DE4312247C2 - Verfahren zum Anzapfen von Lichtsignalen eines optischen Feldes - Google Patents
Verfahren zum Anzapfen von Lichtsignalen eines optischen FeldesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzapfen von
Lichtsignalen eines optischen Feldes.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum
Anzapfen von Lichtsignalen von einem evaneszenten Feld, das im Folgenden "abklingendes" Feld genannt wird und
einen optischen Wellenleiter umgibt, der mit einem
Verkapselungsmaterial ummantelt ist, mittels einer
lichtleitenden Sonde, die eine optische Faser mit einem
freien Ende umfaßt, wobei ein Anzapfen von Lichtsignalen
bewirkt wird, ohne das Verkapselungsmaterial abzustreifen
oder ohne den Wellenleiter zu brechen, und wobei ein
Anzapfen von Lichtsignalen mit einem verkleinerten
Dämpfungsverlust bewirkt wird.
Gegenwärtig ist es in den Gebieten der faseroptischen
Kommunikation und insbesondere auf dem Gebiet der
Nachrichtentechnik wünschenswert, Lichtsignale anzuzapfen,
um den Verkehrsstatus der optischen Faser zu bestimmen.
Gegenwärtig werden Lichtsignale auf der Faser mittels einer
permanent angebrachten Abzapfungseinrichtung abgezapft. Die
Faser besteht aus einem lichtleitenden Kern und einer
Ummantelung. Damit die Abzapfungseinrichtung auf das
Lichtsignal zugreifen kann, wird entweder die Ummantelung
an der Anzapfungsstelle entfernt oder die Faser wird
gebogen. Die Anzapfungseinrichtung arbeitet zur Anzapfung
der Lichtsignale von dem Kern über dessen abklingendes Feld.
Die US 4 834 482 beschreibt ein Verfahren zum Anzapfen von
Licht, bei welchem ein Zusammenbrechen einer Totalreflexion
durch Biegung einer optischen Faser bewirkt wird und die
Strahlungsmoden im freien Faserende einer Probe aufgenommen
werden.
Das US-Patent Nr. 3 982 123 offenbart zwei Verfahren zum
Anzapfen eines Lichtsignals von einer optischen Faser, ohne
daß es erforderlich ist, die Faser zu brechen. Das diesem
Patent zugrundeliegende erfinderische Konzept liegt darin,
in die Faser zu schauen, um ihren Verkehrsstatus zu
bestimmen und eine Signalanzapfung kann irgendwo bewirkt
werden, ohne den Verkehr zu stören. Dies wird erreicht,
indem die Anzapfungseinrichtung, die in diesem Fall aus
einem Material besteht, das einen Fotodetektor einschließt,
auf einem lichtleitenden Kern oder auf der Faser so plaziert
wird, daß ein Anzapfen von Lichtsignalen bewirkt werden
kann. Die optische Faser besteht aus einem Kern, der
niedrige optische Verluste aufweist, und einer Ummantelung,
die einen niedrigeren Brechungsindex als der Kern besitzt.
Ein erstes in dem Patent beschriebenes Verfahren umfaßt die
Entfernung von fast allem oder dem gesamten
Ummantelungsmaterial von der Faser. Dann wird der Detektor
fest auf dem lichtleitenden Kern plaziert, dessen
abgestreifter Bereich mindestens dreimal so groß wie die
Wellenlänge in der optischen Faser sein muß.
Ein zweites Verfahren zum Anzapfen von Lichtsignalen liegt
darin, die optische Faser ohne eine Entfernung des
Ummantelungsmaterials zu biegen. Dies ermöglicht, daß
Lichtsignale durch die Ummantelung extrahiert und durch
einen Fotodetektor aufgenommen werden können. In beiden
Fällen wird eine Anzapfung permanent bewirkt.
