DK147328B - Fremgangsmaade og apparat til anbringelse af et endehylster paa en optisk fiber - Google Patents

Description

147328

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til anbringelse af et endehylster på en optisk fiber bestående af en lyslederkore omgivet af en kappe, idet hylsterets yderflade i det mindste delvis er koncentrisk med fibrens 5 lyslederkore, og hvor fiberenden positioneres over for optiske i-agttagelsesmidler, hvorpå der sendes lys ind i fibren fra dens modsatte ende, og det fra fiberenden udgående lysbundt iagttages med de nævnte midler, medens fiberenden forskydes i to på hinanden og på lysbundtet vinkel-10 rette retninger, indtil det iagttagne lysbundt optager en given position i relation til iagttagelsesaksen.

Opfindelsen angår endvidere et apparat til udøvelse af fremgangsmåden i overensstemmesle med opfindelsen.

15 En fremgangsmåde og et apparat af ovennævnte art og en optisk fiber med endehylster kendes fra beskrivel- = sen til US ps 3.999.841. I henhold til den deri beskrevne metode centreres den optiske fiber og det hylster, der skal fastgøres til fibren hver for sig i forhold til en 20 iagttagelsesakse. Det lys, der føres igennem fibren og udgår fra fiberenden danner en rund lysplet, der iagttages ved hjælp af et mikroskop og centreres i forhold til mikroskopets trådkors. Til positionering af hylsteret anvender man et hjælpehylster med gennemgående lysning 25 koncentrisk med yderfladen. Hjælpehylsteret fastgøres i en holder, og kanten af lysningen iagttages gennem mikroskopet. Kanten af hylsteret centreres i forhold til trådkorset ved hjælp af justeringsorganer på holderen, og således at kanten afbildes godt fokuseret. Hvis man ser bort 30 fra uundgåelige tolerancer, positioneres holderen præcist i forhold til mikroskopets trådkors. Derefter fjernes hjælpehylsteret, og det normale hylster, der skal påsættes, placeres i holderen, hvorpå fiberenden kan fastgøres i dette hylster eksempelvis ved hjælp af epoxy-klæbemiddel.

35 Den resulterende, uønskede exentricitet af den lysledende fiberkore i forhold til hylsterets yderflade bestemmes af summen af de tolerancer, der forekommer under centrering af de optiske fibre og af hjælpehylsteret i forhold til dei optiske akse, samt under fremstillingen af den koncentris- 2 147328 ke åbning i hjælpehylsteret og under fremstillingen af hjælpehylsteret og almindelige hylstre af ens diameter. Den krympning, der forekommer, når epoxy-klæbemidlet binder, er også en af årsagerne til, at fiberkoren er excentre-5 ret i forhold til hylsteret.

Nøjagtigheden i centrering,dvs. den uønskede tolerance, der forekommer, afhænger også af de optiske midler, med hvilke man iagttager det lys, der udgår fra enden af den optiske fiber. Disse tolerancer og de optiske 10 midler, der benyttes, er årsagen til, at der ikke kan opnås en meget høj præcision (+0,5^um) i yderfladens excentricitet i forhold til lyslederkoren.

Opfindelsen tager derfor sigte på en fremgangsmåde og et apparat, hvori ovennævnte tolerancer undgås 15 så meget som muligt, og hvori der på en optisk fiber til enkeltbølgetype kan placeres et hylster, der med en meget høj præcision på 0,1 til 0,2 yUm er koncentrisk med fibrens lyslederkore.

