DE60017284T2

DE60017284T2 - Optische vorrichtung mit einer faseroptischen komponente

Info

Publication number: DE60017284T2
Application number: DE60017284T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Delrosso; Marco De Donno; Danilo Scarano
Original assignee: Corning OTI SRL
Current assignee: Corning OTI SRL
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: DE60017284D1; EP1234357B1; AU1524901A; WO2001041263A3; EP1234357A2; CN1402895A; CA2389162A1; US20030133686A1; JP2003515797A; WO2001041263A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft optische Vorrichtungen mit faseroptischen Komponenten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Einbauen und Packen faseroptischer Komponenten.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind unter einer faseroptischen Komponente eine oder mehrere optische Fasern zu verstehen, die optisch in irgendeiner Weise verbunden sind und Eigenschaften (z.B. Abmessungen, Materialbestandteile oder Dotierstoffe, Beschichtungen, relative Anordnung der Fasern, Wert des Brechungsindex des Kerns und der äußeren Schichten, etc.) haben, die so gewählt sind, daß ein eingespeister Lichtstrahl gemäß einer vorgegebenen Übertragungsfunktion zu mindestens einem Ausgang geleitet wird.
Beispiele bekannter faseroptischer Komponenten sind: Faser-Bragg-Gitter (Fasergitter), aktive Fasern zur Verstärkung optischer Signale, Faserkoppler, optische Fasern im allgemeinen (beispielsweise Singlemode- und Multimode-Fasern), polarisationserhaltende Fasern, dispersionsverschobene Fasern, dispersionskompensierende Fasern, in optischen Sensoren verwendete Fasern etc.) sowie Komponenten, die man durch Kombination derartiger Fasern erhält.
Fasergitter sind im allgemeinen optische Fasern, die einen Abschnitt haben, in dem der Brechungsindex des Kerns n und/oder des Mantels n_c entlang der Ausbreitungsachse der Faser dauerhaft moduliert ist. Gitter reflektieren gemäß verschiedenen Übertragungsfunktionen optische Signale, die unterschiedliche Wellenlängen haben.
Wenn der Brechungsindex des Kerns n eine periodische (z.B. sinusförmige) Änderung mit konstanter Amplitude und Periodizität Λ entlang der Ausbreitungsachse der Faser aufweist, wird das Gitter als uniform bezeichnet.
Apodisierte Gitter haben eine Amplitude des Brechungsindex des Kern n, die sich entlang der Ausbreitungsachse der Faser ändert (z.B. gemäß einem Gausprofil), während gechirpte Gitter eine Periodizität Λ haben, die sich entlang der Ausbreitungsachse der Faser ändert.
In dem Artikel "Fiber Grating Spectra" (Spektren von Fasergittern), Journal of Light Technology, Vol. 15, Nr. 8, Seiten 1277–1294, August 1997, beschreibt T. Erdogan verschiedene Arten von Fasergittern und erläutert theoretische Prinzipien für deren Aufbau und mögliche Anwendungen im Gebiet der optischen Telekommunikation. Zu den von dem Autor betrachteten Gitterarten gehören unter anderem die vorhergehend erwähnten uniformen Gitter, apodisierte Gitter und gechirpte Gitter.
Es ist bekannt, daß in einem digitalen optischen Übertragungssystem die chromatische Dispersion einer optischen Faser, d.h. die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen sich Signale unterschiedlicher Wellenlänge ausbreiten, eine Verschlechterung der Übertragungsqualität bewirkt, die bei einem Anstieg der pro Zeiteinheit übertragenen Informationsmenge (Bitrate) zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Geeignete gechirpte Gitter werden als dispersionskompensierende Gitter, abgekürzt DCG, bezeichnet und zur Kompensation chromatischer Dispersion verwendet.
Eine Vorrichtung zur Kompensation chromatischer Dispersion wird in dem US Patent 4,953,939 beschrieben. Das in diesem Dokument anhand von 1 beschriebene Kompensatorelement 1 enthält ein gechirptes Gitter 5 in Form einer Faser und einen Richtungskoppler 6, der es ermöglicht, die durchgelassenen Wellen von den reflektierten Wellen zu trennen. Der Richtungskoppler 6 kann ein Zirkulator, ein Isolator oder ein einfacher Schmelzfaserkoppler sein. Dieses kompensierende Element bewirkt eine optische Verzögerung, die so von der Wellenlänge des übertragenen Signals abhängt, daß die chromatische Dispersion kompensiert wird.
In diesem Zusammenhang wird in dem Artikel von F. Ouellette, "Dispersion cancellation using linearly chirped Bragg grating filters in optical waveguides" (Dispersionsauslöschung durch Verwendung linear gechirpter Brag-Gitter in optischen Wellenleitern), Optic Letters, Vol. 12, Nr. 10, Oktober 1987, der Einsatz gechirpter Gitter zum Auslöschen einer Dispersion in optischen Fasern beschrieben.
Typischerweise wird ein Fasergitter erzeugt, indem der Kern einer optischen Faser, deren Beschichtung entfernt wurde, UV-(ultraviolette) Strahlung mit einer definierten Intensitätsverteilung ausgesetzt wird. Die angestrebte Änderung des Brechungsindex der Faser n wird durch den Effekt der Lichtbrechung bewirkt. Nach dem Einschreiben des Gitters wird die Beschichtung der optischen Faser wieder hergestellt (recoating). In der Regel führt der Vorgang des Wiederbeschichtens zu einem Zuwachs des Gesamtdurchmessers der optischen Faser im Vergleich zu ihrem Durchmesser vor dem Entfernen der Beschichtung. Dieser Zuwachs kann beispielsweise etwa 75 μm betragen.
Faserkomponenten und im allgemeinen optische Vorrichtungen, die Faserkomponenten enthalten, wie beispielsweise Vorrichtungen für chromatische Dispersion, sind normalerweise in Einheiten untergebracht, welche die Komponenten und/oder die Vorrichtungen schützen und deren Gesamtabmessungen begrenzen, so daß ein Transport möglich ist.
Vorrichtungen zur Kompensation einer chromatischen Dispersion eines Typs, der einen optischen Zirkulator und ein DCG enthält, sind in geeigneten Modulen untergebracht, wie sie von der Anmelderin hergestellt werden. Diese Module werden als CDCM (Chromatic Dispersion Compensation Module) bezeichnet. Beispiele sind die Modelle CDC 0480 und CDC 016160.
In dem US-Patent 5,887,107 wird ein optisches Gerät beschrieben, das aus einem Gehäuse und einer optischen Faser besteht, die in einem Abschnitt ein Bragg-Gitter enthält. Das Bragg-Gitter wird als uniformes Bragg-Gitter beschrieben, das zum Trennen der Kanäle in einem WDM-System geeignet ist. Das Gehäuse ist zusätzlich mit einem Arretierelement, das einen Abschnitt der Faser einzwängt, und einem Dorn, um den ein weiterer Abschnitt der Faser gewickelt ist, ausgestattet.
Die Erfinder haben festgestellt, daß der Abschnitt der Faser, der das Gitter enthält, zwischen dem Dorn und dem Arretierelement geradlinig angeordnet ist, wie in 2 dieses Patents gezeigt ist.
In dem US-Patent 5,915,061 derselben Anmelderin ist ein Ordnungsrahmen zum Aufnehmen von faseroptischen Komponenten, elektrischen, optoelektrischen und optischen Komponenten dargestellt, die auf unterschiedliche Weise verbunden sind.
In diesem Dokument wird ein optoelektronischer Apparat beschrieben, der ein Gehäuse umfaßt, in dem eine elektronische Einheit und eine optische Einheit angeordnet sind, die elektrisch miteinander verbunden sind. Die optische Einheit enthält ein Element, in dem mindestens eine Komponente untergebracht ist, bei der es sich um eine optische Komponente mit einem optischen Anschluß oder eine elektrooptische Komponente handeln kann. Dieses Element hat mehrere getrennte Bereiche, in denen jeweils Komponenten untergebracht sind, die im wesentlichen vom selben Typ sind.
Der Ordnungsrahmen umfaßt zusätzlich einen Halter für überzählige Fasern, der mit Halterrippen versehen ist.
In der Patentanmeldung FR 2 561 002 wird eine Vorrichtung zur Lagerung von ungenützten Abschnitten optischer Fasern beschrieben. Die Vorrichtung hat ein Gehäuse mit Einlaß- und Auslaßöffnungen. Das Innere des Gehäuses enthält eine Leitungsführung in Form einer Spule. Jede Spule ist mit einer Einlaßöffnung zum Einführen einer Faser verbunden. Eine in der beschriebenen Vorrichtung gelagerte Faser kann durch Herausziehen aus dem Gehäuse entnommen werden, so daß man damit arbeiten kann.
In dem US-Patent 5,649,035 wird ein faseroptischer Sensor zum Messen von Spannung in Gebilden wie Türmen, Brücken oder Flugzeugteilen beschrieben. Dieser Sensor umfaßt eine Trägerschicht aus flexiblem Material, eine optische Faser, die in mehreren Schleifen auf der Trägerschicht angeordnet ist, und zwei reflektierende Elemente, die an den Enden der Faser angeordnet sind. Die optische Faser ist in die flexible Trägerschicht eingebettet oder mit ihr verklebt. Die flexible Trägerschicht wird an dem Ge bilde angebracht, an dem gemessen werden soll. Die Längenzunahme des Gebildes zwischen den beiden reflektierenden Elementen wird erfaßt, indem ein optisches Signal durch die Faser geleitet wird und auf einer Dehnung der optischen Faser beruhende Änderungen der Laufzeit gemessen werden.
Der Gebrauch von Füll- oder Klebstoffen in optischen Vorrichtungen ist ebenfalls bekannt.
Beispielsweise wird in dem US-Patent 5,727,105 eine Vorrichtung beschrieben, die einen Hauptbehälter und zwei Seitenbehälter umfaßt, wobei eine optische Faser von einem der Seitenbehälter aus in den Hauptbehälter eingeführt wird. Die optische Faser ist in dem Seitenbehälter mit einem Silikonharz oder einem Epoxidkleber befestigt.
Zudem wird in dem US-Patent 5,960,143, das ein Schutzgehäuse für eine optische Komponente betrifft, der Gebrauch eines Klebstoffprodukts zum Befestigen einer optischen Faser an einem Wellenleiter und zum mechanischen Fixieren einer optischen Faser auf einem Substrat beschrieben. In diesem Patent wird auch der Gebrauch eines wasserabweisenden Schmierstoffs, beispielsweise des sogenannten mechanischen Typs oder auf Silikonbasis, zum Separieren der optischen Komponenten von den Gehäusewänden beschrieben.
Das Handbuch "Silicones – Chemistry and Technology" (Silikone – Chemie und Technologie), s.v., erschienen im Vulkan-Verlag Essen (DE), 1991, Seiten 45 bis 49, enthält eine Beschreibung der Zubereitung von bei Zimmertemperatur vulkanisierbaren (RTV) Silikonelastomeren (oder Gummis). Die RTV Silikongummis werden in diesem Buch in Ein-Komponenten-Silikongummis (RTV-1) und Zwei-Komponenten- Silikongummis (RTV-2) unterteilt. Wie in dem Buch beschrieben ist, können letzere durch eine Kondensationsreaktion zwischen zwei Silikonverbindungen (beispielsweise zwischen einem Polymethyldisiloxan mit -OH Endgruppen und Tetra-Estern einer Kieselsäure) oder durch eine Additionsreaktion zwischen zwei Siliziumverbindungen (beispielsweise durch eine Hydrolisierungsreaktion einer Silikonverbindung, die an einer Kette ≡SiH-Gruppen mit einem Polydimethylsiloxan aufweist, das Vinylgruppen als Endgruppen oder angehängt entlang einer Kette aufweist) hergestellt werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "Windung" einer faseroptischen Komponente einen Abschnitt einer solchen Komponente, der auf einem wesentlichen Teil seiner Länge eine gebogene Form hat, also nicht geradlinig verläuft und offen angeordnet ist, d.h. in einer solchen Weise, daß sich verschiedene Punkte derselben Windung nicht berühren.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einer faseroptischen Komponente in einer gewundenen Konfiguration eine faseroptische Komponente zu verstehen, die in mehreren Windungen angeordnet ist.