Das US-Patent Nr. US 4 784 452 beschreibt ein Verfahren, bei
dem mit Hilfe einer auf einer optischen Faser plazierten
Anzapfungseinrichtung ein Anzapfen durchgeführt wird. Diese
Faser umfaßt einen lichtleitenden Kern und wenigstens ein
Ummantelungsmaterial. Die Abzapfungseinrichtung, nämlich
eine Sonde, ist eine optische Faser des gleichen Typs wie
die Faser, von der die Signale abgezapft werden. Die Sonde
besitzt ein freies Ende, das einen lichtleitenden Kern
einschließt. Um Lichtsignale von der Faser abzuzapfen, ist
es erforderlich, die Ummantelung zu entfernen, um so den
Kern freizulegen. Die Sonde wird an diesem freigelegten
Bereich verwendet, wobei das freie Ende der Sonde gegen den
entblößten Teil der Faser plaziert wird. Um den
bestmöglichen Abzapfungseffekt zu erhalten, ist es
erforderlich, den durch die Sondenachse und die Faserachse
definierten Winkel anzupassen. Ein Kopplungsmedium verbindet
den Bereich an der Sonde und den entblößten Teil der Faser
und leitet Lichtsignale von dem entblößten Teil der Faser an
die Sonde. Das Kopplungsmedium, welches ein Festkörper und
ein hartes Material ist, fixiert die Sonde bezüglich der
Faser.
Verschiedene Experimente haben gezeigt, daß der
lichtleitende Kern aus Polyimid bestehen kann. In dem
Artikel "Dependence of Precursor Chemistry and Curing
Conditions on Optical Loss Characteristics of Polyimide
Waveguides" von C. P. Chien und K. K. Chakravorty von Boeing
Aerospace and Electronics, Seattle, USA, SPIE vol. 1323,
Optical Thin Films III, New developments (1990), S. 338 bis 347 wird
offenbart, daß Polyimid ein gutes Material für den Kern der
optischen Faser ist. Polyimid weist eine gute thermische
Stabilität und einen dielektrischen Index von 3,5 auf,
welcher mit anderen IC-Materialien kompatibel ist. Das
Material arbeitet gut als ein Lichtübertrager, wie
beispielsweise in optoelektrischen Schaltungen im GHZ-
Frequenzbereich. Der Vorteil von Polyimid liegt darin, daß
bei der Herstellung von Kernen die Kerne dicht
zusammengepackt werden können. Zusätzliche Polyimiddaten
sind, daß es ein Brechungsindex von 1,6 (1,58-1,62) und
optische Verluste in dem Kern von ungefähr 1 dB/cm besitzt,
wenn es ultraviolettem Licht ausgesetzt wird.
Experimente sind ausgeführt worden, bei denen ein
Silikonelastomer als ein Medium zur Indexanpassung für den
lichtleitenden Kern verwendet wird. Der Artikel "Index
Matching Elastomers for Fiber Optics" von Robert W. Filas,
B. H. Johnson und C. P. Wong von AT Bell Laboratories, N. J.
USA in der Zeitschrift IEEE, Proc. Electron. Compon. Conf.,
vol. 39, S. 486-9 offenbart, daß Silikonelastomere gute
Materialien zum Anpassen an den Kernindex sind. Eine
copolymere Reflexion als eine Funktion der
Diphenylkonzentration und der Temperatur wird erhalten,
indem die Reflexionstärke eines Monomode-Wellenleiters
gemessen wird, dessen Kern in einem Elastomer verkapselt
worden ist. Es ist möglich, den gleichen Brechungsindex auf
einem Silikongummimaterial wie den Brechungsindex des Kerns
zu erhalten. Der Silikongummi kann als eine Schnittstelle
zwischen verschiedenen Komponenten verwendet werden. Ein
anderes Verfahren liegt darin, den Silikongummi als Schutz
vor beispielsweise Feuchtigkeit und Staub zu verwenden.
Gegenwärtig wird Luft als das Brechungsmedium für den
lichtleitenden Kern des Lichtwellenleiters verwendet. Luft
besitzt einen viel niedrigeren Brechungsindex als Polyimid.
Der Brechungsindex von Luft ist 1, wohingegen der
Brechungsindex von Polyimid 1,6 und der Brechungsindex von
Silikongummi 1,5 ist.