Med henblik herpå er en fremgangsmåde ifølge op-20 findelsen ejendommelig ved, at der på fiberendens kappe placeres et hylster,hvorpå fibren med sit hylster placeres i en holder, at det fra fiberenden udgående lysbundt splittes i to dele ved hjælp af en del af de optiske midler, der er således indrettede, at de kan dreje om iagttagelsesak-25 sen og er excentriske i forhold til den optiske akse gennem nævnte del af de optiske midler, at begge bundtdele danner et cirkulært billede, idet bevægelsen af fiberenden i retning på tværs af iagttagelsesaksen får billederne til at bevæge sig i indbyrdes modsatte retninger og på 30 tværs af iagttagelsesaksen, hvorpå hylsteret med fiberenden forskydes i to på hinanden vindelrette retninger, indtil de cirkulære billeder er koncentriske med hinanden og lyslederkoren er placeret på iagttagelsesaksen og rotationsaksen for de optiske midler, hvorpå i hvert fald en 35 del af hylsteret bibringes en yderflade, der placeres koncentrisk med iagttagelsesaksen ved hjælp af et bearbejdningsværktøj, der drejer om de optiske midlers iagttagelsesakse.

3 147328

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen giver en meget høj nøjagtighed i yderfladens koncentricitet i forhold til lyslederkoren, fordi der ikke kræves separat positionering af fibren og det omgivende hylster, der ved hjælp 5 af bearbejdningsværktøjet bibringes en flade, som er koncentrisk med rotationsaksen samt også med iagttagelsesaksen under positionering af fiberkoren. Desuden er nøjagtigheden i de optiske midler til bestemmelse af positionen af fiberkoren af en sådan art, at excentricitets-vær-10 dier mindre end bølgelængde af synligt lys iagttages. Det lysbundt, der udgår fra fiberenden, splittes i to dele, der hver danner et cirkulært billede på grund af en rotation af en del af de optiske iagttagelsesmidler. Da billederne bevæger sig i indbyrdes modsatte retninger, når 15 fiberkoren forskydes i forhold til iagttagelsesaksen, vil de optiske iagttagelsesmidlers følsomhed faktisk fordobles, hvilket naturligvis er fordelagtigt. Koncentricitets-værdierne og dermed symmetrien af billederne er afgørende med hensyn til positionering af fiberkoren. De to bille-20 der hidrører fra den samme reference, og det er derfor ikke mere nødvendigt at anvende en ekstern reference,f. eks. trådkors, og der er derfor ingen unøjagtighed mellem denne reference og aksen for iagttagelse og rotation. End-; videre behøver de cirkulære billeder ikke nødvendigvis at 25 være vel'definerede, således at fiberkoren kan positioneres med en nøjagtighed, der er mindre end bølgelængden i det anvendte lys. Når en enkeltbølge type-fiber forsynes med et koncentrisk hylster under udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, vil det lys (bølgelængde mellem 0,4 30 og 0,7^um) , der udgår fra lyslederkoren (diameter 2-8^,um) ikke danne et velfokuseret billede.

Et apparat til anbringelse af et endehylster på en optisk fiber bestående af en lyslederkore omgivet af en kappe,idet hylsterets yderflade i det mindste delvis er koncentrisk med fibrens lys-35 lederkore, hvilket apparat emfatter en rarcme med holder, hvori hylsteret kan fastholdes, justeringsmidler til justering af holderen i forhold til rammen og optiske midler til iagttagelse af et fra enden af den optiske fiber udgående lysbundt, er 4 147328 ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at det desuden omfatter drivmidler til rotation af i det mindste en del af de optiske midler og af et bearbejdningsorgan om iagttagelsesaksen, idet nævnte bearbejdningsorgan er indrettet 5 til sammen med nævnte del af det optiske system at dreje om iagttagelsesaksen med henblik på bearbejdning af i det mindste en del af hylsterets yderflade.

En del af de optiske midler og apparatets bearbejdningsmidler er mekanisk fast forbundet med hinanden 10 og drejelige om iagttagelsesaksen. Som følge heraf vilbe-arbejdsningsværktøjet beskrive en bane, der er koncentrisk med iagttagelsesaksen, således at den eneste tolerance, der er tilbage, er den excentricitet af fiberkoren i forhold til iagttagelsesaksen, der beror på justeringsnøjag-15 tigheden.

