glas ist, das etwa auf knapp unterhalb der Schmelztemperatur erwärmt wird und daß als Lehre ein beheizter Metalldraht dient, dessen Durchmesser etwa 10% kleiner ist als der Durchmesser der zu verbindenden optischen Fasern.The invention is therefore based on the object of a method specify, with the help of which, despite using a round Teach (wire) an indentation that looks like a V-groove can generate. According to the Invention proposed that the material of the guide body Glass is around just below the melting temperature is heated and that a heated metal wire serves as teaching, whose diameter is about 10% smaller than the diameter of the optical fibers to be connected.

Auf diese Weise wird erreicht, daß eine Nut entsteht, die aufgrund des Materials des Führungskörper gut abgerundete Kanten aufweist und etwas kleiner als die einzubringenden und auszurichtenden optischen Fasern ist. Dadurch wirkt die Nut wie eine im Querschnitt dreieckförmige Nut, an deren Flanken die zu fügenden optischen Fasern anliegen. Dabei werden unter den Flanken der Nut die Tangenten verstanden, die an die gut abgerundeten Kanten anzulegen sind.In this way it is achieved that a groove is formed which well rounded due to the material of the guide body Has edges and is slightly smaller than that to be introduced and optical fibers to be aligned. This makes the groove look like a triangular groove in cross section, on the flanks of which mating optical fibers. Here are among the Flanks of the groove understood the tangents to which the good rounded edges must be created.

In Ausgestaltung der Erfindung wird man als Glas bevorzugt ein Borsilikatglas mit einer Transformationstemperatur von 400 bis 550°C verwenden. Bei dieser Temperatur bleibt die Geometrie eines so ausgestalteten Führungskörperes sehr gut erhalten. Nur die Bereiche, die durch eine partielle Erwärmung der beheizten Lehre (Draht) erwärmt werden, verformen sich. Die Eindringtiefe des Drahtes in die Glasoberfläche begrenzt sich von allein, da die übrige Werkzeugoberfläche nicht beheizt wird. Das Einpreß werkzeug kann nicht weiter eindringen.In an embodiment of the invention, one is preferred as glass Borosilicate glass with a transformation temperature of 400 to Use 550 ° C. The geometry remains at this temperature of a guide body designed in this way very well preserved. Just the areas heated by partial heating of the Gauge (wire) warmed, deform. The depth of penetration of the wire in the glass surface is limited by itself, because the rest of the tool surface is not heated. The press tool cannot penetrate further.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem in den Führungskörper auf seiner gesamten Länge eine Vornut geformt wird, die deutlich größer ist als die angestrebte Führungsnut für die beiden optischen Fasern und bei der erst in den Boden dieser Vornut die Lehre eingedrückt wird. Auf diese Weise wird ein geringfügiger Höhenunterschied kompensiert, der sich durch den etwas größeren Durchmesser der zu fügenden Fasern ergibt, so daß die spätere Vorrichtung durch eine flache Abdeckung absolut verschlossen werden kann.In a further embodiment of the invention, a method preferred, in which in the guide body over its entire Length is formed a pre-groove that is significantly larger than that desired guide groove for the two optical fibers and where the gauge is first pressed into the bottom of this groove becomes. This way there will be a slight difference in height compensated for by the slightly larger diameter of the fibers to be added, so that the later device by a flat cover can be closed absolutely.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird man vorzugsweise so ausbilden, daß der Drahtlehre an beiden Enden Spannkörper zugeordnet sind, die mit je einem zylindrischen Keramikkörper verbunden sind. Auf diese Weise erhält der Draht eine gleichbleibende Spannung, wird gleichmäßig geführt, und die mit dem Spann- und Führungskörper verbundenen zylindrischen Keramikkörper können beim Einpressen in den erweichten Glas körper auch die vertieften Teile der Nut bilden, die später die noch mit Coating versehene Glasfaser entnehmen sollen.The device for carrying out the method will preferably train so that the wire gauge at both ends Clamping bodies are assigned, each with a cylindrical Ceramic body are connected. This way the wire gets a constant tension, is guided evenly, and the cylindrical connected to the clamping and guide body Ceramic bodies can be pressed into the softened glass body also form the recessed parts of the groove that later remove the glass fiber that is still coated.

Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele, die in der nachfolgenden Beschreibung behandelt werden, im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is based on some Darge in the drawing illustrated embodiments in the following Description are discussed, explained in detail. The drawing shows:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Glaskörper mit eingepreßter Lehre, Fig. 1 a cross section through the glass body with pressed doctrine

Fig. 2 einen Querschnitt mit der abgeformten Führungsnut und einer eingelegten Glasfaser, Fig. 2 shows a cross-section with the guide groove and an inserted molded glass fiber,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das im wesentlichen aus Spann- und Führungskörper bestehende Werkzeug, Fig. 3 is a plan view of the existing of tension and guide body substantially tool,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Glaskörper mit der voll ständigen Nut und Fig. 4 shows a longitudinal section through the vitreous body with the full permanent groove and

Fig. 5 einen Glaskörper mit einer Vornut. Fig. 5 shows a vitreous body with a preliminary groove.

Der in Fig. 1 dargestellte Glaskörper 10 ist partiell erweicht worden mit Hilfe eines erhitzten Metalldrahtes 16, der in der Figur in durch einen Preßstempel 19 eingedrückten Zustand dargestellt ist. Die Flanken 14 der so erzeugten Nut 11 wirken für eine etwas größere Glasfaser 9 (Fig. 2) wie die Seiten einer im Querschnitt dreieckförmigen Nut. Dies zeigt noch ein mal die Fig. 2. The glass body 10 shown in FIG. 1 has been partially softened with the aid of a heated metal wire 16 , which is shown in the figure by being pressed in by a press ram 19 . For a slightly larger glass fiber 9 ( FIG. 2), the flanks 14 of the groove 11 thus produced act like the sides of a groove which is triangular in cross section. This is shown once again in FIG. 2.

Fig. 3 zeigt in Draufsicht das auf einen Glaskörper 10 aufgelegte, im wesentlichen aus Spannkörper 17 für die Draht lehre 16 bestehende Werkzeug, wobei die Spannkörper 17 je mit einem zylindrischen Keramikkörper 18, der vorzugsweise aus einer Graphit-Keramik besteht, verbunden sind. Beim Einpressen dieser Vorrichtung in die partiell erweichte Oberfäche des Glaskörpers 10 wird eine Nut 11 erzeugt, die unterschiedlich tiefe Bereiche aufweist, nämlich den flachen Bereich 12 für die eigentliche Glasfaser 9 und den wesentlich tieferen Bereich 13 für die noch mit Coating versehene Glasfaser. Fig. 3 shows a top view of the tool placed on a glass body 10 , consisting essentially of clamping body 17 for the wire gauge 16 , the clamping body 17 each being connected to a cylindrical ceramic body 18 , which preferably consists of a graphite ceramic. When this device is pressed into the partially softened surface of the glass body 10 , a groove 11 is created which has regions of different depths, namely the flat region 12 for the actual glass fiber 9 and the much deeper region 13 for the glass fiber which is still provided with a coating.

Schließlich zeigt Fig. 5 in einem Querschnitt einen Glaskörper, in dem vor Einpressen der eigentlichen Nut 11 eine grobe Vornut 15 eingeformt wurde, auf deren exakte Formgebung keinerlei Wert gelegt zu werden braucht. In den Bereichen der Vornut 15 wird dann die erhitzte Drahtlehre 16 eingepreßt.Finally, FIG. 5 shows, in a cross section, a glass body in which a rough preliminary groove 15 has been formed before the actual groove 11 is pressed in, the exact shape of which does not require any importance. The heated wire gauge 16 is then pressed into the areas of the preliminary groove 15 .

Claims

1. A method for producing a splicing device for two optical fibers, wherein a teaching is pressed in a guide body for the two optical fibers in the softened state of the guide body, characterized in that the material of the guide body ( 10 ) is glass, which is about in short supply is heated below the melting temperature and that a heated metal wire ( 16 ) is used as a teaching, the diameter of which is approximately 10% smaller than the diameter of the optical fibers ( 9 ) to be connected.

2. The method according to claim 1, characterized in that the material of the guide body ( 10 ) is a borosilicate glass with a transformation temperature of 400 to 550 ° C.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the guide body ( 10 ) over its entire length a preliminary groove ( 15 ) is formed, which is significantly larger than the desired guide groove ( 11 ) for the two optical fibers ( 9 ) and that the gauge ( 16 ) is pressed into the bottom of the preliminary groove ( 15 ).

4. Device for performing the method according to claims 1 to 3, characterized in that the wire gauge at both ends are assigned clamping bodies ( 17 ) which are each connected to a cylindrical ceramic body ( 18 ).