DE60203196T2

DE60203196T2 - Verfahren zum kennzeichnen einer oder mehrerer eigenschaften von optischen fasern

Info

Publication number: DE60203196T2
Application number: DE60203196T
Authority: DE
Inventors: Koen De Jongh; Johannes Peter PLEUNIS
Original assignee: Draka Fibre Technology BV
Current assignee: Draka Fibre Technology BV
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: NL1019412C2; CN1250470C; CN1589241A; WO2003043943A1; US20030147607A1; JP2005509868A; EP1446361A1; DE60203196D1; JP4383877B2; ATE290515T1; EP1446361B1; AU2002343856A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kennzeichnen einer oder mehrerer Eigenschaften von optischen Fasern, die aus einem optischen Vorformling erhalten werden.
Ein Verfahren zur Herstellung optischer Fasern aus einem Vorformling ist als solches zum Beispiel aus dem US-Patent Nr. 6,260,510 des gegenwärtigen Anmelders bekannt. Die Vorformlinge, die bei einem solchen Verfahren verwendet werden, haben einen Durchmesser von 60 mm oder mehr, und es kann eine optische Faser mit einer Gesamtlänge von mehr als 200 km daraus gezogen werden. Zusätzlich dazu sind Vorformlinge bekannt, aus denen eine Gesamtfaserlänge von 500 oder 1000 km erhalten wird. Nachdem die optische Faser aus dem erwärmten Vorformling gezogen worden ist, wird sie in eine Anzahl getrennter Längen unterteilt, die gegenseitig unterschiedliche Abmessungen aufweisen können, zum Beispiel 4, 8, 12, 25 oder 50 km. Die Anzahl der optischen Fasern, die aus ein und demselben Vorformling erhalten werden, kann folglich mehr als 100 betragen. Bei der Herstellung solcher optischen Fasern wird die optische Faser zum Zweck der Kennzeichnung ihrer geometrischen und optischen Eigenschaften einer großen Anzahl von Messungen unterzogen. Eine Anzahl solcher Eigenschaften werden am Anfang und am Ende der Faserlänge gemessen. Die beträchtliche Zunahme der Faserproduktionsprozesse und das Kapazitätswachstum wird folglich zu einer Zunahme der Menge der Messungen führen, die an Faserlängen auszuführen sind. Zusätzlich kann die optische Faser dabei brechen, wenn sie auf Zugfestigkeit geprüft wird, was zu einer zufälligen Faserlänge führt, die auf der Spule vorhanden ist, als dessen Ergebnis getrennte Faserlängen erhalten werden, von denen jede anschließend einer Messung der Eigenschaften unterzogen werden muß.
Ein Verfahren zum Aufwickeln und Abwickeln eines Faserelements, das unterschiedliche Längsabschnitte aufweist, ist aus EP 1 013 618 A bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Anzahl der Messungen zum Kennzeichnen der optischen Faser zu reduzieren, die an einer optischen Faser während deren Herstellung ausgeführt werden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kennzeichnen einer oder mehrerer Eigenschaften optischer Fasern bereitzustellen, die aus einem optischen Vorformling erhalten werden, in dem die Anzahl der auszuführenden Messungen reduziert wird, indem die Position jeder einzelnen Faserlänge auf der ursprünglichen optischen Faser genau verfolgt wird, aus der die einzelnen Faserlängen hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung, die in der Einleitung bezeichnet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

i) Ziehen einer optischen Faser aus dem optischen Vorformling,
ii) Unterteilen der optischen Faser aus Schritt i) in getrennte Längenabschnitte durch Wickeln jedes getrennten Längenabschnitts auf eine Spule,
iii) Kodieren jeder Spule aus Schritt ii), wobei jede Spule einen spezifischen Längenabschnitt der ursprünglichen optischen Faser aus Schritt i) aufweist,
iv) Messen einer oder mehrerer Eigenschaften eines Längenabschnitts einer optischen Faser, deren Code, der in Schritt iii) registriert wird, bekannt ist,
v) Messen einer oder mehrerer Eigenschaften eines zufälligen Längenabschnitts einer optischen Faser, der vom Längenabschnitt aus Schritt iv) verschieden ist, dessen Code, der in Schritt iii) registriert wird, bekannt ist,
vi) Bestimmen einer oder mehrerer Eigenschaften eines oder mehrerer der Längenabschnitte der optischen Fasern, die von den Längenabschnitten verschieden sind, die gemäß der Schritte iv) und v) gemessen werden, durch mathematische Verarbeitung der im Schritt iv) erhaltenen Meßergebnisse und der im Schritt v) erhaltenen Meßergebnisse, und
vii) Zuordnen von Eigenschaften zu den anderen Längenabschnitten aus Schritt vi) auf der Grundlage der mathematisch verarbeiteten Meßdaten.