Die Erfinder haben festgestellt, daß faseroptische Komponenten, die in bekannten Gehäuseeinheiten angeordnet sind und so lang sind, daß sie um geeignete Bauteile gewickelt werden müssen, unerwünschten Änderungen ihrer optischen Eigenschaften ausgesetzt sind, die entweder beim Wickeln der Komponente um die besagte Struktur oder beim normalen Gebrauch der Komponente auftreten.
Die Erfinder haben erkannt, daß einige Änderungen in den optischen Eigenschaften der faseroptischen Komponente da mit zu tun haben, daß sich verschiedene Abschnitte der optischen Komponente berühren. Dies kann durch die Tatsache erklärt werden, daß derartige Kontakte überraschenderweise mechanische Spannungen in der faseroptischen Komponente bewirken, die in diesem Ausmaß nicht vernachlässigbar sind, d.h. deren Eigenschaften verändern.
Insbesondere haben die Erfinder festgestellt, daß Kontakte durch direkte Überlagerung zwischen Abschnitten der Faserkomponente in einem größeren Ausmaß mechanische Spannungen bewirken als Kontakte zwischen zueinander tangential verlaufenden Abschnitten, also zwischen Abschnitten, die auch dann weiterhin parallel zueinander verlaufen, wenn sie sich berühren.
Zudem kann sich die Komponente im Gebrauch aus der Position, in der sie ursprünglich in der Gehäuseeinheit plaziert wurde, herausbewegen, so daß mechanische Spannungen entstehen, die auf Kontakt zwischen Abschnitten der optischen Faser beruhen. Demzufolge ändert sich das optische Verhalten einer faseroptischen Komponente während der Nutzungsdauer der Komponente.
Die Erfinder haben eine optische Vorrichtung entwickelt, in der eine faseroptische Komponente so angeordnet und gewunden ist, daß sich eine stabile Lage ergibt, die Kontakt durch direkte Überlagerung, vorzugsweise jede Art von Kontakt, zwischen verschiedenen Abschnitten der Windungen verhindert. Durch diese Anordnung der optischen Komponente lassen sich unerwünschte Änderungen der Eigenschaften der faseroptischen Komponente verhindern.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft gemäß Anspruch 1 eine optische Vorrichtung umfassend:

– eine faseroptische Komponente, die einer vorgegebenen Übertragungsfunktion zugeordnet und dafür ausgelegt ist, in mehreren nebeneinander liegenden Windungen angeordnet zu werden, und
– ein starres Gehäuse, das dafür ausgelegt ist, die faseroptische Komponente aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
– mindestens ein Trennelement, das dafür ausgelegt ist, die Windungen der mehreren nebeneinander liegenden Windungen räumlich voneinander zu trennen, so daß überlagerungsbedingte Kontakte zwischen ihnen vermieden werden, und
– ein Element zum Fixieren der faseroptischen Komponente, wobei das Fixierelement dafür ausgelegt ist, die faseroptische Komponente in einer stabilen Position zu halten,

Bevorzugt ist das Trennelement dafür ausgelegt, die Windungen der mehreren nebeneinander liegenden Windungen so voneinander zu trennen, daß Kontakte zwischen ihnen vermieden werden.
Bei einer speziellen Ausführungsform umfaßt die faseroptische Komponente in einem Abschnitt eine Komponente, die ein Fasergitter oder ein gechirptes Fasergitter ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform umfaßt die faseroptische Komponente eine Komponente, die ein chromatischer Dispersionskompensator oder eine aktive Faser ist.
Bevorzugt hat die faseroptische Komponente eine Länge zwischen 10 cm und 20 m.
Bevorzugt hat die faseroptische Komponente eine Länge zwischen 20 cm und 20 m.
Bei einer besonderen Ausführungsform besteht das starre Gehäuse aus einem Material, das Polycarbonat oder eine Aluminiumlegierung enthält.
Bei einer speziellen Ausführungsform weist das Gehäuse Rippen auf, die dafür ausgelegt sind, einen Gehäuserundkanal zum Aufnehmen der faseroptischen Komponente vorzugeben.
Bei einer alternativen Ausführungsform weist das Gehäuse Nuten auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Trennelement mindestens eine Rippe auf, die zwischen zwei Windungen der mehreren nebeneinander liegenden Windungen angeordnet ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform enthält das Trennelement ein vernetzbares Kunstharz.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist das Fixierelement ein Abdichtschmiermittel, eine Silikonverbindung oder ein Polyuretanharz.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Fixierelement eine strukturell mit dem Gehäuse verbundene Abdeckung.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein optisches Gerät, wie es in Anspruch 14 definiert ist, das einen Behälter umfaßt, in dem das folgende angeordnet ist:

– eine optische Vorrichtung wie im vorhergehenden definiert, und
– eine optische Komponente, die dafür ausgelegt ist, an die faseroptische Komponente angeschlossen zu werden.

Bei einer besonderen Ausführungsform weist die optische Komponente eine optische Anschlußfaser auf.
Bevorzugt enthält der Behälter eine Einheit zum Anschließen der faseroptischen Komponente an die optische Anschlußfaser der optischen Komponente.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die faseroptische Komponente ein faseroptisches Gitter oder eine aktive optische Faser.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist die optische Komponente ein optischer Zirkulator, ein optischer Isolator oder ein Optokoppler.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren mit den im Anspruch 19 angegebenen Merkmalen zum Herstellen einer optischen Vorrichtung, die eine faseroptische Komponente enthält, die einer vorgegebenen Übertragungsfunktion zugeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

– Anordnen der faseroptischen Komponente in einer gewundenen Konfiguration in einem starren Gehäuse, so daß Überlagerungen zwischen den verschiedenen Teilen der Komponente vermieden werden, und
– Fixieren der faseroptischen Komponente in der Konfiguration mittels eines Fixierelements, so das Bewegungen innerhalb des Gehäuses verhindert werden.

Bevorzugt wird die faseroptische Komponente in einer Konfiguration angeordnet, die Kontakte zwischen verschiedenen Abschnitten der faseroptischen Komponente vermeidet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die faseroptische Komponente in einer spiralförmigen Konfiguration angeordnet.
Bevorzugt hat die spiralförmige Konfiguration eine Schrittweite, die größer als oder gleich dem maximalen Durchmesser der faseroptischen Komponente ist.
Bei einer besonderen Ausführungsform hat die spiralförmige Konfiguration eine Schrittweite, die etwa das 1,5-fache des Maximaldurchmessers der faseroptischen Komponente beträgt.
Bevorzugt umfaßt der Fixierschritt einen Schritt, bei dem eine Quantität einer Schutzmasse in das Gehäuse eingebracht wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Übertragungsfunktion einem vorgegebenen Reflektivitätsspektrum zugeordnet.
Bevorzugt ändert sich das Reflektivitätsspektrum bei dem Schritt des Anordnens der faseroptischen Komponente in dem Gehäuse um weniger als 0,5 dB.
Bevorzugt ändert sich das Reflektivitätsspektrum bei dem Schritt des Anordnens der faseroptischen Komponente in dem Gehäuse um weniger als 0,2 dB.
Durch die vorliegende Erfindung wird der Vorgang des Anordnens der faseroptischen Komponente in der dazugehörenden Gehäuseeinheit weniger kritisch.
Zudem ermöglicht es die Erfindung, zuverlässige optische Vorrichtungen zu schaffen, die eine effiziente Transfercharakteristik haben, die im wesentlichen der Nominalcharakteristik entspricht. Auf diese Weise lassen sich die während der Nutzungsdauer der Vorrichtung erforderlichen Prüf- und Wartungsvorgänge reduzieren.
Die vorgeschlagene optische Vorrichtung kann leicht an andere optische und optoelektronische Vorrichtungen angeschlossen und als diskrete Komponente unabhängig von den Komponenten, an die sie angeschlossen ist, genutzt werden.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die als nicht begrenzende Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung,
2 zeigt eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung,
3a und 3b zeigen schematische Darstellungen von zwei chromatischen Dispersionskompensatoren,
4 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung, der dafür ausgelegt ist, zwei Vorrichtungen zur Kompensation chromatischer Dispersion aufzunehmen,
5a zeigt eine perspektivische Darstellung des unteren Rahmens des Behälters in 4,
5b zeigt eine perspektivische Darstellung des mittleren Rahmens des Behälters in 4,
5c zeigt den Ordnungsrahmen des Behälters in 4,
6 zeigt eine Draufsicht auf ein Gehäuse eines chromatischen Dispersionskompensators nach dem Stand der Technik,
7a zeigt das gemessene Reflektivitätsspektrum eines ausgedehnten gechirpten Gitters,
7b zeigt ein erstes gemessenes Reflektivitätsspektrum eines gechirpten Gitters, das in dem Behälter von 7 untergebracht ist,
7c zeigt ein zweites gemessenes Reflektivitätsspektrum eines gechirpten Gitters, das in dem Behälter von 6 untergebracht ist,
8 zeigt die Reflektivitätsspektren eines gechirpten Gitters im ausgestreckten Zustand auf einem Arbeitstisch, untergebracht in einem Gehäuse gemäß 6 und untergebracht in der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
9 zeigt eine FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) Analyse der Vernetzung eines Silikongummis, der in der optischen Vorrichtung von 1 eingesetzt wird.
Als nicht beschränkendes Beispiel umfaßt eine bevorzugte Ausführungsform einer optischen Vorrichtung 100 gemäß der Erfindung eine Basis 101, die im Detail in 1 dargestellt ist, eine faseroptische Komponente 200, die in der Basis 101 untergebracht ist, und eine Abdeckung (nicht gezeigt), die mit der Basis 101 verbunden ist.
Die faseroptische Komponente 200 ist eine optische Faser. Sie hat einen Anfangsabschnitt 201, an den ein zentraler Abschnitt anschließt, in dem sich ein gechirptes Gitter 202 befindet, das sich nahezu über dessen gesamte Länge erstreckt, und einen Endabschnitt 203.
Die Basis 101 hat eine im wesentlichen rechteckige äußere Form und ist in ihrem zentralen Teil durchbrochen. Sie weist an Ihrem Rand halbkreisförmige Ausnehmungen 102 zum Verbinden mit externen Elementen auf. In den Ecken der Basis 101 sind zwei Einlaßöffnungen 103 und zwei optionale Auslaßöffnungen 104 angeordnet.
Die Basis 101 trägt die faseroptische Komponente 200 und schützt sie vor mechanischer Beanspruchung von außen. Sie ist deshalb ausreichend starr, um einer Verformung durch die Einwirkung äußerer mechanischer Kräfte einen ausreichenden Widerstand entgegenzusetzen.
Bevorzugt ist die Basis 101 ein beinahe monolitisches Bauteil, das aus Materialien großer Maßhaltigkeit gefertigt ist, beispielsweise aus Polycarbonat, vorzugsweise mit Glasfasern (z.B. bis zu 40%), glasverstärktem Nylon (z.B. Nylon 66) oder Aluminium und aluminiumbasierten, (super)leichten Legierungen (z.B. Avional, Ergal, Peraluman).
Die Basis 101 ist zudem mit Löchern 105 und Löchern 106 versehen, die als Durchlaß für Schrauben zum Befestigen des Behälters an einer externen Oberfläche bzw. als Hilfe beim Ausrichten der Abdeckung dienen.
Jede Einlaßöffnung 103 ist über einen Anschlußschlitz 107 mit einem in der Basis 101 ausgebildeten Gehäuserundkanal 108 für die faseroptische Komponente 200 verbunden.
Der Gehäuserundkanal 108 wird vorzugsweise aus der Basis 101 herausgedreht.
Der Anschlußschlitz 107 enthält eine Ausnehmung 110, die dafür geeignet ist, Materialien zum Fixieren des Anfangsabschnitts 201 der faseroptischen Komponente 200 aufzunehmen, wie beispielsweise Gummi, Kunststoff oder Klebstoff.