En foretrukken udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at bearbejdningsværktøjet og de roterende, optiske iagttagelsesmidler er forskydelige parallelt med iagttagelsesaksen. Dette beror på 20 den erkendelse, at bearbejdningsværktøjet altid tilvejebringer en flade, der er koncentrisk med iagttagelsesaksen, hvis dette værktøj meddeles en translation langs aksen for rotation og iagttagelse. Den eneste tolerance, der i så fald er tilbage og bestemmer excentriciteten af 25 fiberkoren i forhold til den bearbejdede yderflade på hylsteret beror på justeringen af fiberkoren i forhold til iagttagelsesaksen.

En yderligere udførelsesform for et apparat i-følge opfindelsen er ejendommelig ved, at den roterende 30 del af de optiske iagttagelsesmidler omfatter et objektiv, et halvtransparent spejl og et pentaprisme, idet objektivets optiske akse ligger udenfor iagttagelsesaksen og strækker sig i hovedsagen parallelt med denne akse, hvorhos den optiske akse og iagttagelsesaksen omslutter 35 en vinkel på i hovedsagen 45° i forhold til det halvtransparente spejl, der overfører en del af det lys, der sendes gennem objektivet og reflekterer den anden del til pentaprismet, som reflekterer lyset i hovedsagen i samme 5 147328 retning som det lys, der overføres af spejlet. Denne udførelsesform for apparatet bruger konventionelle optiske midler, hvis effektive yderflader skal behandles på konventionel måde, hvilket er en fordel.

5 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser princippet for apparatet til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2a og 2b to fiberender med koncentriske hyl-10 stre i overensstemmelse med opfindelsen, fig. 3 en foretrukken udførelsesform for et arrangement til sammenkobling af to optiske fibre med et koncentrisk hylster i overensstemmelse med opfindelsen, fig. 4a og 4b en udførelsesform for et optisk 15 system til et apparat ifølge opfindelsen, fig. 5a, 5b og 5c en yderligere udførelsesform for det optiske system i apparatet ifølge opfindelsen, fig. 6a og 6b henholdsvis en udførelsesform og 20 en detalje af et apparat ifølge opfindelsen, fig. 7 en del af det i fig. 6a viste apparat, og fig. 8 en foretrukken udførelsesform for et optisk system til et apparat ifølge opfindelsen.

25 Det i fig. 1 viste apparat ifølge opfindelsen omfatter et stativ 1 med mikromanipulator 3, på hvilken der er anbragt en holder 31 til fastholdelse af enden 7 6 147328 af en optisk enkeltbølgetype-fiber 9 med hylster 5.

Apparatet omfatter også holdere 11, hvori der er anbragt et rør 13, som kan dreje som antydet ved pilen 14.i dette rør 13 er der anbragt et objektiv 15 og et reverseren-5 de prisme 17. Objektivet 15 og prismet 17 er excentrere-de i forhold til rotationsaksen 19,og den optiske akse gennem objektivet 15 falder i hovedsagen sammen med prismet 17's langside. De rektangulære flader på de korte sider af prismet 17 strækker sig vinkelret på det plan, der 10 indeholder rotationsaksen 19 og den optiske akse for objektivet 15.

En del af det lys, der udgår fra enden 7 af fibren 9, passerer kun gennem objektivet 15, medens den resterende del af lyset passerer gennem objektivet 15 og 15 prismet 17. Hver af disse dele af lysbundtet danner sin lysplet henholdsvis 21 og 23, og disse to lyspletter kan iagttages ved enden 25 af røret 13. På grund af brugen af den reverserende prisme 17 vil en forskydning af fiberenden 7 i x-retningen eller y-retningen bevirke en 20 forskydning af lyspletterne 21 og 23 i x-retningen eller y-retningen men i indbyrdes modsatte retninger. Når røret 13 med objektivet 15 og prismet 17 drejer, danner begge lyspletter et cirkulært billede, eftersom objektivet 15 og prismet 17 er excentrerede i forhold til iagttagelses-25 og rotationsaksen 19. Disse cirkulære billeder vil kun være koncentriske med hinanden, hvis enden 7 af fibren 9 er beliggende på iagttagelses- og rotationsaksen 19. Det skal bemærkes, at det reverserende prisme 17's langside danner en mindre vinkel med objektivet 15's optiske ak-30 se, for at forhindre de cirkulære billeder i at falde sammen.

