DE4119654A1 - Spleissverfahren zum lichtbogenverschweissen von lichtwellenleiterenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spleißverfahren zum Lichtbogenverschweißen von Lichtwellenleiterenden, bei dem ein Lichtbogen zwischen Elektroden erzeugt wird und ein konstanter Entladungsstrom fließt.

Zur Herstellung von nicht lösbaren Lichtwellenleiter- Verbindungen ist es bekannt, Klebeverfahren, Klemmverfahren oder Lichtbogenverschweißung anzuwenden. Das Lichtbogenverschweißen führt zu sehr haltbaren Lichtwellenleiter-Verbindungen, und es können sehr günstige Dämpfungswerte des Lichtwellenleiter-Spleißes erreicht werden.

Aus der EP 2 15 145 A1 ist ein Verfahren zum Lichtbogenverschweißen von Einmoden-Lichtwellenleitern bekannt, wobei die Spleißparameter in Abhängigkeit vom Abstand der Lichtwellenleiterenden zueinander bestimmt werden. Wird dabei von einem konstanten Entladungsstrom ausgegangen, so wird die Spleißzeit in Abhängigkeit vom Abstand der Lichtwellenleiterenden bestimmt.

Der Abstand zwischen den Lichtwellenleiterenden ist jedoch nicht die einzige Größe, die Einfluß auf die Spleißparameter nimmt. Die Spleißparameter unterscheiden sich auch für die einzelnen Lichtwellenleiter und sind zudem auch abhängig von Volumen und Lage des Lichtbogens, der wiederum vom Elektrodendurchmesser und vom Spitzenwinkel der Elektroden abhängt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Spleißverfahren anzugeben, das eine automatische Spleißparameteranpassung bei unterschiedlichen Lichtwellenleitertypen gewährleistet.

Die Aufgabe wird durch ein Spleißverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Spleißverfahrens ist in Unteranspruch 2 angegeben.

Bisher war es notwendig, die Spleißparameter für unterschiedliche Lichtwellenleitertypen zu bestimmen und manuell einzustellen. Eine Möglichkeit der automatischen Einstellung der Spleißparameter ist durch die optische Beobachtung und Auswertung der Lage der Kerne der Lichtwellenleiterenden in der kritischen Spleißzone möglich. Dieses Verfahren ist jedoch recht aufwendig. Im Gegensatz dazu ist das erfindungsgemäße Verfahren leicht zu realisieren. Es führt zu einem schnellen Spleißablauf, da die Spleißparameteranpassung automatisch erfolgt. Durch die individuell angepaßte Spleißzeit können schlechte Spleißdämpfungen bei Einmoden-Lichtwellenleitern, die durch Profilverwaschung bei zu langer Spleißzeit entstehen, verhindert werden.

Der Lichtwellenleiter, der im elektrischen Lichtbogen verschweißt werden soll, wird als elektrischer Widerstand bzw. als Dielektrikum angesehen. Beim Zünden des Lichtbogens ist der Lichtwellenleiter fest und kalt, d. h., der Spannungswert zwischen den Elektroden ist hoch. Im Laufe der Erwärmung des Lichtwellenleiters durch den Lichtbogen wird der Lichtwellenleiter teigig und der elektrische Widerstand kleiner; das bedeutet, daß auch die Spannung zwischen den Elektroden sich bei konstantem Entladungsstrom vermindert. Die Spannungsänderung ist nicht nur abhängig vom Widerstand des Lichtwellenleiters, sondern auch vom Volumen des Lichtbogens. Beispielsweise durch Verwendung anderer Elektroden mit verändertem Durchmesser oder Spitzenwinkel kann das Lichtbogenvolumen variiert werden. Die Spannung zwischen den Elektroden ist dabei eine Funktion von Spleißzeit, Elektrodendurchmesser, Fasermaterial etc. Die Spannungskennlinie sieht für jeden Lichtwellenleitertyp anders aus. Nähert sich der momentane Spannungswert einer konstanten Spannung asymptotisch, so ist die optimale Temperatur für den Schweißprozeß erreicht.

Man kann mehrere Abbruchkriterien für den Schweißprozeß angeben:

• 1. Der Schweißprozeß wird automatisch abgebrochen, wenn die Steigung der Spannungskennlinie einen vorgegebenen Wert erreicht hat.
• 2. Ein Abbruch findet statt, wenn die Spannung einen festen prozentualen Wert der Maximalspannung angenommen hat.
• 3. Der Schweißprozeß wird eine Zeitspanne t nach dem Erreichen eines gewissen Spannungswertes abgebrochen.
• 4. Wenn die Abweichung zum konstanten Spannungswert kleiner ist als ein vorgegebener Wert, wird abgebrochen.

Auf der Spannungskennlinie erscheinen Störungen, wie Schmutzpartikel oder Blasen im Spleiß, als Peaks oder Rippel und können somit erkannt werden.

Anhand der Figuren wird ein erfindungsgemäßes Verfahren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Spannungskennlinien für unterschiedliche Lichtwellenleitertypen und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Elektroden mit Lichtwellenleiterenden.

In Fig. 1 sind drei Spannungskennlinien 1 bis 3 für drei unterschiedliche Lichtwellenleitertypen dargestellt. Die Spannungen nähern sich jeweils einer konstanten Spannung U₀ asymptotisch. In der Spannungskennlinie 1 eines ersten Lichtwellenleitertyps ist eine Störung 4 zu erkennen. In Fig. 2 erkennt man zwei Elektroden 5, 6, die aufeinander ausgerichtet sind und zwischen denen sich Lichtwellenleiterenden befinden. Man erkennt ein Lichtwellenleiterende 7 mit einem Lichtwellenleiterdurchmesser d. Eine der beiden Elektroden 6 ist geerdet, während an der anderen Elektrode 5 die Spannung gemessen wird. Der Spitzenwinkel der Elektrode 5 ist mit α angegeben.

Claims (2)

1. Spleißverfahren zum Lichtbogenverschweißen von Lichtwellenleiterenden, bei dem ein Lichtbogen zwischen Elektroden erzeugt wird und ein konstanter Entladungsstrom fließt, dadurch gekennzeichnet, daß während des Lichtbogenverschweißens eine Spannungskennlinie der Spannung zwischen den Elektroden in Abhängigkeit von der Spleißzeit aufgezeichnet wird und daß der Spleißvorgang abgebrochen wird, wenn ein bestimmtes spannungsabhängiges Kriterium erfüllt ist.

2. Spleißverfahren zum Lichtbogenverschweißen von Lichtwellenleitern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungskennlinie abgetastet wird.