Da es folglich bekannt ist, von welcher Position auf der ursprünglichen optischen Faser ein besonderer Längenabschnitt herrührt, ist es möglich, die Anzahl der Messungen zu reduzieren, die an den endgültigen optischen Fasern auszuführen sind, insbesondere durch eine Berechnung der spezifischen Eigenschaften aus den Daten der Eigenschaften von anderen Längenabschnitten. Schließlich kann dann, wenn eine spezifische Eigenschaft eines Längenabschnitts, der den Anfang der optischen Faser bildet, und eine spezifische Eigenschaft eines Längenabschnitts, der das Ende der optischen Faser bildet, wobei die Längenabschnitte durch einen Abstand von zum Beispiel 50 km getrennt sein können, sich innerhalb eines vorbestimmten Toleranzwertes entsprechen, die spezifische Eigenschaft auch jedem Zwischenlängenabschnitt der optischen Faser zugeordnet werden. Auf diese Weise werden- nur zwei Messungen ausreichen, und die erhaltenen Ergebnisse können allen anderen Längenabschnitten zugeordnet werden.
Es wird besonders bevorzugt, bei der Ausführung des Schrittes iii) und/oder des Schrittes vi) eine elektronische Speichervorrichtung zu verwenden.
Die Verwendung einer solchen elektronischen Speichervorrichtung, insbesondere eines Computersystems, ist insbesondere zum Aufbau eines Abrechnungssystems wünschenswert, so daß jede Interpolation der Eigenschaften in einer einfachen Weise ausgeführt werden kann, was folglich eine beträchtliche Verminderung der Anzahl der Messungen ermöglicht, die vorher an jeder optischen Faser ausgeführt werden mußten, die auf eine Spule gewickelt wird. Zusätzlich liefert eine solche elektronische Speichervorrichtung eine genaue Information hinsichtlich des Ortes jedes einzelnen Längenabschnitts in der ursprünglichen optischen Faser.
In besonderen Ausführungsformen wird die optische Faser, die gezogen wird, vorzugsweise auf eine Spule gewickelt, während der Schritt i) ausgeführt wird. Eine solche Ausführungsform stellt folglich eine Mutterspule bereit, auf der die gesamte optische Faserlänge vorhanden ist. Die optische Faser wird von der Mutterspule auf eine Anzahl von Tochterspulen überführt, wie benötigt, wobei die Tochterspulen anschließend kodiert und mit beliebigen einzelnen Faserlängen, zum Beispiel 4, 8, 12, 25 oder 50 km versehen werden.
In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können andererseits die Schritte v)–vii) durch einen einzigen Schritt viii) ersetzt werden, wobei der Schritt viii) das Zuordnen der in Schritt iv) gemessenen Eigenschaften zu einem anderen Längenabschnitt aufweist, dessen Code, der in Schritt iii) registriert wird, bekannt ist und der an den Längenabschnitt aus Schritt iv) angrenzt.
Bei einer solchen Ausführungsform werden die Eigenschaften einer optischen Faser, die auf einer Spule vorhanden ist, einer anderen optischen Faser zugeordnet, die auf einer anderen Spule vorhanden ist, in der der Längenabschnitt der einen optischen Faser ursprünglich an den Längenabschnitt der anderen optischen Faser angrenzte. Der Ausdruck „ursprünglich" wie er hierin verwendet wird, ist so zu verstehen, daß er die optische Faser bedeutet, bevor deren Unterteilung in Längenabschnitte stattfindet. In dieser speziellen Ausführungsform ist es folglich nicht notwendig, die Eigenschaften von jeder der optischen Fasern zu messen, die auf zwei unterschiedlichen Spulen vorhanden sind, sondern es reicht aus, die Eigenschaften nur einer optischen Faser zu messen und den erhaltenen Wert der anderen optischen Faser zuzuordnen. Unter besonderen Umständen ist es möglich, eine Eigenschaft, die nur einmal gemessen worden ist, allen anderen einzelnen Längenabschnitten zuzuordnen.
Die relevanten Eigenschaften umfassen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung für Einmodenfasern: Dämpfung, geometrische Eigenschaften, Dispersionseigenschaften, Polarisationsmodendispersion, Grenzwellenlängen und Modenfelddurchmesser; und für Mehrmodenfasern: Dämpfung, geometrische Eigenschaften, Differentialmodenverzögerung (DMD), numerische Apertur und Bandbreite, obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Die geometrischen Eigenschaften umfassen unter anderem: Durchmesser, Unrundheit und Konzentrizität der verschiedenen Schichten in der Faser, wie des Kerns und des Mantels, und der Schutzschichten, die die Faser umgeben. Die Dispersionseigenschaften umfassen unter anderem: Null-Dispersion (die Wellenlänge, bei der die Dispersion den Wert null erreicht), die Dispersionssteigung und die Dispersion bei verschiedenen Wellenlängen.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mittels eines Beispiels erläutert, wobei in diesem Zusammenhang jedoch beachtet werden sollte, daß das Beispiel nur zur Veranschaulichung gegeben wird und nicht so aufgefaßt werden sollte, daß es irgendeine Einschränkung der Erfindung bildet.
Im Beispiel wird auf die Figur bezug genommen, wobei die Figur die vorliegende Erfindung schematisch darstellt.
Beispiel
Unter Verwendung eines allgemein bekannten Verfahrens, zum Beispiel eines Verfahrens, wie es aus dem US-Patent Nr. 6,260,510 bekannt ist, wird eine optische Faser aus einem stabförmigen Vorformling 1 gezogen, wobei die optische Faser anschließend über eine Anzahl von Walzen oder Spulen 2, 3, 4, 5, 6 verteilt wird. Während der Verteilung zeichnet eine elektronische Speichervorrichtung auf, welche Position des Vorformlings den optischen Fasern entspricht, die auf die verschiedenen Walzen 2, 3, 4, 5, 6 gewickelt werden. Dann werden die Eigenschaften der optischen Faser 7 gemessen, die auf der Walze 2 vorhanden ist. Eine ähnliche Messung der Eigenschaften wird an der Faser 8 ausgeführt, die zum Beispiel auf der Walze 6 vorhanden ist. Wenn die so gemessenen Eigenschaften in eine vorbestimmte Toleranz fallen, wird die Eigenschaft jeder der optischen Fasern zugeordnet, die auf die Spulen 3, 4 und 5 gewickelt sind. Wenn die Eigenschaften des Endabschnitts der optischen Faser 7 auf der Walze 2 gemessen worden sind, werden die gemessenen Eigenschaften jenen des Anfangsabschnitts der Faser 8 entsprechen, die auf der Walze 3 vorhanden ist.