Hvis fiberenden 7 ikke er centreret på aksen 19, er billedet excentreret. Dette skal forklares nærmere herefter. Når fiberenden 7 forskydes bevæger billederne 35 sig i indbyrdes modsatte retninger. Som følge heraf kan lyslederkoren i fiberenden 7 hurtigt og præcist positioneres på aksen 19 ved hjælp af mikromanipulatoren 3. Da menneskets øje er følsomt overfor symmetri i billeder, 7 147328 kan det nemt konstatere, om de to billeder, der tilvejebringes, er koncentriske eller excentriske. Når man har positioneret koren i fiberenden 7 på aksen 19, foretages der en opretning af ribber 29 på hylsteret 5 ved hjælp af 5 et værktøj 7, ved at mikromanipulatoren 3 med holderen 31 forskydes langs aksen 19, således at de nævnte ribber 29 bibringes en yderflade, der er koncentrisk med lysle-derkoren i fiberenden 7. Stativet 1 er udstyret med en not 2 til translation af mikromanipulatoren 3.

10 Fig. 2a viser enderne 7,7' af to optiske enkelt- bølgetype-fibre med deres hylstre henholdsvis 5 og 5'. De to fiberender 7,7* omfatter en lyslederkore 33,33' og en kappe 35,35'. Det er sjældent, at lyslederkorene henholdsvis 33,33' ligger koncentrisk med yderfladen på kapperne 15 35, 35', og da en sådan kore har en diameter på 2 til 8 ^um, kan korens excentricitet vel være af samme størrelsesorden. Dette fører ofte til vanskeligheder, når to optiske fibre skal kobles til hinanden. Under anvendelse af et arrangement som beskrevet under henvisning til fig. 1 20 bibringes hylstrene 5,5' yderflader 37,37', der er koncentriske med lyslederkoren 33,33', hvorpå de to således behandlede fiberender 7,7' kan sammenkobles på i og for sig kendt måde ved sammenkobling af optiske multibølgetype-fibre. Yderfladen på optiske multibølgetype-fibre danner 25 en referenceflade, i forhold til hvilken fibrene kan centreres. Denne metode kan nu også bruges til enkeltbølge-type-fibre med et koncentrisk hylster i overensstemmelse med opfindelsen. I en ofte beskreven metode til sammenkobling af multibølgetype-fibre placeres enderne af fib-30 rene i en V-formet not. Fig. 2b viser skematisk, hvorledes enden 7 på en optisk fiber med hylster 5, er placeret i en holder 41, der har en V-not 39. De øvrige henvisningsbetegnelser, der anvendes i fig. 2b, svarer til de betegnelser, der er anvendt i fig. 2a.

35 Yderfladen 37' på hylsteret 5 er koncentrisk med lyslederkoren 33'. Hele yderfladen 37' på hylsteret 5' bør derfor maskinbearbejdes på samme måde som beskrevet under henvisning til fig. 1. Imidlertid har hylsteret 5 8 147328 to anlægskanter eller -ribber 29, der hver har en yderflade 37, som er koncentrisk med lyslederkoren 33, således at det ikke længere er nødvendigt at bearbejde hele hylsterets yderflade, idet man kan nøjes med bearbejdning 5 af anlægsribberne 29, med hvilke hylsteret 5 bæres i V-noten 39, jf. fig.2b. Naturligvis skal V-noten 39 i holderen 41 have så få uregelmæssigheder som muligt for ikke at modvirke en korrekt centrering af fiberkorerne 7,7' i forhold til hinanden. Indflydelsen af sådanne eventuelle 10 uregelmæssigheder gør sig mindst gældende, når hylstrene har nævnte to ribber 29.