Der Gehäuserundkanal 108 gibt die Anordnung der faseroptischen Komponente 200 vor und ist durch bogenförmige Rippen 109 begrenzt. In 1 sind zwei Gruppen von gegenüberliegenden bogenförmigen Rippen 109 und zwei zwischen diesen Gruppen liegenden Zonen 114 dargestellt.
In jeder der beiden Gruppen sind die bogenförmigen Rippen 109 entlang konzentrischer Umfangsabschnitte mit zunehmendem Radius angeordnet.
Insbesondere kann der in 1 dargestellte Gehäuserundkanal 108 für die faseroptische Komponente 200 diese Komponente in einer spiralförmigen Anordnung aufnehmen.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen benachbarten Rippen 109 etwas größer als der Maximaldurchmesser der faseroptischen Komponente 200, so daß diese aufgenommen werden kann, ohne daß auf ihre Seitenwände Druck ausgeübt wird, und zugleich ihre Beweglichkeit in dem Gehäuserundkanal 108 reduziert werden kann.
Wenn eine Auslaßöffnung 104 vorhanden ist, hat die Basis 101 eine Nut 111, die zum dem Auslaß führt.
Die Nut 111 ist auch mit dem Gehäuserundkanal 108 verbunden und in dem nahe an der Öffnung 104 liegenden Abschnitt hinsichtlich der Ebene des Gehäuserundkanals 108 erhöht.
In diesem Endabschnitt weist jede Nut 111 Vertiefungen 112 auf, um bei Bedarf Klebstoff oder ein anderes übliches Material zum Fixieren des Endes 203 der faseroptischen Komponente 200 aufzunehmen, falls dieses Ende, wie in 2 dargestellt, aus der Vorrichtung herausragt. Zusätzlich hat jede Nut 111 in dem Endabschnitt erhöhte Bereiche 113, die als Stützflächen zum Abstützen der Abdeckung dienen.
Die Abdeckung bietet zusätzlichen Schutz für die faseroptische Komponente 200 und ist typischerweise aus einem semiharten Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat, in einer Stärke von vorzugsweise 0,7 mm gefertigt. Sie kann leicht durch Siebdruck bedruckt werden und auch als Etikett dienen. Es ist auch möglich, Abdeckungen aus rostfreiem Stahlblech von typischerweise 0,3 mm Stärke zu verwenden.
Die Abdeckung kann selbstklebend sein und an der Basis 101 in den Bereichen, die nicht von der faseroptischen Komponente 200 eingenommen werden, haften.
Bei der in 1 dargestellten optischen Vorrichtung dient das gechirpte Gitter 202 zur Kompensation chromatischer Dispersion und ist von dem DCG Typ (Dispersion Compensating Grating).
Ein gechirptes Gitter des DCG Typs wird beispielsweise von der Anmelderin hergestellt.
Die optische Vorrichtung 100 ist zur Aufnahme faseroptischer Komponenten 200 beliebiger Länge geeignet. Vorzugsweise beträgt deren Länge zwischen etwa 10 cm und 20 m, besonders bevorzugt zwischen etwa 20 cm und 20 m.
Insbesondere hat ein in der Vorrichtung untergebrachtes gechirptes Fasergitter eine Länge von vorzugsweise mehr als 10 cm. Besonders bevorzugt ist dessen Länge größer als 20 cm und typischerweise nicht größer als 10 m.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das gechirpte Gitter eine Länge von etwa 2 m. In diesem Fall hat die faseroptische Komponente 200 eine Gesamtlänge von etwa 3,4 m, wobei jeder der Endabschnitte 201 und 203 eine Länge von etwa 70 cm hat.
Der zentrale Abschnitt der faseroptischen Komponente 200, der das gechirpte Gitter 202 enthält, kann seinerseits aus mehreren Fasern zusammengesetzt sein, in die ein gechirptes Gitter eingeschrieben ist und die optisch durch eine der bekannten Schweißtechniken verbunden sind.
Zum Schutz der Schweißverbindung, die ein reduziertes Volumen füllt, dient vorzugsweise ein zylindrischer Mantel (Schlauch), der in üblicher Weise aufgebracht wird, beispielsweise durch Verwendung eines Schrumpfschlauchs, wie er von OPTOTEC S.p.A. (Italien) vertrieben wird.
Der Endabschnitt 203 der faseroptischen Komponente 200 kann mit einem antireflektierenden Abschluß versehen werden, der durch bekannte Verfahren, wie beispielsweise Tapern, Überziehen mit einem antireflektierenden Material oder ähnliches, hergestellt wird.
Wie in 1 dargestellt, wird die faseroptische Komponente 200 sorgfältig zwischen den Rippen 109 angeordnet, so daß sie der spiralförmigen Gestalt des Gehäuserundkanals 108 folgt. Der Anfangsabschnitt 201 ragt durch den Einlaß 103 in die Verbindungsnut 107 hinein. Das gechirpte Gitter 202 erstreckt sich im Uhrzeigersinn in dem Gehäuserundkanal 108 bis zu der innersten Schleife, in der der Endabschnitt 203 angeordnet ist. Der Anfangsabschnitt 201 wird in der Basis 101 durch ein in der Vertiefung 110 enthaltenes Material fixiert, so daß axiale Zugkräfte von äußeren Abschnitten der Faser nicht auf die inneren Abschnitte der Faser der faseroptischen Komponente 200 übertragen werden.
Dieses Material ist beispielsweise ein elastomeres Material wie Silikonelastomer, das den Anfangsabschnitt 201 an der Basis 101 befestigt und zugleich nur einen reduzierten Druck auf die betreffende Faser ausübt, so daß deren optische Eigenschaften nicht beeinflußt werden.
Für diese spezielle Anwendung können alternativ auch handelsübliche Produkte wie beispielsweise LUXTRAK 4047 oder 4057 ABLESTIK (Rancho Dominguez, CA 90221), verwendet werden.
Die Spirale, in der die faseroptische Komponente 200 angeordnet ist, entspricht im wesentlichen einer Archimedischen Spirale, deren Anfangspunkt im wesentlichen mit dem Schnittpunkt der Diagonalen der Basis 101 übereinstimmt.
Der Radius der innersten Schleife entspricht einer solchen Krümmung, daß das gechirpte Gitter 202 nicht beschädigt und in seinen Eigenschaften nicht beeinträchtigt wird.
Der Abstand zwischen den Längsachsen von in benachbarten Schleifen angeordneten Faserabschnitten der faseroptischen Komponente 200, d.h. die Schrittweite ΔR der Spirale, ist größer als oder gleich dem maximalen Durchmesser der faseroptischen Komponente 200 und über den gesamten Verlauf der Spirale konstant.
Ein geeigneter Wert für die Schrittweite ΔR ist beispielsweise ΔR = 1,5 d, wobei d der Durchmesser der faseroptischen Komponente 200 einschließlich der wieder hergestellten Beschichtung ist.
Die Basis 101 ist zudem geeignet, eine faseroptische Komponente 200 aufzunehmen, bei der beide Enden aus der Vorrichtung 100 herausragen, um für externe Anschlüsse verfügbar zu sein.
2 zeigt die Basis 101 und die faseroptische Komponente 200 in einer Anordnung, bei welcher der Endabschnitt 203 aus der dafür vorgesehenen Öffnung 104 herausragt. Der Endabschnitt 203 ist in der Nut 111 durch ein geeignetes Befestigungsmaterial fixiert, das sich in den Vertiefungen 112 befindet.
Wie bereits erwähnt, ist der Abschnitt der Nut 111, der die Vertiefungen 112 enthält, relativ zu dem Gehäuserundkanal 108 erhöht. Folglich ist der Endabschnitt 203, der von der innersten Schleife des Gehäuserundkanals 108 zu der Nut 111 verläuft, gegenüber der Ebene der Basis 101 geneigt. Diese Neigung hat zur Folge, daß der Faserabschnitt 203 die in dem Gehäuserundkanal 108 angeordneten Abschnitte der faseroptischen Komponente 200 nicht berührt.
Die Erfinder haben festgestellt, daß der im vorhergehenden beschriebene Gehäuserundkanal 108 das Auftreten von Kontakten zwischen benachbarten Abschnitten der faseroptischen Komponente 200 verhindert, unabhängig davon, ob sich diese Abschnitte in derselben Ebene befinden oder übereinander angeordnet sind. Allgemeiner gesagt, durch den Gehäuserundkanal 108 wird es möglich, Kontakte zwischen all den verschiedenen Teilbereichen der faseroptischen Komponente 200 zu verhindern.
In den Bereichen des Gehäuserundkanals 108, in denen keine Rippen vorhanden sind, wird die faseroptische Komponente 200 so angeordnet, daß sich dort nicht mehr Faser als nötig befindet und kein Kontakt mit anderen Abschnitten der Faser entsteht.
Die bogenförmigen Rippen 109 geben der faseroptischen Komponente 200 eine vorgegebene Lage vor und trennen Faserabschnitte entsprechend der aufeinanderfolgenden Schleifen.
Die spiralförmige Anordnung hat zusätzlich zu den im vorhergehenden beschriebenen Vorteilen insbesondere den Vorteil, daß es dadurch möglich wird, die Gesamtabmessungen der optischen Vorrichtung zu optimieren.
Neben den bogenförmigen Rippen 109 können in der Basis 101 auch andere Elemente bereitgestellt oder hinzugefügt werden, um eine definierte Anordnung der faseroptischen Komponente 200 zu gewährleisten und/oder deren Abschnitte voneinander zu trennen, so daß sich diese nicht berühren.
Andere Trennelemente sind beispielsweise Rippen jeglicher Gestalt, Nuten und vernetzbare Kunstharze, die auf der Basis 101 in geeigneter Geometrie, beispielsweise in einer Spirale, angeordnet sind. Trennelemente können auch durch ein photolithographisches Verfahren hergestellt werden oder auf einer Kombination der oben genannten Möglichkeiten beruhen.
Zusätzlich ist die in dem Gehäuserundkanal 108 angeordnete faseroptische Komponente 200 von einer Schutzmasse (in den Zeichnungen nicht dargestellt) umgeben.
Bei der Schutzmasse kann es sich um ein bekanntes Abdichtschmiermittel auf Silikon oder nicht Nicht-Silikon-Basis handeln, wie es beispielsweise für faseroptische Kabel verwendet wird, so wie das Abdichtschmiermittel auf Silikonbasis Filler H55-Pirelli oder das Silikonschmiermittel LA444, das von HUBER vertrieben wird.
Ferner kann die Schutzmasse ein bei Raumtemperatur vernetzbares Kunstharz, beispielsweise ein Polyurethanharz, sein.
Bevorzugt handelt es sich bei der Schutzmasse um eine Silikonverbindung.
Eine geeignete Silikonverbindung ist durch die Eigenschaft gekennzeichnet, daß sie bei einer thermischen Alterung bei 100° über 15 Tage Wasserstoff in einer Menge von weniger als 1 cm³ pro kg Silikongummi abgibt. Vorzugsweise ist die Menge weniger als 0,5 cm³/kg, besonders bevorzugt weniger als 0,1 cm³/kg vernetzten Materials. Für die vorliegende Erfindung sind insbesondere solche Silikongummis besonders vorteilhaft, die Wasserstoff in einer Menge von weniger als 0,05 cm³/kg Material abgeben.
Diese Eigenschaft kann durch geeignete Wahl der stoichiometrischen Mengenverhältnisse der Wasserstoffsiloxan- und Vinylsiloxan-Verbindungen erreicht werden, die in der Hydrolysierungsreaktion zur Herstellung des Gummis verwendet werden; insbesondere indem die Reaktion mit einem stoichiometrischen Verhältnis von 1:1 zwischen den funktionalen ≡SiH-Gruppen und Vinylgruppen oder mit einem stoichiometrischen Defizit von ≡SiH-Gruppen durchgeführt wird.