Ein Nachteil bei den herkömmlichen Lösungen liegt darin, daß
Lichtsignale von optischen Fasern mittels permanent
angebrachter Einrichtungen abgezapft werden. Dies bedeutet,
daß Lichtsignale von der Faser an einer spezifischen Stelle
gezapft werden, an der die Ummantelung entfernt
worden ist. Die früheren Lösungen besaßen eine Anzahl von
zusätzlichen Nachteilen. Einer dieser Nachteile liegt darin,
daß Lichtsignale nur von Faserwellenleitern abgezapft werden
können und darin, daß es erforderlich ist, eine Ummantelung
von der Stelle, an der eine Anzapfung stattfinden soll, zu
entfernen. Die Anzapfungseinrichtung muß fest auf die
optische Faser an der Stelle plaziert werden, von der die
Ummantelung entfernt worden ist. Eine Anzapfung in
permanenten Verzweigungen hat übermäßig hohe Verluste zur
Folge.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
ein Verfahren zur
Lichtanzapfung von optischen Wellenleitern anzugeben, das
möglichst einfach ist.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach dem
Patentanspruch 1 gelöst.
Weiterbildungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Anzapfen
eines Lichtsignals mit Hilfe einer lichtleitenden Sonde
direkt auf
einem optischen Wellenleiter, der in einem elastischen
Material verkapselt ist. Das Lichtsignal-Anzapfungsverfahren
kann für zwei Arten von Wellenleitern ausgeführt werden. In
einem Fall kann das Verfahren auf einen Lichtwellenleiter
angewendet werden, der auf einem Substrat liegt, und in dem
anderen Fall, auf eine optische Faser. Das Verfahren liegt
darin, die Sonde in direktem Kontakt mit dem lichtleitenden
Kern eines Wellenleiters einzufügen, um so Lichtsignale von
dem abklingenden Feld des Kerns zu extrahieren, ohne daß
eine Entfernung eines Verkapselungsmaterials oder eine
Biegung des Wellenleiters erforderlich ist, um die
Lichtsignale anzuzapfen. Die Sonde umfaßt eine optische
Faser, die von dem gleichen Typ ist wie die Faser, von der
Lichtsignale angezapft werden. Die Sonden- bzw. Probenfaser
weist ein freies Faserende auf.
Dabei wird in einem ersten Schritt das Faserende der
lichtleitenden Sonde nach unten in Richtung des verkapselten
optischen Wellenleiters gedrückt. In einem zweiten Schritt
wird das Faserende der Sonde in das Verkapselungsmaterial 32
gedrückt, während das Material auf ein Ausmaß elastisch
deformiert wird, das durch die elastischen Eigenschaften des
Materials zugelassen wird, oder so, daß die sich ergebende
Restdeformation nicht permanent wird. In einem letzten
Schritt wird das Faserende der Sonde zu dem optischen
Wellenleiter 23 abgewinkelt, so daß ein Teil des
Lichtsignals durch die Sonde aufgenommen wird. Die Sonde
wird abgewinkelt, um so ein gegebenes Lichtsignal
anzuzapfen. Falls der Winkel geändert wird, wird ein anderes
Lichtsignal in der Sonde erhalten.
Es soll hervorgehoben werden, daß das Faserende der
lichtleitenden Sonde genauso breit ist wie der optische
Wellenleiter, um so das bestmöglichste Anzapfen zu erzielen.
Außerdem ist die Sonde aus dem gleichen Material wie der
lichtleitende Kern hergestellt oder aus einem Material,
welches einen genauso großen oder größeren Brechungsindex
besitzt.
Das Verfahren ermöglicht auch, daß die lichtleitende Sonde
permanent an dem optischen Wellenleiter befestigt wird,
falls dies erwünscht ist. Beim Abschluß der Lichtsignal-
Anzapfungsoperation wird die Sonde ohne das Zurücklassen
einer Spur ihres früheren Vorliegens entfernt. Wenn
Lichtsignale von Lichtwellenleitern abgezapft werden, sind
keine weiteren Maßnahmen erforderlich, damit eine Anzapfung
stattfinden kann.