Fig. 3 viser en foretrukken udføreisesform for sammenkoblingen mellem to enkeltbølgetype-lyslederkorer 43 og 43' i fibrene 45,45' med tilhørende hylstre 47,47' 15 ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen. Hvert hylster 47,47' har anlægsribber 49,49'. Fibrene 45,45' med deres hylstre er indsat i bøsninger 51,51' med endediameter nøje afpasset efter diameteren på anlægsribberne 49,49'. Bøsningerne 51,51' har en åbning 53,53', der er forbundet 20 og koncentrisk med bøsningens lysning,og i den nævnte åbning er der anbragt en kugleformet linse 55,55'. Mellem endefladerne 57,57' på fibrene 45,45' og linserne 55,55' findes der en koblingsvæske 59 med brydningsindeks, der er afpasset efter brydningsindeksen for linserne 55,55' 25 og fiberkorerne 43,43'. Bøsningerne 51,51' er udformede med bæreribber 61,61', der bærer bøsningerne 51,51', når de er anbragt i en ikke-vist V-not. Som det skal forklares nærmere i det følgende, stilles der til en sådan not ikke så store krav med hensyn til tolerancerne, fordi man bru-30 ger linserne 55,55'.

Fiberenderne 45,45', hylstrene 47,47', bøsningerne 51,51', linserne 55,55' og koblingsvæsken 59 danner tilsammen konnektorparter 50,50'. Under let prespasning er ribberne 49,49' i indgreb med endefladerne i bøsnin-35 gerne 51,51'. Ribberne 49,49' er koncentriske med lyslederkoren 43,43'. Endvidere er den koniske åbning 53,53' koncentrisk med lysningen i bøsningen 51,51'. Dette kan nemt tilvejebringes ved under fremstillingen af bøsningen 9 147328 51,51' på en drejebænk direkte at tilvejebringe lysningen og åbningen efter hinanden. Derfor har linserne 55,55' i den koniske åbning 53,53' en optisk akse, der indenfor meget snævre tolerancer er koncentrisk med de fiberkorer 5 43,43', som skal indføres i bøsningerne 51,51'. Derfor danner linsen 55 med det lysbundt, der udgår fra fiberenden 43,et i hovedsagen parallelt lysbundt, som linsen 55' sender konvergerende mod endefladen 57' på lyslederkoren 43'. Tolerancerne med hensyn til den relative beliggen-10 hed og afstanden mellem de to konnektorparter 50 og 50' er ikke så kritiske som tolerancerne i en sammenkobling, hvor fiberenderne direkte er koblet til hinanden. Dette indebærer fordele, især når der er tale om konnektorer, hvor man ønsker, at de to parter hurtigt skal kobles til 15 og fra hinanden.

Under visse omstændigheder kræver hylstrene 47, 47' kun en enkelt anlægsflade eller -ribbe 49,49'. Piberenderne 43,43' bør fortrinsvis være rettet vinkelret på den flade af linsen 55,55', hvor lyset kommer ind el-20 ler ud, idet man herved undgår uønskede tab. Hvis der er små afvigelser på mindre end 1° fra denne ideelle placering i forhold til fibrenes numeriske apertur, vil tabene stadigvæk kunne accepteres. Hvis forskellen mellem diameteren for anlægskanten 49 og diameteren ved enden 48 25 af hylsteret 47, divideret med afstanden mellem kanten -3 49 og enden 48, er mindre end 15.10 , vil ovennævnte krav ofte være opfyldt.