Die Erfinder haben festgestellt, daß, falls diese Hydrolysierungsreaktion so durchgeführt wird, wie es im Stand der Technik vorgeschlagen wird, um die physikalischen Eigenschaften des Kunstharzes zu optimieren, d.h. mit einem 1,5 bis 2fachen stoichiometrischen Überschuß der ≡SiH-Gruppen zu den Vinyl-Gruppen, das Vorhandensein des Überschusses nicht reagierter Wasserstoff-Siloxan-Verbindungen in der Silikonmischung die Bildung von Wasserstoff durch Reaktion der überschüssigen Wasserstoff-Siloxangruppen mit Wasser gemäß der folgenden Reaktionsgleichung bewirken kann: ≡SiH + H₂O → ≡SiOH + H₂.
Eine im wesentlichen vollständige Reaktion der Gruppen macht es jedoch möglich, einen Gummi zu erhalten, der im wesentlichen frei von nicht reagierten Wasserstoff-Siloxan-Verbindungen ist. Auf diese Weise wird die Gefahr einer schädlichen Freisetzung von Wasserstoff vermieden, zu der es als Folge der Zersetzung nicht reagierter Wasserstoff-Siloxan-Verbindungen durch Reaktion mit Wasser kommt.
9 zeigt den Ablauf der Vernetzung eines Silikongummis, bei dem das Verhältnis der ≡SiH-Gruppen und Vinyl-Gruppen der Polysiloxan-Reaktanden etwa 1:1 beträgt (Zubereitung gemäß des nachfolgend beschriebenen Beispiels 3). Das Schaubild zeigt eine spektroskopische FTIR-Analyse von verschiedenen Stadien der Vernetzung des Harzes, beginnend mit dem Mischen der Bestandteile (Linie "A"). Die Analyse berücksichtigt insbesondere die Infrarot-Absorption bei dem auf die ≡SiH-Gruppe hinweisenden Band bei 2155 cm^–1. Wie man aus dem Schaubild ersehen kann, nimmt die Intensität dieses Bandes bereits eine Stunde nach dem Mischen der Bestandteile beträchtlich ab (Linie "B") und wird bereits nach etwa vier Stunden praktisch vernachlässigbar (Linie "C").
Die Erfinder haben ferner festgestellt, daß der Restgehalt an nichtreagierten ≡SiH-Gruppen in dem erzeugten Silikongummi weniger als 0,045 mmol pro kg Material betragen soll, damit weniger als 1 cm³ Wasserstoff pro kg Material freigesetzt wird.
Ein Elastomer gemäß der vorliegenden Erfindung kann deshalb durch eine Additions-Polymerisationsreaktion eines Polysiloxans, vorzugsweise eines Polydimethylsiloxans, das mindestens zwei funktionelle Wasserstoff-Siloxangruppen der Formel >SiH-O- (kurz für "Wasserstoff-Siloxan") aufweist, mit einem Polysiloxan, vorzugweise einem Polydimethylsiloxan, das mindestens zwei Vinyl-Gruppen der Formel -CH=CH₂ (kurz für "Vinyl-Siloxane") aufweist, hergestellt werden. Das molare Verhältnis zwischen der Menge der Wasserstoff-Siloxangruppen und der Menge der Vinyl-Gruppen ist dabei gleich oder weniger als 1:1. Insbesondere liegt das molare Verhältnis der Menge der Wasserstoff-Siloxangruppen und der Vinyl-Gruppen zwischen etwa 1:1 und 0,5:1, vorzugsweise zwischen etwa 0,9:1 und etwa 0,7:1, wobei ein Verhältnis von etwa 0,8:1 besonders bevorzugt ist.
Als polysiloxanhaltige Wasserstoff-Siloxangruppe kann für Zwecke der vorliegenden Erfindung eine Verbindung der Formel (I) vorteilhaft verwendet werden:
R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ stehen dabei unabhängig voneinander für eine (C₁-C₄) Alkyl-Gruppe, eine (C₅-C₈) Zycloalkyl-Gruppe oder eine Phenyl-Gruppe, vorzugsweise eine Methyl-Gruppe; p ist eine ganze Zahl zwischen etwa 30 und etwa 200, vorzugsweise zwischen etwa 50 und etwa 120; q ist eine ganze Zahl zwischen etwa 5 und etwa 40, vorzugsweise zwischen etwa 10 und etwa 25. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis zwischen den Gruppen des Typs -HSiR₄-O- und Gruppen des Typs -Si(R₂R₃)-O- zwischen etwa 1:1 und etwa 1:10, vorzugsweise zwischen etwa 1:3 und etwa 1:5. Vorzugsweise beträgt die Menge der ≡SiH-Gruppen zwischen etwa 1 mmol pro Gramm der Verbindung und etwa 10 mmol pro Gramm der Verbindung gemäß Formel (I).
Bevorzugt hat ein Polysiloxan mit Wasserstoff-Siloxangruppen für die vorliegende Erfindung, insbesondere eine Verbindung gemäß Formel (I), bei der R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ eine Methyl-Gruppe sind, eine kinematische Viskosität (bei 25°C) zwischen etwa 10 mPas und etwa 600 mPas, vorzugsweise zwischen 20 mPas und 400 mPas, wobei eine Viskosität von etwa 25 mPas und 250 mPas (gemessen nach dem Standard ASTM 445) besonders bevorzugt ist.
Beispiele von Polysiloxan-Verbindungen mit Wasserstoff-Siloxangruppen, die für vorliegende Verbindungen verwendet werden können, werden unter den Markennamen Silopren U130, Silopren U230, Silopren U430, Silopren U930 (Bayer AG), PS122.5, PS123, PS123.5, PS123.8, PS124.5, PS125, PS125.5, PS129.5 (United Chemical Technologies) vertrieben.
Unter den Polysiloxan-Verbindungen mit einer Vinyl-Endgruppe sind für Zwecke der vorliegenden Erfindung insbesondere Verbindungen der Formel (II) geeignet:
R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ stehen dabei unabhängig voneinander für eine (C₁-C₄) Alkyl-Gruppe, eine (C₅-C₈) Zykloalkyl-Gruppe oder eine Phenyl-Gruppe, vorzugsweise eine Methyl-Gruppe; n ist eine ganze Zahl zwischen etwa 200 und etwa 1.200, vorzugsweise zwischen etwa 300 und etwa 1.000; m ist entweder 0 oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 5, vorzugsweise 0, 1 oder 2.
Die kinematische Viskosität (bei 20°C) einer Polyvinylsiloxan-Verbindung für die vorliegende Erfindung, insbesondere eine Verbindung gemäß Formel (II), bei der R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ Methyl-Gruppen sind, beträgt vorzugsweise zwischen etwa 100 mPas und etwa 65.000 mPas, besonders bevorzugt zwischen etwa 800 mPas und etwa 12.000 mPas (ASTM D445). Für Zwecke der vorliegenden Erfindung kann man sowohl eine einzige Verbindung mit einer vorgegebenen Viskosität, beispielsweise von etwa 5.000 mPas, als auch eine Mischung aus zwei oder mehr Verbindungen mit unterschiedlichen Viskositäten verwenden, um eine Gesamtviskosität zu erhalten, die zwischen denen der einzelnen Verbindungen liegt (beispielsweise kann die erwähnte Visko sität von etwa 5.000 mPas durch Mischen einer geeigneten Menge einer Verbindung mit einer Viskosität von etwa 1.000 mPas und einer geeigneten Menge einer Verbindung mit einer Viskosität von etwa 10.000 mPas erreicht werden).
Beispiele von Polymethylsiloxan-Verbindungen, die Vinyl-Siloxangruppen aufweisen und für derartige Mischungen verwendet werden können, werden unter den Marken Silopren U1, Silopren U5, Silopren U10, Silopren U65 (Bayer AG), PS441, PS441.2, PS442, PS443, PS444, PS445, PS447.6, PS463, P5491, PS493, PS735 (United Chemical Technologies) vertrieben.
Die erwähnte Additions-Polymerisationsreaktion wird typischerweise mittels eines metallischen Katalysators ausgelöst, der den zu polymerisierenden Verbindungen zugesetzt wird, vorzugsweise in Form eines lösbaren Salzes oder eines organometallischen Komplexes. Hierfür werden etwa 5–10 ppm Metall bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung verwendet. Das Metall ist vorzugsweise ein Übergangsmetall, beispielsweise Rhodium, oder besser Platin, vorzugsweise als lösliches Salz. Katalysatoren, die für diese Reaktion verwendet werden können, werden beispielsweise von United Chemical Technologies unter den Bezeichnungen PC072, PC073, PC074, PC075, PC075.5 und PC076 vertrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können der Silikonmasse zusätzlich Silikonöle zugesetzt werden, um entweder die Viskosität der zu polymerisierenden Mischung oder die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Elastomers vorteilhaft zu beeinflussen. Einerseits kann durch Zugabe der Öle die Viskosität der zu polymerisierenden Mischung geändert und so deren Verwendung erleichtert werden. An dererseits wird durch das Vorhandensein dieser Öle (die an der Vernetzungsreaktion nicht teilhaben) in dem erhaltenen Gummi die Weichheit des erzeugten Materials mitbestimmt, die so sein soll, daß unerwünschte mechanische Belastungen nicht (oder nur in vernachlässigbarem Ausmaß) auf in das Material eingebettete optische Komponenten übertragen werden. Die kinematische Viskosität dieser Öle beträgt vorzugsweise zwischen etwa 20 mPas und etwa 2.000 mPas bei 25°C (ASTM D445), wobei eine Viskosität zwischen etwa 100 mPas und etwa 1.000 mPas besonders bevorzugt ist. Um die gewünschte Viskosität der zu polymerisierenden Mischung und die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich der Weichheit des resultierenden Elastomers zu erhalten, können diese Öle entweder einzeln oder als eine Mischung mehrerer Öle unterschiedlicher Viskosität verwendet werden. Abhängig von der erforderlichen Viskosität der zu polymerisierenden Mischung und der gewünschten Weichheit des resultierenden Harzes enthält die Zusammensetzung am Ende in der Regel zwischen etwa 30 Gewichtsprozent und etwa 60 Gewichtsprozent Silikonöl.
Silikonöle, die für Zwecke der vorliegenden Erfindung vorteilhaft verwendet werden können, sind α-ω-Trimethylsiloxypolydimethylsiloxane der allgemeinen Formel:
Dabei ist r eine ganze Zahl zwischen etwa 30 und etwa 500, vorzugsweise zwischen etwa 100 und etwa 400.
Beispiele von Silikonölen, die für die Erfindung verwendet werden können, werden unter den Marken Baysilone M100, Baysilone M500, Baysilone M1000 (Bayer AG), DC 200/20, DC 200/500, DC 200/1000 (Dow Corning), AK100, AK500, AK1000 (Wacker) vertrieben.
Eine Zusammensetzung für die vorliegende Erfindung kann zusätzlich Kieselsäure enthalten, typischerweise in einer Menge von etwa 5 Gewichtsprozent bis etwa 20 Gewichtsprozent. Teilweise silanisierte pyrogene Kieselsäure in Form submikroskopischer Partikel (submikroskopische flammenhydrolytisch hergestellte Kieselsäure) mit Partikelgrößen von etwa 0,007 μm bis 0,01 μm kann vorteilhaft verwendet werden. Beispiele handelsüblicher Kieselsäure sind Kieselsäure Cab-O-Sil TS610 (Cabot), Kieselsäure HDK H15, HDK H20, HDK H30 (Wacker). Kieselsäure hat in der Zusammensetzung die Funktion, einerseits die flüssige Mischung bei der Verarbeitung thixotropisch zu verdicken (Verringerung der Viskosität, wenn die Mischung Scherkräften ausgesetzt ist; Erhöhung der Viskosität, wenn sich die Mischung in Ruhe befindet), und andererseits die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts zu verbessern.
Bei Verwendung wird der Vinyl-Bestandteil der zu polymerisierenden Mischung in der Praxis im allgemeinen bis zu dem Zeitpunkt der Verarbeitung getrennt von dem Wasserstoff-Siloxan-Bestandteil aufbewahrt.