Vor dem Ausführen des ersten Verfahrensschrittes für die
optische Faser muß die Faser auf einer harten
Halteoberfläche plaziert werden, damit ein Anzapfen
stattfinden kann. Wenn die Faser zu flexibel ist, ist es
unmöglich, eine Sonde in die Faser einzufügen, ohne die
Faser zuerst auf einer harten Halteoberfläche zu plazieren.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, daß Lichtsignale
abgezapft werden können, ohne das Erfordernis, daß die
Abzapfungseinrichtung permanent an einer vorgegebenen
Abzapfungsstelle auf dem optischen Wellenleiter befestigt
wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß es möglich ist,
Licht von dem Wellenleiter abzuzapfen, wenn der Wellenleiter
fest auf dem Substrat angeordnet ist. Lichtsignale sind
bisher von auf einem Substrat angebrachten
Lichtwellenleitern nicht abgezapft worden. Somit wird
ersichtlich, daß Lichtsignale leicht von einem derartigen
System abgezapft werden können. Weitere Vorteile liegen in
der Tatsache, daß eine Anzapfung, falls erwünscht,
vorübergehend durchgeführt werden kann und daß die
elastische Verkapselung gegen externe Umwelteinflüsse, wie
beispielsweise Staub, Luft und Feuchtigkeit, während eines
Lichtanzapfungsprozesses schützt.
Weitere Aufgaben der Erfindung und dadurch erreichte
Vorteile werden aus den bevorzugten Ausführungsformen
ersichtlich, die im folgenden unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
Fig. 1 bis 3 stellen eine erste Ausführungsform der
Erfindung dar und Fig. 4 stellt eine zweite Ausführungsform
dar.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht eines auf einer Siliziumscheibe
montierten Lichtwellenleiters;
Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des
auf der Siliziumscheibe montierten
Lichtwellenleiters, entlang der Linie A-A in Fig. 1,
und ein Verfahren zum Anzapfen von Lichtsignalen von
dem Lichtwellenleiter mit Hilfe einer lichtleitenden
Sonde;
Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des
auf der Siliziumscheibe montierten
Lichtwellenleiters entlang der Linie B-B in Fig. 1
und ein Verfahren zum Anzapfen von Lichtsignalen von
dem Lichtwellenleiter mit Hilfe einer lichtleitenden
Sonde; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer optischen Faser und
ein Verfahren zum Anzapfen eines Lichtsignals von
der optischen Faser mit Hilfe einer lichtleitenden
Sonde.
Die Figuren der beiliegenden Zeichnungen sind nicht im
Maßstab gezeichnet und zeigen nur diejenigen Teile, die
benötigt werden, um ein Verständnis des erfindungsgemäßen
Konzepts zu erreichen.
Eine erste Ausführungsform ist in den Fig. 1-3
dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung 20, die aus einem Substrat 21,
einer Verbindungseinrichtung 25, einem Lichtwellenleiter 23
und einer optischen Komponente 24 besteht, die Licht
emittiert oder empfängt.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 1
dargestellten Einrichtung 20, wobei der Schnitt entlang der
Linie A-A in Fig. 1 bezüglich der optischen Komponente 24
genommen ist. Eine sehr dünne Schicht 40 ist auf dem
Substrat 21 aufgebracht, die als ein Brechungsmedium für
einen lichtleitenden Kern 30 dienen soll. Ein sehr dünner
Spalt 31 befindet sich zwischen einem Ende des Kerns 30 und
der Komponente 24. Die Verbindungseinrichtung 25 ist direkt
mit dem anderen Ende des Kerns 30 verbunden. Die Komponente
24 und der Kern 30 sind mit einem elastischen verkapselnden
Material 32 bedeckt. Der Kreis 34 mit der gestrichelten
Linie stellt eine lichtleitende Sonde 35 dar, die gegen das
Verkapselungsmaterial 32 gepreßt wird und welche ein
Lichtsignal 33 von dem Kern 30 abzapft. Die Sonde 35 nimmt
ein abklingendes Feld auf, welches an das Lichtsignal 33 von
dem Kern 30 koppelt. Das durch die Sonde 35 von dem Kern 30
aufgenommene Lichtsignal 33 bildet ein Lichtsignal 36,
welches dem Lichtsignal 33 entspricht, aber eine sehr viel
niedrigere Energie besitzt.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des
Lichtwellenleiters 33 entlang der Linie B-B in Fig. 1.