Under henvisning til fig. 4a og 4b beskrives nu den i forbindelse med fig. 1 anvendte metode til opnåel-30 se af to cirkulære billeder med det lys, der udgår fra fiberenden 7, hvilke billeder forskydes i indbyrdes modsatte retninger, når fiberenden 7 forskydes. Fig. 4a viser objektivet 15, det reverserende prisme 17 samt rotationsaksen 19. En lyskilde 63 er placeret på rotations-35 aksen 19. Den optiske akse 65 i objektivet 15 strækker sig parallelt med rotationsaksen 19 i en afstand e på ca. lo^um. Lyskilden 63 danner et billede 21 gennem objektivet 15. Gennem objektivet 15 og prismet 17 får man og- ίο 147328 så et andet billede 23 af lyskilden 63. Gennem objektivet er billedet 23 et spejlbillede af lyskilden 63', som igen er spejlbillede af lyskilden 63 i forhold til den optiske akse 65. Derfor vil billederne 21 og 23 være placerede 5 i symmetrisk afstand a fra den optiske akse 65. Når objektivet 15 og prismet 17 drejer om rotationsaksen 19, beskriver billederne 21 og 23 hver sin cirkel, idet de to cirklers centrer falder sammen med rotationsaksen 19. Afstanden mellem de to cirkler er 2.e og kan justeres ved 10 mere eller mindre excentrisk placering af objektivet 15 og prismet 17 i relation til rotationsaksen 19.

De cirkler, der opnås ved hjælp af lyskilden 63, vil ikke danne veldefinerede billeder, hvis lyskilden er lille (2-8 ^.um) i forhold til lysets bølgelængde (0,4 -15 0,7 yum). Det forhold, at disse to billeder ikke er vel definerede, har ikke særlig stor betydning, idet positionering af fiberenden (lyskilden 63) i forhold til iagttagelses- og rotationsaksen 19 faktisk benyttes for at påvise, om cirklerne ligger koncentrisk med hinanden eller 20 ej. En noget uklar grænse for de to cirkler har ingen indflydelse på øjets følsomhed i sondring mellem koncentriske og excentriske cirkler (symmetriske og asymmetriske billeder).

Pig. 4b viser en lyskilde 67, der er beliggende 25 ved rotationsaksen 19. Gennem objektivet 15 dannes der et billede 69. Gennem objektivet 15 og prismet 17 dannes der et andet billede 71, som kan betragtes som et billede af lyskilden 73, der igen er spejlbillede af lyskilden 67 i forhold til den optiske akse 65. Efter rotation på 30 180° af objektivet 15 og prismet 17 om rotationsaksen 19 indtager objektivet og prismet nu ny positioner 15' og 17*. Den optiske akse 65' gennem objektivet 15' ligger nu i en anden afstand til lyskilden 67, der er stationær.

Gennem objektivet 15' dannes der et billede 69' af lys-35 kilden 67. Gennem objektivet 15' og prismet 17 dannes der et andet billede 71', som er spejlbillede af billedet 69 i forhold til den optiske akse 65'. Ved drejning af objektivet 15 og prismet 17 dannes der cirkulære billeder,

14732S

11 som hidrører fra lyskilden 67, og hvis yderste punkter er punkterne 69 og 69' henholdsvis 71 og 71'. Hvert af disse billeder har et centrum 75 og 77, der indbyrdes er beliggende som spejlbilleder i forhold til iagttagelses- og 5 rotationsaksen 19. Da lyskilden 67 ligger nærmere rotationsaksen 19, vil centrene 75 og 77 også befinde sig nærmere rotationsaksen 19. Centrene 75 og 77 falder kun sammen, når lyskilden er placeret på den optiske akse 19 (jf. lyskilden 63 i fig. 4a), idet nævnte center i så 10 fald er placeret på den optiske akse 19 ( jf. punktet 60 i fig. 4a) og billederne er koncentriske.

Et yderligere optisk system til brug i en endnu ikke beskrevet udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen vil nu blive beskrevet under henvisning til fig.