Zu diesem Zweck kann es vorteilhaft sein, zwei getrennte Mischungen vorzubereiten, die jeweils die beiden erwähnten Bestandteile, vermischt mit anderen geeigneten Additiven, enthalten. Der zweikomponentige Silikongummi kann dann durch Mischen eines Bestandteils A und eines Bestandteils B in geeigneten Mengenverhältnissen gewonnen werden. Ein typisches Beispiel für eine Zusammensetzung der Bestandteile (oder Komponenten) A und B ist im folgenden angegeben:

– Bestandteil A enthält eine oder mehrere Vinyl-Siloxanverbindungen, einen Katalysator, optional ein Silikonöl (oder eine Mischung von Silikonölen), um die für die Verarbeitung gewünschte Viskosität einzustellen, und eine geeignete Menge Kieselsäure,
– Bestandteil B enthält einen oder mehrere Wasserstoff-Siloxan polymerisierende Wirkstoffe, optional ein Silikonöl (oder eine Ölmischung) und optional eine geeignete Menge Kieselsäure.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Bestandteil B zusätzlich auch eine gewisse Menge einer Vinyl-Silikon-Verbindung enthalten.
Die Bestandteile A und B werden erst in dem Moment der Verarbeitung des Materials in geeigneten Mengenverhältnissen gemischt.
Für die spezielle Verwendung in der optischen Vorrichtung 100 sollte die elastomere Verbindung auch in Gehäuse mit relativ kleinen Abmessungen eingeführt werden können, beispielsweise in den Raum zwischen den Rippen 109. Deshalb hat die aufzutragende Mischung (Bestandteil A + Bestandteil B) bevorzugt eine relativ niedrige kinematische Viskosität, vorzugsweise weniger als etwa 2.000 mPas bei 20°C, die dennoch ausreichend hoch ist, beispielsweise größer als etwa 500 mPas, um ein zu starkes Fließen der Mischung zu verhindern.
Besonders bevorzugt ist eine Viskosität zwischen etwa 800 mPas und etwa 1.500 mPas. Die beiden Bestandteile, aus denen der Silikongummi gemäß der vorliegenden Erfindung zusammengesetzt ist, haben bevorzugt jeweils in etwa die für eine gegebene Anwendung gewünschte Viskosität. Alternativ kann die gewünschte Viskosität auch durch Mischen der beiden Bestandteile, die eine entsprechend höhere bzw. entsprechend niedrigere als die gewünschte Viskosität haben, erhalten werden. Die resultierende Verarbeitungsviskosität wird erreicht, wenn die beiden Bestandteile entsprechend den vorgegebenen stoichometrischen Mengenverhältnissen gemischt werden. Wie bereits erwähnt, kann die gewünschte Viskosität der Mischung in vorteilhafter Weise dadurch erhalten werden, daß den beiden Bestandteilen der Mischung eine ausreichende Menge Silikonöl geeigneter Viskosität hinzugefügt wird.
Nachdem man die beiden Bestandteile des Silikongummis miteinander vermischt hat, wird die so erhaltene Mischung in geeignete Gehäuse gegossen, wie im folgenden beschrieben wird. Die Bearbeitungszeit der Mischung oder die nutzbare Zeitdauer, in der die Mischung ohne merklichen Anstieg der Viskosität verarbeitet werden kann, beträgt zwischen etwa 10 Minuten und etwa 30 Minuten, bevorzugt etwa 15 bis 20 Minuten. Im allgemeinen wird diese Zeitdauer als ausreichend angesehen, um einem Anwender problemlos das Einbringen der Mischung in die Gehäuse zu ermöglichen. Nach dieser Zeitdauer nimmt die Viskosität der Mischung infolge der fortschreitenden Polymerisationsreaktion zwischen den Bestandteilen allmählich zu, so daß das Einbringen des Materials in die Gehäuse schwierig werden kann.
Von dem Moment des Mischens der beiden Bestandteile an dauert es etwa 30 Minuten bis etwa 2 Stunden, vorzugsweise 1 bis 1,5 Stunden, bis das Material eine der endgültigen Härte ähnliche Härte erreicht hat und die Polymerisationsreaktion als im wesentlichen vollständig abgelaufen angesehen werden kann. Wie bereits erwähnt, ist für den Gummi jedoch eine etwas geringere Härte erforderlich, so daß keine zu hohen mechanischen Spannungen auf die darin eingebettete faseroptische Komponente 200 ausgeübt werden. Die gewünschte Weichheit eines Silikongummis gemäß der Erfindung kann man entweder durch geeignete Anpassung des stoichometrischen Verhältnisses der Reaktanten (eine Verringerung der Menge der Wasserstoff-Siloxanverbindung führt zu einer Abnahme des Grades der Vernetzung des Elastomers und folglich seiner Härte) oder durch Zugabe einer geeigneten Menge eines Silikonöls geeigneter Viskosität zu der Mischung. Ein Silikongummi gemäß der Erfindung hat bevorzugt eine Nadeleindruckhärte zwischen etwa 300 1/10 mm und etwa 600 1/10 mm, insbesondere zwischen etwa 400 1/10 mm und etwa 500 1/10 mm, gemessen nach dem Standard ASTM D1321.
Das Einbringen der flüssigen Mischung und der faseroptischen Komponente 200 in die optische Vorrichtung 100 zum Einbetten der Komponente in das Silikonmaterial kann auf verschiedene Weise geschehen. Bei allen im folgenden beschriebenen Fällen ist unter der darin erwähnten flüssigen Silikonmischung die Mischung der beiden Vinylsiloxan- und Wasserstoffsiloxan-Bestandteile einschließlich Katalysatoren und anderen Zusätzen wie Silikonölen oder Kieselsäure zu verstehen. Wie bereits erwähnt, hat die Mischung eine ausreichend reduzierte Viskosität, so daß sie leicht in Innenräume mit geringen Abmessungen der optischen Vorrichtung 100 eingebracht werden kann. Dennoch darf die Mischung nicht übermäßig flüssig sein, so daß ein übermäßiges Fließen der Mischung in dem Inneren der Gehäuse vermieden wird. Typischerweise beträgt die Viskosität der verwendeten Mischung zwischen etwa 500 mPas und etwa 2.000 mPas, bevorzugt zwischen etwas 800 mPas und 1.200 mPas.
Ein erstes Verfahren zum Herstellen einer optischen Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen ersten Schritt des Anordnens der faseroptischen Komponente 200 in dem Gehäuserundkanal 108 der Basis 101 und einen darauffolgenden Schritt, in dem eine so große Menge der flüssigen Silikonmischung auf die Komponente gegossen wird, daß die Komponente von einer etwa 1 mm bis 2 mm dicken Schicht bedeckt wird. Das Anordnen der faseroptischen Komponente 200 geschieht mit besonderer Sorgfalt, so daß keine Spannungen in der Komponente verursacht werden. Eine spiralförmige Anordnung der optischen Komponente, wie sie in 1 dargestellt ist, kann sich als besonders vorteilhaft erweisen, weil sie eine minimale Belastung der faseroptischen Komponente 200 gewährleistet. Nachdem die Silikonmischung in den in der Basis 101 vorhandenen Gehäuserundkanal 108 eingebracht wurde, bleibt die optische Vorrichtung 100 bei Raumtemperatur etwa 2 Stunden offen, so daß der gewünschte Polymerisationsgrad des Gummis erreicht wird. Anschließend wird die Vorrichtung 100 geschlossen. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß sich die optische Komponente vor dem Auftragen der Silikonmischung leicht wieder entnehmen läßt, falls die Komponente, beispielsweise aufgrund unsachgemäßer Handhabung während des Anordnens, schadhaft sein sollte.
Ein zweites Verfahren zum Herstellen der optischen Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt als ersten Schritt ein erstes Eingießen einer Mindestmenge der Silikonmasse auf den Boden des Gehäuserundkanals 108 der optischen Vorrichtung 100, so daß sich beispielsweise eine etwa 0,8 mm dicke Schicht ergibt. Nachdem sich diese erste Schicht des Silikongummis verfestigt hat, wird als nächstes die faseroptische Komponente 200 in dem Gehäuse angeordnet. Anschließend wird durch ein zweites Eingießen flüssiger Silikonmischung die faseroptische Komponente 200 vollständig eingebettet. Diese zweite Schicht läßt man dann polymerisieren, wie es im vorhergehenden für das erste Verfahren beschrieben ist. Die Anwesenheit der ersten Schicht Silikongummi auf dem Boden des Gehäuserundkanals 108 bewirkt eine geringfügige Haftung der in dem Gehäuse angeordneten optischen Komponente 200, wodurch die Gefahr, daß die Komponente aus dem Gehäuse herausrutscht, wie es bei dem ersten Verfahren vorkommen könnte, reduziert wird.
Ein drittes Verfahren umfaßt einen ersten Schritt, in dem die Silikonmischung in den Gehäuserundkanal 108 der optischen Vorrichtung 100 gegossen wird. Unmittelbar danach wird die faseroptische Komponente in das Gehäuse eingebracht, wobei darauf zu achten ist, daß sie vollständig in die noch flüssige Mischung eingebettet wird. Auch bei dieser dritten Vorgehensweise ist es möglich, während des Anordnens der optischen Komponente eine bessere Kontrolle auszuüben und so die Gefahr eines versehentlichen Herausrutschens aus dem Gehäuse zu verhindern.
Bei Anwendung eines der im vorhergehenden beschriebenen Verfahren wird die faseroptische Komponente in dem dafür vorgesehenen Gehäuse mit einem Minimum an Dehnung angeordnet, so daß sich keine wesentlichen Änderungen der Übertragungsfunktion der Komponente ergeben. In jedem Fall werden möglicherweise auftretende minimale Änderungen der Übertragungsfunktion im Laufe der Zeit konstant gehalten, damit die optische Komponente durch das Silikonmaterial arretiert und so die Konstanz der optischen Eigenschaften der Komponente gewährleistet wird.
Auf der Grundlage der vorhergehenden Beschreibung kann ein Fachmann ohne weiteres geeignete Verfahren zum Anordnen der faseroptischen Komponente in dem Gehäuserundkanal finden, einschließlich der Verwendung von schützenden Substanzen, die von den explizit erwähnten Schutzmassen abweichen.
Die auf diese Weise in den Gehäuserundkanal eingefügte Schutzmasse hat eine dauerhaft weiche Kontaktfläche und kann deshalb die Spannungen aufnehmen, denen die faseroptische Komponente beim Anordnen ausgesetzt ist. Durch diese Schutzmasse wird verhindert, daß die faseroptische Komponente 200 mit den Wänden des Gehäuserundkanals 108 in Kontakt kommt. Zudem kann damit die faseroptische Komponente in einer Lage fixiert werden, die sich während der Lebensdauer der Vorrichtung nicht wesentlich ändert, ohne daß dabei schädliche mechanische Spannungen auf die Komponente übertragen werden.
Bei der in 2 dargestellten speziellen Lösung mit Auslaßöffnungen 104 haftet der Deckel an den erhöhten Bereichen 113 und übt folglich auf den darunterliegenden Endabschnitt 203 der faseroptischen Komponente 200 keinen Druck aus.
Es ist auch möglich, andere ebene Anordnungen zu verwenden, bei denen die faseroptische Komponente 200 oberhalb einer Ebene liegt, so daß ein Kontakt lediglich zwischen bestimmten Abschnitten der Komponente verhindert wird, beispielsweise zwischen Abschnitten, die für Änderungen der Übertragungscharakteristik besonders anfällig sind.
Ebene Anordnungen, die sich von der in 1 gezeigten unterscheiden, können beispielsweise spiralförmige Kurven sein, deren Windungen nicht kreisförmig sind und/oder einen unterschiedlichen Abstand haben.
Zudem kann die faseroptische Komponente 200 so angeordnet werden, daß eine Berührung durch direkte Überlagerung zwischen Abschnitten der faseroptischen Komponente 200 verhindert wird, aber teilweise zwischen tangential verlaufenden Abschnitten möglich ist.