Fig. 3 stellt den Lichtwellenleiter 23 dar, der aus dem
lichtleitenden Kern 30, der dünnen Schicht 40 auf dem
Substrat 21 und dem Verkapselungsmaterial 32 besteht. Der
Brechungsindex des Verkapselungsmaterials ist niedriger als
der Brechungsindex des Kerns 30. Die Schicht 40 liegt auf
dem Substrat 21 und der Kern 30 liegt auf der Schicht 40.
Das Verkapselungsmaterial 32 bedeckt sämtliche Teile, die
auf dem Substrat 21 liegen. Wenn die lichtleitende Sonde 35
nach unten in Richtung des Kerns 30 gedrückt wird, wird eine
vorübergehende Deformation 41 in dem Verkapselungsmaterial
32 gebildet. Wenn die Sonde 35 nach unten an ihre maximale
Position gedrückt wird, um eine optimale Anzapfung zu
erzielen, wird ein sehr dünner Spalt 42 zwischen der Sonde
35 und dem Kern 30 gebildet.
Das in Fig. 1 dargestellte Substrat 21 ist eine
Siliziumscheibe eines Typs, aus dem normalerweise Halbleiter
hergestellt werden. Auf dem Substrat 21 können mehrere
Lichtwellenleiter 23, Komponenten 24 und
Verbindungseinrichtungen 25 montiert sein. Das Substrat 21
kann auch aus einem Material für eine Schaltungsplatine,
einem Glasmaterial oder irgendeiner Art von Material
bestehen, vorausgesetzt, daß das Substrat 21 einen
niedrigeren Brechungsindex besitzt als der Kern 30. Es ist
wichtig, daß die Dämpfung in dem Kern 30 so niedrig wie
möglich ist.
In der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform
besteht der Lichtwellenleiter 23 aus drei Teilen. Diese
Teile sind die auf dem Substrat aufgebrachte dünne Schicht
40, der Kern 30 und das Verkapselungsmaterial 32. Wenn das
Substrat 21 aus Silizium hergestellt ist, besteht die
Schicht 40 aus Siliziumdioxid. Es ist erforderlich, daß der
Brechungsindex der Schicht 40 niedriger ist als der
Brechungsindex des Kerns 30, damit sie nicht Licht davon
ableitet. Für den Fall der Darstellungen in den Fig. 2
und 3 ist der lichtleitende Kern 30 ein Multimode-Kern,
obwohl er ebenso als ein Monomode-Kern hergestellt werden
kann.
Das Verkapselungsmaterial 32 ist ein Silikonelastomer,
beispielsweise Silikongummi. Das Verkapselungsmaterial soll
ermöglichen, daß Lichtsignale von dem Kern 30 abgezapft
werden können. Da das Verkapselungsmaterial elastisch ist,
kann die Sonde 35 nach unten in Richtung des Kerns 30
gedrückt werden. Der Silikongummi ist optisch leitend. Das
Verkapselungsmaterial 32 kann auf das Substrat 21 und die
darauf aufgebrachten Komponenten 24 und 25 angewendet
werden, während das Material noch formbar ist, und danach
wird ermöglicht, daß sich das Material erhärtet und somit
elastisch wird.
Die oben beschriebene Anordnung 20 wird zum Anzapfen von
Lichtsignalen 33 mit der direkt auf den optischen
Wellenleiter eingefügten lichtleitenden Sonde 35 verwendet.
Durch Einfügen der Sonde 35 nach unten durch das elastische
Verkapselungsmaterial ist es möglich, dem Kern 30 so
nahezukommen, daß das Aufnehmen des abklingenden Feldes um
den Kern 30 herum ermöglicht wird. Somit ergeben sich
praktisch keine Verluste in dem Kern 30. Es ist wichtig, daß
die Sonde 35 in das Verkapselungsmaterial nicht zu weit
eingefügt wird, weil die Deformation 41 darin dann permanent
werden kann. Falls andererseits die Sonde 35 nicht
ausreichend weit in das Verkapselungsmaterial 32 gedrückt
wird, kann die Sonde das abklingende Feld nicht aufnehmen.
Der Abstand zwischen der Sonde 35 und dem Kern 30 muß in der
richtigen Größenordnung sein, kleiner als µm. Um den
gleichen Abstand bei jeder Anzapfungsoperation zu erzielen,
kann eine Abstandsmeßeinrichtung verwendet werden, um den
richtigen Abstand zu erzielen.
Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
Drücken des Faserendes der lichtleitenden Sonde nach unten in Richtung des verkapselten optischen Wellenleiters;
Drücken des Faserendes der Sonde 35 in das Verkapselungsmaterial 32, während das Material auf ein durch die elastischen Eigenschaften des Materials zugelassenes Ausmaß elastisch deformiert 41 wird; und
Anwinkeln des Faserendes der Sonde 35 zu dem optischen Wellenleiter, so daß ein Teil des Lichtsignals durch die Sonde aufgenommen wird. Die Sonde 35 wird angewinkelt, um ein vorgegebenes Lichtsignal anzuzapfen. Falls der Winkel geändert wird, wird ein anderes Lichtsignal in der Sonde erhalten.
Drücken des Faserendes der lichtleitenden Sonde nach unten in Richtung des verkapselten optischen Wellenleiters;
Drücken des Faserendes der Sonde 35 in das Verkapselungsmaterial 32, während das Material auf ein durch die elastischen Eigenschaften des Materials zugelassenes Ausmaß elastisch deformiert 41 wird; und
Anwinkeln des Faserendes der Sonde 35 zu dem optischen Wellenleiter, so daß ein Teil des Lichtsignals durch die Sonde aufgenommen wird. Die Sonde 35 wird angewinkelt, um ein vorgegebenes Lichtsignal anzuzapfen. Falls der Winkel geändert wird, wird ein anderes Lichtsignal in der Sonde erhalten.
Es soll hervorgehoben werden, daß das Faserende der
lichtleitenden Sonde 35 die gleiche Breite besitzt wie der
optische Wellenleiter, um so das stärkstmöglichste
Lichtsignal 33 zu erhalten. Außerdem soll die Sonde 35 aus
dem gleichen Material wie der Kern 30 hergestellt werden
oder aus einem Material, welches einen genauso großen oder
höheren Brechungsindex besitzt. Die Sonde 35 kann auch aus
einer plastischen Faser hergestellt werden.
Das Verfahren ermöglicht auch, falls gewünscht, daß die
lichtleitende Sonde 35 permanent an dem optischen
Wellenleiter befestigt wird. Die Sonde 35 wird beim
Abschließen einer Lichtsignal-Anzapfungsoperation entfernt,
wobei keine Restdeformation des Materials an der Stelle
zurückbleibt, an der die Sonde eingefügt wurde. Beim
Anzapfen von Lichtsignalen auf dem Lichtwellenleiter 33
müssen keine weiteren Maßnahmen vorgenommen werden, damit
ein Anzapfen stattfinden kann.
Eine weitere Ausführungsform der Anordnung ist in Fig. 4
dargestellt. Fig. 4 zeigt eine optische Faser 1, die aus
einem lichtleitenden Kern 2 und einem elastischen
Verkapselungsmaterial 3 besteht. Der Brechungsindex des
Kerns 2 ist größer als der Brechungsindex des
Verkapselungsmaterials 3. Eine Sonde 35 wird in das
Verkapselungsmaterial 3 nach unten in Richtung des Kerns 2
gedrückt, welches eine Deformation 41 des
Verkapselungsmaterials 3 zur Folge hat. Wenn die Sonde 35
nach unten an ihre maximale Position gedrückt wird, an der
ihre beste Anzapfungseigenschaft erhalten wird, wird ein
sehr dünner Spalt 42 zwischen der Sonde 35 und dem
lichtleitenden Kern 30 gebildet. Der Kern 2 kann
beispielsweise aus Polyimid bestehen und ist durch das
elastische Material verkapselt, welches vorzugsweise
Silikongummi ist. Weil das Material elastisch ist, kann die
Sonde 35 in das Verkapselungsmaterial 3 eingefügt werden und
eine Anzapfung kann beginnen, wenn die Sonde 35 das
abklingende Feld erreicht. Die Anzapfungseinrichtung kann,
falls erwünscht, entfernt werden. Optische Fasern erstrecken
sich zwischen verschiedenen Telefonstationen oder
beispielsweise zwischen verschiedenen Computern. Die
betreffenden Abstände können groß sein und zeitweilig ist es
notwendig, in die Fasern zu gehen und ihren Verkehrsstatus
festzustellen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der
optische Wellenleiter nicht auf einem Substrat befestigt,
sondern ist eine freiliegende optische Faser 1.