Claims

Verfahren zum Kennzeichnen einer oder mehrerer Eigenschaften von optischen Fasern, die aus einem optischen Vorformling erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: i) Ziehen einer optischen Faser aus dem optischen Vorformling, ii) Unterteilen der optischen Faser aus Schritt i) in getrennte Längenabschnitte durch Wickeln jedes getrennten Längenabschnitts auf eine Spule, iii) Kodieren jeder Spule aus Schritt ii), wobei jede Spule einen spezifischen Längenabschnitt der ursprünglichen optischen Faser aus Schritt i) aufweist, iv) Messen einer oder mehrerer Eigenschaften eines Längenabschnitts einer optischen Faser, deren Code, der in Schritt iii) registriert wird, bekannt ist, v) Messen einer oder mehrerer Eigenschaften eines zufälligen Längenabschnitts einer optischen Faser, der vom Längenabschnitt aus Schritt iv) verschieden ist, dessen Code, der in Schritt iii) registriert wird, bekannt ist, vi) Bestimmen einer oder mehrerer Eigenschaften eines oder mehrerer der Längenabschnitte der optischen Fasern, die von den Längenabschnitten verschieden sind, die gemäß der Schritte iv) und v) gemessen werden, durch mathematische Verarbeitung der im Schritt iv) erhaltenen Meßergebnisse und der im Schritt v) erhaltenen Meßergebnisse, und vii) Zuordnen von Eigenschaften zu den anderen Längenabschnitten aus Schritt vi) auf der Grundlage der mathematisch verarbeiteten Meßdaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausführung des Schritts iii) und/oder des Schritts vi) eine elektronische Speichervorrichtung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gezogene optische Faser auf eine Spule gewickelt wird, während der Schritt i) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte v)–vii) durch einen einzigen Schritt viii) ersetzt werden, wobei der Schritt viii) das Zuordnen der in Schritt iv) gemessenen Eigenschaften zu einem anderen Längenabschnitt aufweist, dessen Code, der in Schritt iii) registriert wird, bekannt ist und der an den Längenabschnitt aus Schritt iv) angrenzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschaften, die in den Schritten iv)–vi) gemessen werden, für Einmodenfasern aus Dämpfung, geometrischen Eigenschaften, Dispersionseigenschaften und Polarisationsmodendispersion, und für Mehrmodenfasern aus Dämpfung, geometrischen Eigenschaften, Differentialmodenverzögerung (DMD), numerischer Apertur und Bandbreite ausgewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschaften, die in Schritt viii) und Schritt iv) gemessen werden, für Einmodenfasern aus geometrischen Eigenschaften, Grenzwellenlängen und Modenfelddurchmesser, und für Mehrmodenfasern aus geometrischen Eigenschaften und numerischer Apertur ausgewählt werden.