Gemäß einer besonderen alternativen Ausführungsform der Erfindung muß die faseroptische Komponente 200 nicht in einer Ebene angeordnet werden, sondern kann auf einen Dorn an der Basis 101 so aufgewickelt werden, daß Überlagerungen nicht vorkommen. Bevorzugt wird die faseroptische Komponente 200 dabei zu einer Helix gewunden. Besonders bevorzugt wird sie so aufgewickelt, daß keinerlei Kontakt zwischen verschiedenen Abschnitten der Komponente stattfindet.
Die den Gehäuserundkanal 108 begrenzenden Elemente erzeugen keine Änderungen in den Eigenschaften der faseroptischen Komponente 200. Beispielsweise haben sie keine scharfen Kanten und führen nicht zu einer übermäßigen Biegung der Komponente.
Die beschriebene optische Vorrichtung 100 ist dafür geeignet, neben dem erwähnten gechirpten Gitter 202 beliebige andere faseroptische Komponenten aufzunehmen.
Beispiele bekannter faseroptischer Komponenten sind: Fasergitter, aktive Fasern zur Verstärkung optischer Signale, Faserkoppler, optische Fasern im allgemeinen (beispielsweise Monomodenfasern, polarisationserhaltende Fasern, dispersionsverschobene Fasern, in optischen Sensoren verwendete Fasern usw.) sowie durch optische Verbindung derartiger Fasern erhaltene Komponenten.
Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die aufgeführten faseroptischen Komponenten auch Faserabschnitte enthalten können, die lediglich aus durchleitender optischer Faser (wie beispielsweise eine Monomodenfaser) bestehen. Diese Faserabschnitte können an dem Eingang und/oder dem Ausgang oder in dazwischenliegenden Abschnitten der Komponente angeordnet sein.
Wie bereits erwähnt, ist die technische Lösung für alle faseroptischen Komponenten geeignet, die so lang sind, daß sie gewunden angeordnet werden müssen, und einen Faserabschnitt haben, dem eine Übertragungsfunktion zugeordnet ist, die für Änderungen aufgrund von mechanischen Spannungen anfällig ist.
Durch die Vorrichtung 100 wird gewährleistet, daß die faseroptische Komponente 200 während der Lebensdauer der Vorrichtung eine stabile Lage beibehält. Dies bedeutet, daß sichergestellt wird, daß sich die faseroptische Komponente über ihre gesamte Länge oder zumindest für vorgegebene Abschnitte nicht wesentlich von der ursprünglichen Lage in der Basis 101 weg bewegt.
In dem speziellen Fall der im vorhergehenden beschriebenen Vorrichtung 100 wird die Lage der faseroptischen Komponente 200 entweder durch die Wirkung der Schutzmasse oder dadurch stabil gehalten, daß der Gehäuserundkanal 108 Abmessungen hat, die eine wesentliche Beweglichkeit der Komponente nicht zulassen.
Die Schutzmasse und der Gehäuserundkanal 108 stellen spezielle Fixierelemente dar, jedoch sind auch andere Fixierelemente geeignet, beispielsweise andere Arten von Klebstoffen, Nuten, Begrenzungsrippen, schlauchförmige Kanäle für die Faser, der Deckel selbst, einzeln oder in Kombination verwendete vernetzbare Kunstharze oder beliebige andere Elemente, die für den Zweck geeignet sind.
Im folgenden wird ein besonderer chromatischer Dispersionskompensator (CDC) beschrieben, für den die im vorhergehenden veranschaulichte optische Vorrichtung 100 verwendet wird.
3a zeigt eine schematische Darstellung eines chromatischen Dispersionskompensators 300. Er umfaßt einen optischen Zirkulator 301 mit drei Anschlüssen. An den ersten Anschluß ist eine Faser 302 angeschlossen, an den zweiten Anschluß eine faseroptische Komponente 200 eines anhand von 1 beschriebenen Typs und an den dritten Anschluß eine weitere Faser 303.
Die faseroptische Komponente 200 enthält beispielsweise zwei gechirpte Gitter 202' und 202" des DCG-Typs, die in Reihe geschaltet sind.
3b zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Typs eines chromatischen Dispersionskompensators 300'. Er umfaßt einen Zirkulator 305 mit vier Anschlüssen, an die Fasern 302 und 303 sowie eine erste faseroptische Komponente 200 und eine zweite faseroptische Komponente 200', die der ersten ähnlich ist, angeschlossen sind. Jede der faseroptischen Komponenten 200 und 200' enthält zwei gechirpte Gitter 202' und 202", die in Reihe geschaltet sind.
Die faseroptischen Komponenten 200 und 200' haben Reflexionsbänder, die sich teilweise oder vollständig überlappen. Die Dispersion des Kompensators 300' ist das Resultat der Dispersion der Komponenten 200 und 200' in dem Überlagerungsband.
Bekanntlich breiten sich die Komponenten eines optischen Pulses in einer Faser, beispielsweise einer Singlemodefa ser, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus. In einer Stufenindexfaser des Typs nach dem Standard ITU-T G652 breiten sich beispielsweise Komponenten mit größerer Wellenlänge schneller aus als Komponenten mit kleinerer Wellenlänge. Dies bewirkt eine Verbreiterung und folglich eine Verzerrung des Datenpulses.
Die beschriebenen chromatischen Dispersionskompensatoren werden am Ende eines Faserabschnitts angeordnet, um die chromatische Dispersion zu kompensieren, der die verschiedenen optischen Signalen entsprechenden Pulse beim Durchlaufen des Faserabschnitts ausgesetzt sind.
Ein in die Faser 302 eingespeister Puls, der einem Signal mit einer definierten optischen Wellenlänge entspricht, wird von dem optischen Zirkulator 301 zu der faseroptischen Komponente 200 übertragen. Jede Komponente des optischen Pulses wird von den gechirpten Gittern 202' oder 202" an einem Punkt reflektiert, für den die bekannte Bragg-Bedingung erfüllt ist. Für Komponenten mit größerer Wellenlänge ist diese Bedingung erst nach Durchlaufen eines größeren Abschnitts des gechirpten Gitters erfüllt als bei Komponenten mit kleinerer Wellenlänge. Die Komponenten mit größerer Wellenlänge durchlaufen einen größeren Weg und unterliegen einer größeren Verzögerung, während Komponenten mit kürzerer Wellenlänge einen 'kürzeren Pfad durchlaufen und einer geringeren Verzögerung unterliegen. Die durch die gechirpten Gitter bewirkten Verzögerungen haben entgegengesetzte Vorzeichen zu den von den optischen Fasern aufgrund von chromatischer Dispersion erzeugten Verzögerungen, so daß diese kompensiert werden.
Die Pulse entsprechen Signalen mit verschiedenen optischen Wellenlängen und werden nach Kompensation der Dispersion über den Zirkulator 301 zu der Faser 303 gelei tet. Die faseroptische Komponente 200 ist dafür ausgelegt, die chromatische Dispersion von Pulsen zu kompensieren, die einer vorgegebenen Anzahl von optischen Signalen mit zugeordneten Wellenlängen entsprechen, beispielsweise den optischen Signalen eines Wellenlängen-Multiplex(WDM)-Systems.
Der Kompensator 300' der 3b arbeitet ähnlich wie der Kompensator 300 der 3a, gewährleistet jedoch, daß die Kompensation der chromatischen Dispersion, die bei Signalen unterschiedlicher Welle aufgetreten ist, teilweise in der ersten faseroptischen Komponente 200 geschieht und nach einem weiteren Wegabschnitt in dem optischen Zirkulator 305 in der zweiten faseroptischen Komponente 200' vervollständigt wird.
4 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines speziellen Behälters 400, der dafür ausgelegt ist, zwei chromatische Dispersionskompensatoren des anhand von 3b beschriebenen Typs 300' aufzunehmen. Die optischen Anschlußfasern 302 und 303 sind in 4 nicht dargestellt.
Der Behälter 400 weist einen unteren Rahmen 404 auf, in dem zwei optische Vorrichtungen 100 übereinander und ein Zirkulator 305 mit vier Anschlüssen angeordnet sind. Die optische Vorrichtung 100, die unmittelbar auf dem unteren Rahmen 404 liegt, ist von dem in 2 gezeigten Typ, d.h. sie hat zwei Ausgangsfasern und ist mit der darüberliegenden optischen Vorrichtung 100 in Reihe geschaltet.
Der Zirkulator 305 wird vorsichtig auf dem unteren Rahmen 404 in dem Zentrum des von den beiden optischen Vorrichtungen 100 begrenzten Rings plaziert.
Über dem unteren Rahmen ist ein Zwischenrahmen 405 angeordnet, der seinerseits einen dem Zirkulator 305 ähnlichen Zirkulator 305' mit vier Anschlüssen sowie zwei übereinander angeordnete optische Vorrichtungen 100 enthält, die wie im vorhergehenden beschrieben in Reihe geschaltet sind.
4 zeigt eine optische Vorrichtung 100 in der oberen Position, die an dem Zwischenrahmen 405 mittels geeigneter Zylinderelemente 408 befestigt ist.
Ein Ordnungsrahmen 406 ist auf dem Zwischenrahmen 405 angeordnet und mit einer Abdeckung 407 verschlossen.
Die Zirkulatoren 305 und 305' können beispielsweise von JDS (USA), E-TEK CA (USA) bezogen werden und haben die Form eines Parallelepipeds.
Die Rahmen und die Abdeckung bestehen beispielsweise aus Kunststoff desselben Typs, aus dem die Basis 101 der optischen Vorrichtung 100 hergestellt wurde.
5a zeigt eine perspektivische Ansicht des unteren Rahmens 404, der eine rechteckige Form hat und Randelemente 411, zylindrische oder halbzylindrische Elemente 408 zum Befestigen der beiden optischen Vorrichtungen 100, zwei Zapfen 409 zum Befestigen des Zirkulators 305 und kleine Säulen 410 zum Aufnehmen von Schrauben oder anderen Befestigungselementen aufweist.
5b zeigt den Zwischenrahmen 405. Er umfaßt – zusätzlich zu den bereits in Bezug auf den unteren Rahmen 404 beschriebenen Teilen – zwei Zapfen 409 zum Befestigen des Zirkulators 305' und zwei Schlitze 412 zum Durchführen der optischen Fasern, die von den beiden in dem unteren Rahmen 404 angeordneten optischen Vorrichtungen 100 ausgehen. Der Zwischenrahmen hat eine Öffnung 413, die das Durchführen der optischen Fasern zum Anschließen an den Zirkulator 305 ermöglicht, der auf dem unteren Rahmen 404 angeordnet ist.
5c zeigt den Ordnungsrahmen 406. Dieser weist Öffnungen 412 auf, die auf vier Seiten des Rahmens angeordnet sind und zum Durchführen der optischen Fasern von allen vier optischen Vorrichtungen 100 dienen, die sich in dem unteren Rahmen 404 und dem Zwischenrahmen 405 befinden. Der Ordnungsrahmen 406 hat ferner Öffnungen 418 zum Durchführen der an die Anschlüsse der Zirkulatoren 305 und 305' angeschlossenen Fasern.
An den Randelementen 411 des Ordnungsrahmens befinden sich Löcher 420 verschiedener Größe zur Durchführung von Verschlußelementen der Abdeckung 407.
Der Ordnungsrahmen 406 hat ferner Rippen 415, die Führungen für die optischen Fasern begrenzen, und geeignete Aufnahmen 414, die dafür ausgelegt sind, die verschweißten Faserabschnitte aufzunehmen. Der Ordnungsrahmen 406 hat vorteilhafterweise zwei Sätze von Aufnahmen 416 für Zirkulatoren mit zylindrischer Form und verschiedener Größe.
Der Behälter 400 für einen CDC ist besonders vielseitig verwendbar, da er für parallelepipetförmige Zirkulatoren 305 und 305' geeignet ist, diese jedoch auch durch Zirkulatoren zylindrischer Form ersetzt werden können.
Insbesondere ist in den Aufnahmen 416 eine Vertiefung 417 angeordnet, so daß Zirkulatoren mit zylindrischer Form und bestimmten Abmessungen nicht über die Randelemente 411 des Ordnungsrahmens 406 hervorstehen können.