Das Verfahren, das angewendet wird, um Lichtsignale von
Lichtwellenleitern 23 abzuzapfen, kann ebenso verwendet
werden, um ein Lichtsignal von optischen Fasern abzuzapfen.
Beim Abzapfen von Signalen von optischen Fasern muß die
Faser vor dem ersten Verfahrensschritt auf einer harten
Halteoberfläche plaziert werden, damit ein Anzapfen
stattfindet. Wenn die optische Faser unzulässig flexibel
ist, ist es nicht möglich, eine Sonde auf die Faser
einzufügen, außer die Faser liegt auf einer harten
Halteoberfläche.
Ein weiterer durch die Verwendung eines elastischen
Verkapselungsmaterials erreichter Vorteil liegt darin, daß
eine Sonde nach unten in Richtung des Materials gedrückt
werden kann und Lichtsignale abgezapft werden. Ein weiterer
Vorteil liegt darin, daß optische Wellenleiter gemäß der
oben beschriebenen Ausführungsform billig und einfach
hergestellt werden können. Das Verfahren erlaubt,
Lichtsignale von optischen Wellenleitern zu zeitweiligen
Gelegenheiten abzuzapfen.
Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die
oben beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
beschränkt ist und daß Modifikationen innerhalb des Umfangs
der folgenden Ansprüche durchgeführt werden können.
Claims (5)
1. Verfahren zum Anzapfen von Lichtsignalen (33, 36)
eines optischen Feldes, welches einen mit einer
Ummantelung (3; 32) umgebenen Kern (2; 30) eines
optischen Wellenleiters umgibt, durch Anordnen eines
freien Faserendes einer optischen Faser einer
lichtleitenden Sonde (35) in der Nähe des optischen
Wellenleiters,
wobei
- 1. das Verfahren das evaneszente Feld des sich im Kern (2; 30) durch Totalreflexion zwischen Ummantelung (3; 32) und Kern (2; 30) ausbreitenden optischen Felds in der Ummantelung (3; 32) anzapft,
- 2. die bei dem Verfahren verwendete Ummantelung (3; 32) des Wellenleiters eine elastische Verkapselung ist, in welche die Sonde (35) einfügbar ist,
- a) Drücken des freien Faserendes der lichtleitenden Sonde (35) in die elastische Verkapselung, so dass das Faserende bis auf einen dünnen Spalt (42) zu dem Kern (2; 30) angeordnet ist und das evaneszente Feld erreicht, während das Material der Verkapselung elastisch deformiert (41) wird und das Faserende umgibt, und
- b) Anwinkeln des freien Faserendes der lichtleitenden Sonde (35) zu dem Kern (2; 30), so dass ein Teil (36) des den Kern (2; 30) in der Ummantelung (3; 32) umgebenden evaneszenten Felds in die Sonde (35) aufgenommen wird.
2. Verfahren zum Anzapfen von Licht nach Anspruch 1, bei
welchem die Breite der Sonde (35) genau so groß ist
wie die Breite des optischen Wellenleiters.
3. Verfahren zum Anzapfen von Licht nach Anspruch 1 oder
2, bei welchem die Sonde (35) aus dem gleichen
Material wie der lichtleitende Kern (2; 30) des
Wellenleiters oder aus einem Material hergestellt ist,
welches einen genau so großen oder größeren
Brechungsindex aufweist.
4. Verfahren zum Anzapfen von Licht nach einem der
vorangehenden Ansprüche, bei welchem die lichtleitende
Sonde (35) permanent auf dem optischen Wellenleiter
befestigt wird.
5. Verfahren zum Anzapfen von Licht nach einem der
vorangehenden Ansprüche, wobei der Wellenleiter eine
optische Faser ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
optische Faser in einem ersten Verfahrensschritt, vor
der Lichtanzapfoperation, auf einer harten
Halteoberfläche (4) plaziert wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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ID=20385992
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DE19934312247 Expired - Lifetime DE4312247C2 (de) | 1992-04-16 | 1993-04-15 | Verfahren zum Anzapfen von Lichtsignalen eines optischen Feldes |
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