Zirkulatoren zylindrischer Form werden beispielsweise von den oben bereits erwähnten Unternehmen JDS und E-TEK hergestellt.
Der Ordnungsrahmen 406 hat Öffnungen 419, durch die optische Fasern nach außen treten können, und Säulen 410', die mit den Säulen 410 des unteren Rahmens 404 und des Zwischenrahmens 405 ausgerichtet sind und beispielsweise Schrauben zum Verbinden der drei Rahmen und der Abdeckung 407 aufnehmen können.
Bei den beiden chromatischen Dispersionskompensatoren, die jeweils nach dem in 3b gezeigten Schema aufgebaut sind und sich in dem Behälter 400 befinden, verlaufen die optischen Fasern (in 4 nicht gezeigt), die von den Zirkulatoren 305 und 305' sowie den vier optischen Vorrichtungen 100 ausgehen, durch die dafür vorgesehenen Öffnungen 413 bzw. 412 zu dem Ordnungsrahmen 406.
Die optischen Fasern sind um die Rippen 415 gewunden und miteinander in einer Art und Weise verbunden, die für einen Fachmann anhand der vorstehenden Beschreibung und den dazugehörenden Zeichnungen offensichtlich ist.
Es ist ersichtlich, daß die faseroptischen Komponenten 200 und 200' jeweils in ihrem eigenen Gehäuse angeordnet sind, das die Basis 101 und die dazugehörende Abdeckung umfaßt. Sie sind strukturell von den optischen Zirkulatoren 305 und 305' getrennt, die außerhalb der Gehäuse angeordnet sind.
Die Erfinder haben festgestellt, daß es durch die optische Vorrichtung 100 möglich wird, die faseroptische Komponente in einem austauschbaren Bauteil untergebracht zu verwenden. Beispielsweise kann die optische Vorrichtung 100 leicht von einem Behälter in einen anderen Behälter transferiert werden, ohne daß die darin angeordnete faseroptische Komponente davon beeinträchtigt wird. Insbesondere muß dabei der Vorgang des Anordnens, der besonders leicht zu Schäden führt und eine anschließende Charakterisierung durch Messung der Übertragungsfunktion der Komponente erforderlich macht, nicht wiederholt werden.
Auf der Grundlage der vorhergehenden Beschreibung kann ein Fachmann leicht dem Behälter 400 ähnliche Behälter herstellen, die andere optische Bauteile als den beschriebenen chromatischen Dispersionskompensator aufnehmen können. Diese Bauteile können faseroptische Komponenten enthalten, die in geeigneter Weise an eine optische Vorrichtung, beispielsweise einen optischen Isolator, einen Optokoppler für planare Optik oder einen Optokoppler des Schmelzfasertyps, angeschlossen sind.
Ein Beispiel eines optischen Bauteils, das in einem Behälter des anhand von 4 beschriebenen Typs untergebracht werden kann, ist ein faseroptischer Verstärker bekannten Typs.
Ein derartiger optischer Verstärker umfaßt beispielsweise eine erbiumdotierte optische Faser, die zwischen zwei optischen Isolatoren angeordnet und an einen Optokoppler angeschlossen ist, mit dem die von einer geeigneten Pumpquelle ausgestrahlte optische Leistung auf die dotierte optische Faser übertragen werden kann.
Die erbiumdotierte optische Faser wird vorteilhafterweise, wie im vorhergehenden beschrieben, in der Basis 101 angeordnet. Die optischen Isolatoren und der Optokoppler werden in dem Behälter 400 in ähnlicher Weise angeordnet, wie es in bezug auf die optischen Zirkulatoren 305 und 305' anhand von 4 beschrieben wurde.
Die optischen Anschlüsse zwischen der erbiumdotierten Faser, dem Optokoppler und den beiden optischen Isolatoren werden innerhalb eines Ordnungsrahmens angeordnet, der dem vorstehend beschriebenen Rahmen 406 ähnelt.
Beispiel 1:
Messungen der Reflektivität von gechirpten Gittern
Die Erfinder haben Experimente durchgeführt, bei denen das Reflektivitätsspektrum eines gechirpten Fasergitters vor und nach dem Anordnen sowohl in einem Modul nach dem Stand der Technik als auch in einem Gehäuse, wie es anhand der optischen Vorrichtung 100 beschrieben wurde, gemessen wurde.
Wie bereits erwähnt, sind Vorrichtungen zur Kompensation chromatischer Dispersion nach dem Stand der Technik in geeigneten Modulen untergebracht, wie sie beispielsweise von der Anmelderin hergestellt und mit der Abkürzung CDCM (Chromatic Dispersion Compensation Module) bezeichnet werden, beispielsweise Modelle CDC 0480 und CDC 016160.
Ein solches Modul ist beispielsweise dafür ausgelegt, zwei Vorrichtungen zur Kompensation chromatischer Dispersion aufzunehmen, die in einem bidirektionalen optischen Übertragungssystem verwendet werden.
Wie 6 zeigt, umfaßt das Modul 600 eine metallische Basis 601 mit Kanälen 602, durch welche die optischen Fasern nach außen treten, einen zentralen Bereich 603, der ein oder zwei Zirkulatoren aufnehmen kann, bogenförmige Rippen 604 und Aufnahmen 605, die dafür ausgelegt sind, die zylindrischen Mäntel zum Schutz der Schweißstellen aufzunehmen.
Das bei dem Experiment verwendete Modul war etwa 21 cm lang und 14 cm breit.
Beispiel 1a
Messung der Reflektivität eines geradlinig angeordneten gechirpten Gitters
Das untersuchte gechirpte Fasergitter wurde von der Anmelderin hergestellt und hatte eine Gesamtlänge von etwa 2 Metern, von der das Gitter etwa 160 cm eingenommen hat.
Eine vorläufige Auswertung der Reflektivität des gechirpten Fasergitters wurde vorgenommen, indem das gechirpte Gitter vorsichtig auf einer Werkbank in nahezu geradliniger Lage angeordnet wurde.
Ein Ende des gechirpten Fasergitters wurde an einen ersten Anschluß eines konventionellen Kopplers angeschlossen. Ein zweiter Anschluß dieses Kopplers wurde in geeigneter Weise an eine optische Breitbandquelle angeschlossen, während ein dritter Anschluß an einen Spektrenanalysator angeschlossen wurde, der dafür ausgelegt war, das Spektrum des von dem gechirpten Gitter reflektierten Signals zu messen.
Um Reflexionen zu verhindern, wurde das andere Ende der optischen Faser, in die das gechirpte Gitter einbeschrieben war, so angeschnitten, daß die Abschlußfläche hinsichtlich der optischen Achse der Faser in geeigneter Weise geneigt war, typischerweise mit einem Neigungswinkel von 7° bis 8°. Um evtl. verbleibende Reflexionen zu reduzieren, wurde dieses Ende in ein optisches Öl eingetaucht, das einen Brechungsindex n hat, der dem des Faserkerns gleicht (n ≅ 1,46).
7a zeigt das Spektrum der Reflektivität des gechirpten Fasergitters, das vor dem Anordnen in der Basis 601 gemessen wurde. Dabei wird der Absolutwert des in Dezibel ausgedrückten Verhältnisses zwischen der reflektierten Leistung und der übertragenen Leistung in Abhängigkeit von der Wellenlänge dargestellt.
Die Anmelderin weist darauf hin, daß in der in 7a gezeigten Darstellung der Reflektivität und in den Darstellungen der folgenden Figuren der auf der Ordinate aufgetragene Wert auch durch den Meßaufbau erzeugte Verluste berücksichtigt. Diese Darstellungen sind nicht für den Absolutwert der Reflektivität signifikant, sondern dienen der Bewertung von dessen Abhängigkeit von der Wellenlänge.
Beispiel 1b
Messungen der Reflektivität eines gechirpten Gitters, das in einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik angeordnet ist
Als nächstes haben die Erfinder das gechirpte Fasergitter in der Basis 601 untergebracht. Das gechirpte Fasergitter wurde dann mit mehreren Windungen auf kreisförmigen Pfaden angeordnet, die durch Rippen 604 und Aufnahmen 605 vorgegeben waren.
In einigen Aufnahmen 605 wurden Schweißstellen der Faser angeordnet, während andere Aufnahmen Führungen für Abschnitte der Faserkomponente darstellten.
Auf einem der Pfade waren mehrere Teile verschiedener Windungen zwischen benachbarten Rippen 604 notwendigerweise so angeordnet, daß sie sich berührten. Zusätzlich traten Überlagerungen zwischen verschiedenen Punkten des Faserabschnitts auf, der das gechirpte Gitter enthielt.
Als nächstes wurde in der oben beschriebenen Weise die Messung der Reflektivität wiederholt. Das gemessene Spektrum ist in 7b dargestellt. Die Erfinder haben beobachtet, daß die Reflektivität bei einer Wellenlänge von etwa 1.544,5 nm einen steilen Abfall aufwies.
Die Erfinder nehmen an, daß dieser Abfall der Reflektivität auf mechanischen Spannungen beruhte, denen die Faserkomponente beim Anordnen ausgesetzt wurde.
Die Erfinder nehmen an, daß die zwischen einigen Abschnitten der Faserkomponente vorhandenen Kontakte mechanische Spannungen bewirken können und so das Reflektivitätsspektrum in der bei den Messungen festgestellten Weise beeinflussen können. Insbesondere gehen die Erfinder davon aus, daß Kontakte durch Überlagerung wesentlich größere mechanische Spannungen bewirken können als Kon takte zwischen zueinander tangential verlaufenden Abschnitten.
Die Erfinder haben danach die Testfaser wieder entnommen und von neuem in der Basis 601 angeordnet. Das Reflektivitätsspektrum wurde daraufhin erneut gemessen. Das Resultat ist in 7 dargestellt. In 7c kann man erkennen, daß ein Abfall der Reflektivität bei einer Wellenlänge von etwa 1.540 nm auftritt.
Dieser bei einer anderen Wellenlänge auftretende Abfall der Reflektivität kann auf Spannungen beruhen, die in einem anderen Teil der Faser als bei 7b auftreten.
Daraufhin wurde ein zweites gechirptes Fasergitter untersucht, das eine Länge von etwa 1,5 m und einschließlich der wiederhergestellten Beschichtung einen Durchmesser von etwa 0,4 mm hatte.
8 zeigt als dünne durchgehende Linie das Reflektivitätsspektrum dieses zweiten gechirpten Gitters im ausgestreckten Zustand, d.h. sorgfältig auf einer Werkbank in beinahe geradliniger Anordnung ausgelegt und keinen Kräften ausgesetzt. Das Spektrum erstreckt sich über einen Wellenlängenbereich von 1.538,5 nm bis 1.545 nm.
Dieses zweite gechirpte Gitter wurde in die nach dem Stand der Technik hergestellte Basis 601 untergebracht und sein Reflektivitätsspektrum wie im vorhergehenden beschrieben gemessen.
In 8 ist als gestrichelte Linie das Reflektivitätsspektrum dargestellt, das an dem zweiten gechirpten Gitter in der Basis 601 gemessen wurde. Bei einigen Wellenlängen weicht dieses Spektrum von dem im ausgestreckten Zustand gemessenen Spektrum der Komponente um weniger als 0,5 dB ab. Bei anderen Wellenlängen, beispielsweise bei einer Wellenlänge von 1.539,5 nm, beträgt die Abweichung etwa 0,5 dB. Bei einer Wellenlänge von 1,544,5 nm beträgt die Abweichung etwa 1 dB.
Beispiel 1c
Messung der Reflektivität eines gechirpten Gitters, das in einem erfindungsgemäßen Gehäuse angeordnet ist
Die Erfinder haben eine Basis 101, wie sie anhand von 1 beschrieben wurde, hergestellt.
Die Basis 101 wurde aus verstärktem Polycarbonat hergestellt und hatte die Abmessungen 12 cm × 12 cm × 3 mm.
Der spiralförmige Gehäuserundkanal 108 wurde aus der Basis 101 herausgefräst. Die verwendete Abdeckung hatte eine Dicke von 0,7 mm.
Die bogenförmigen Rippen 109 hatten eine Dicke von etwa 0,5 mm und eine Höhe von etwa 2,5 mm.
Der Abstand zwischen zwei benachbarten bogenförmigen Rippen 109 betrug etwa 1 mm.
Das gechirpte Fasergitter wurde in der Basis 101 auf die im vorhergehenden, unter Bezugnahme auf die optische Vorrichtung 100 beschriebenen Weise angeordnet. Dabei wurde zusätzlich flüssige Schutzmasse verwendet und diese nach Eingießen polymerisiert.
Die verwendete Schutzmasse war eine Mischung, die gemäß dem folgenden Beispiel 2 hergestellt wurde. Diese Mischung ließ man etwa zwei Stunden lang aushärten.
Das Reflektivitätsspektrum, das an dem zweiten gechirpten Gitter des Beispiels 1b in der Basis 101 gemessen wurde, ist als dicke durchgezogene Linie in 8 dargestellt.
Alle Abweichungen zwischen Punkten des Spektrums des in der Basis 101 angeordneten gechirpten Gitters und denen des ausgestreckten gechirpten Gitters betragen weniger als 0,5 dB, insbesondere weniger als 0,2 dB.
Diese Experimente zeigen, daß die faseroptische Komponente 200 mittels der optischen Vorrichtung 100 so geschützt werden kann, daß beim Anordnen in der Vorrichtung wesentlich geringere Änderungen der Übertragungsfunktion auftreten, als dies beim Anordnen in einem herkömmlichen Modul der Fall ist.
Beispiel 2
Herstellung des Silikongummis
Die Erfinder stellten durch Mischen der folgenden Bestandteile A und B einen ersten Silikongummi her. Diese Bestandteile hatten die folgende Zusammensetzung:
Bestandteil A
Bestandteil B
Die Vinyl-Siloxanverbindungen Silopren U1 und Silopren U10, das Wasserstoff-Siloxan-Polymerisationsmittel Silopren U230 und die Silikonöle M100 und M500 werden von Bayer AG vertrieben. Kieselsäure Cab-O-Sil TS610 wird von der Firma Cabot vertrieben.
Die kinematische Viskosität der beiden Bestandteile A und B (und folglich auch deren Mischung) beträgt etwa 1.000 mPas bei 25°C (ASTM D445).
Die Bestandteile A und B werden in einem Verhältnis von 1:1 gemischt, so daß das molare Verhältnis zwischen den Vinylgruppen und den Wasserstoff-Siloxangruppen etwa 1: 0,8 beträgt, also ein leichtes stoichometrisches Defizit der zuletzt erwähnten reaktiven Gruppen besteht. Die Bearbeitungszeit der flüssigen Mischung beträgt etwa 15 bis 20 Minuten. Etwa eine Stunde nach dem Mischen der beiden Bestandteile hat die Zusammensetzung die Beschaffenheit eines gummiartigen Festkörpers. Die endgültige Härte wird nach etwa zwei bis drei Stunden erreicht. Bei dem Nadeleindrucktest nach dem Standard ASTM D1321 erhält man für den Gummi einen Wert von etwa 470 Zehntel Millimeter.
Beispiel 3
Herstellung des Silikongummis
Die Erfinder stellten einen zweiten Silikongummi nach dem anhand von Beispiel 2 beschriebenen Verfahren her, wobei der einzige Unterschied darin bestand, daß die Gewichtsanteile der Verbindung Silopren U230 in dem Bestandteil B der Mischung 1,25 statt 1,0 betrugen. Auf diese Weise ergibt sich beim Mischen der Bestandteile A und B in einem Verhältnis 1:1 ein stoichometrisches Verhältnis zwischen den Vinylgruppen und Wasserstoff-Siloxangruppen von etwa 1:1. Der so erhaltene Gummi hat ähnliche Eigenschaften wie jener des Beispiels 2 und eine Nadeleindruckhärte von etwa 400 Zehntel Millimeter.
Beispiel 4
Austreten von Wasserstoff bei Alterung des Gummis
Die Erfinder stellten 10 g Proben der Silikongummis nach Beispiel 2 und 3 her, indem eine dünne Schicht (etwa 200 μm dick) der flüssigen Mischung auf die Innenflächen einer Reihe von Teströhrchen (inneres Volumen 150 cm³) aufgetragen wurde. In den Teströhrchen befand sich zusätzlich 0,1 ml Wasser (5.5 mmol).
Auf diese Weise wurde eine erste Gruppe (G1) von Proben mit einem Mischungsverhältnis von 1:0,8 (Vinylgruppen Wasserstoff-Siloxangruppen) gemäß Beispiel 2 und eine zweite Gruppe (G2) von Proben mit einem Mischungsverhältnis von 1:1 gemäß Beispiel 3 hergestellt.
Beide Gruppen G1 und G2 wurden jeweils in zwei Untergruppen G1a und G1b bzw. G2a und G2b unterteilt. Die Teströhrchen der beiden Untergruppen G1a und G2a wurden unmittelbar nach dem Auftragen der flüssigen Mischung auf die Innenflächen der Teströhrchen versiegelt. Die Mischungen wurden polymerisiert, während die Teströhrchen versiegelt waren. Demgegenüber wurden die Mischungen der Untergruppen G1b und G2b bei offenen Teströhrchen polymerisiert und die Teströhrchen erst versiegelt, nachdem die Polymerisation beendet war.
Nach Abschluß der Polymerisation, etwa drei Stunden nach dem Auftragen der flüssigen Mischung, wurden die den Silikongummi enthaltenden Teströhrchen bei 100°C 15 Tage lang in einem Ofen einem Alterungstest unterzogen (entspricht etwa einer Alterung von mehr als 20 Jahren bei einer Temperatur von etwa 10°C).
Nach dem Alterungsprozeß wurden die Teströhrchen wieder geöffnet und die Zusammensetzung der in ihrem Inneren ausgetretenen Gase mittels eines Gaschromatographen von Hewlett Packard, Model 5480, untersucht, um eventuell vorhandene Spuren von Wasserstoff nachzuweisen.
Die Ergebnisse des Alterungstests sind in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1: Alterungstest
Wie man anhand der Daten in Tabelle 1 erkennen kann, blieb die Menge des ausgetretenen Wasserstoffs selbst unter den erschwerten Bedingungen der Gruppe G2a deutlich unter den als akzeptabel angesehenen Grenzen von 1 cm³/kg und vorzugsweise von 0,5 cm³/kg.
Bei einem ähnlichen Alterungstest einer Vergleichsmischung, die gemäß Beispiel 3 mit einem Mischungsverhältnis der SiH-Gruppen zu den Vinylgruppen von 1,5:1 (d.h. 4,32 Gewichtsanteile der Verbindung Silopren U230 in der Gesamtmischung) hergestellt wurde, war die Menge des ausgetretenen Wasserstoffs größer als 100 cm³/kg Material (gemessen in einem Teströhrchen, das nach Polymerisation versiegelt wurde).

Claims

Optische Vorrichtung (100) umfassend: – eine faseroptische Komponente (200), die einer vorgegebenen Übertragungsfunktion zugeordnet und dafür ausgelegt ist, in mehreren nebeneinander liegenden Windungen angeordnet zu werden, und – ein starres Gehäuse (101), das dafür ausgelegt ist, die faseroptische Komponente aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (101) enthält. – mindestens ein Trennelement (109), das dafür ausgelegt ist, die Windungen der mehreren, nebeneinander liegenden Windungen räumlich voneinander zu trennen, so daß überlagerungsbedingte Kontakte zwischen ihnen vermieden werden, und – ein Element zum Fixieren der faseroptischen Komponente (200), wobei das Fixierelement dafür ausgelegt ist, die faseroptische Komponente (200) in einer stabilen Position zu halten.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das Trennelement dafür ausgelegt ist, die Windungen der mehreren, nebeneinander liegenden Windungen so voneinander zu trennen, daß Kontakte zwischen ihnen vermieden werden.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher die faseroptische Komponente (200) in einem Abschnitt eine Komponente umfaßt, die ein Fasergitter (202) oder ein gechirptes Fasergitter (202) ist.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher die faseroptische Komponente (200) eine Komponente umfaßt, die ein chromatischer Dispersionskompensator oder eine aktive Faser ist.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher die faseroptische Komponente (200) eine Länge zwischen 10 cm und 20 m hat.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher die faseroptische Komponente (200) eine Länge zwischen 20 cm und 20 m hat.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das starre Gehäuse (101) aus einem Material besteht, das Polycarbonat oder eine Aluminiumlegierung enthält.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das starre Gehäuse (101) Rippen (109) aufweist, die dafür ausgelegt sind, einen Gehäuserundkanal (108) für die faseroptische Komponente (200) vorzugeben.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das Gehäuse (101) Nuten aufweist.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das Trennelement mindestens eine Rippe (109) aufweist, die zwischen zwei Windungen der mehreren nebeneinander liegenden Windungen angeordnet ist.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das Trennelement ein vernetzbares Kunstharz enthält.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das Fixierelement ein Abdichtschmiermittel, eine Silikonverbindung oder ein Polyurethanharz ist.
Optische Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher das Fixierelement eine strukturell mit dem Gehäuse (101) verbundene Abdeckung ist.
Optisches Gerät umfassend einen Behälter (400), in dem angeordnet sind: – eine optische Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und – eine optische Komponente (305), die dafür ausgelegt ist, an die faseroptische Komponente (200) angeschlossen zu werden.
Optisches Gerät nach Anspruch 14, bei welchem die optische Komponente (305) mindestens eine optische Faser zum Anschließen aufweist.
Optisches Gerät nach Anspruch 15, bei welchem der Behälter (400) eine Einheit (406) zum Anschließen der faseroptischen Komponente (200) an die mindestens eine optische Faser zum Anschließen der optischen Komponente (305) enthält.
Optisches Gerät nach Anspruch 14, bei welchem die faseroptische Komponente (200) ein faseroptisches Gitter oder eine aktive optische Faser ist.
Optisches Gerät nach Anspruch 14, bei welchem die optische Komponente (305) ein optischer Zirkulator, ein optischer Isolator oder ein Optokoppler ist.
Verfahren zum Herstellen einer optischen Vorrichtung umfassend eine faseroptische Komponente (200), die einer vorgegebenen Übertragungsfunktion zugeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt – Anordnen der faseroptischen Komponente (200) in einer gewundenen Konfiguration in einem starren Gehäuse (101), so daß Überlagerungen zwischen den verschiedenen Teilen der faseroptischen Komponente (200) vermieden werden, und – Fixieren der faseroptischen Komponente (200) in der Konfiguration mittels eines Fixierelements, so daß Bewegungen innerhalb des Gehäuses (101) verhindert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem der Schritt des Anordnens der faseroptischen Komponente (200) in dem Gehäuse (101) das Anordnen der faseroptischen Komponente (200) in einer Konfiguration einschließt, die Kontakte zwischen verschiedenen Abschnitten der faseroptischen Komponente (200) vermeidet.
Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem der Schritt des Anordnens der faseroptischen Komponente (200) in dem Gehäuse (101) das Anordnen der faseroptischen Komponente (200) in einer spiralförmigen Konfiguration umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welcher die spiralförmige Konfiguration eine Schrittweite aufweist, die größer oder gleich dem maximalen Durchmesser der faseroptischen Komponente (200) ist.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem die spiralförmige Konfiguration eine Schrittweite hat, die etwa das 1,5-fache des Maximaldurchmessers der faseroptischen Komponente (200) beträgt.
Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem der Fixierschritt einen Schritt umfaßt, bei dem eine Quantität einer Schutzmasse in das Gehäuse (101) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem die Übertragungsfunktion einem vorgegebenen Reflektivitätsspektrum zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem sich das Reflektivitätsspektrum bei dem Schritt des Anordnens der faseroptischen Komponente (200) in dem Gehäuse (101) um weniger als 0,5 dB ändert.
Verfahren nach Anspruch 26, bei welchem sich das Reflektivitätsspektrum bei dem Schritt des Anordnens der faseroptischen Komponente (200) in dem Gehäuse (101) um weniger als 0,2 dB ändert.