15 5a, 5b og 5c. Dette system omfatter et objektiv 79, et halvtransparent spejl 81, der udgøres af mellemfladen mellem to prismer 81a og 81b, samt et dobbeltreflekterende saniprisme 83. Det skal bemærkes, at aksen 19 for iagttagelse og rotation af den roterende del af de optiske iagt-20 tagelsesmidler passerer gennem udgangspunktet i x-y-ko-ordinatsystemet. Endvidere er den optiske akse i objektivet 79 i den viste position forskudt i +x-retningen i forhold til aksen 19, og prismerne 81a, 81b samt semiprismet 83 er stablet sammen i +y-retningen. Det lys, der udgår 25 fra fiberenden 85, når frem til det halvtransparente spejl 81 gennem objektivet 79. Den del af lyset, der overføres af spejlet 81 danner et billede 87 på x-aksen. Den del af lysbundtet, der reflekteres af spejlet 81,danner et andet billede 89 gennem semiprismet 83. Når det optiske system 30 udfører en rotationsbevægelse vil billederne 87 og 89 beskrive hver sin cirkelbane (kun vist delvis med punkteret streg i fig. 5a) i x-y-planet. Når fiberenden 85 forskydes i +x-retningen, jf. fig. 5b, forskydes billedet 87 i -x-retningen, mens billedet 89 forskydes i +x-retningen.

35 Dette antydes ved billederne 87’ og 89' i fig. 5b og ved pile 91 og 93 i fig 5a. Fig. 5b viser klart virkningen af det dobbeltreflekterende semiprisme 83. Det lys, der udgår fra den forskudte fiberende 85' reflekteres gennem 12 147328 det halvtransparente spejl 81 til prismets flade 83a og derfra fladen 83b, hvorpå lyset forlader prismet 83 og danner et billede 89'. Det lys, der overføres gennem spejlet 81 danner billedet 87'. På denne måde vil positionen 5 af et indfaldende lysbundt reverseres af semiprismet 83 med det resultat, at et lysbundt, der går ind i den ene halvdel af semiprismet 83 forlader den anden halvdel spejlvendt i forhold til aksen 83c.

På grund af rotationen af det optiske system be-10 skriver billederne 87 og 89 en cirkelbane. Når fiberenden 85 forskydes, som i det viste eksempel, forskyder billederne sig i de retninger, der angivet ved pilene 91 og 93, idet sidstnævnte retning tangerer det cirkelbillede, der skyldes rotationen af det optiske system. Por overskuelig-15 heds skyld har man kun vist en del af cirkelbanerne i punkteret streg. Som følge heraf er forskydningen af billedet 89 vanskelig at iagttage. Med henblik på en nemmere iagttagelse er semiprismet vippet lidt i forhold til x-aksen, jf. fig. 5c, hvorved billedet 89 forskydes i ret-20 ning mod x-aksen og drejes om en akse O, således at billedet 89 til sidst når positionen 95 på x-aksen. Denne vip-ning og rotationen af semiprismen 83 antydes ved pilene 97 og 99, og de tilhørende forskydninger af billedet 89 antydes ved pilene 101 og 103. En forskydning af fiberen-25 den 85 i x-retningen forårsager også en forskydning af billedet 89 i x-retningen. Forskydningen er dog i så fald rettet i retning vinkelret på omkredsen af cirkelbilledet, således at der forekommer en klart synlig forskydning af det ene billede i forhold til det andet billede.

30 Fig. 6a viser en foretrukken udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen. Apparatet omfatter et stativ 111 med bærere 112 for en rørformet holder 113. I denne holder 113 er der anbragt et rør 114, der er drejeligt på luftleje. I bærerne 112 findes der dyser 35 115 til lufttilførsel til luftleje gennem åbninger 116, idet luften siver ud mellem holderen 113 og røret 114, samles i en rundgående udsparing 117 og kommer ud gennem en udgangsåbning 118. Et rør 119 er fastskruet i den ene 13 147328 ånde af røret 114, og 1 den modstående ende af røret 119 er der anbragt et objektiv 120, et halvtransparent spejl i form af to prismer 121, der er beliggende ovenpå hinanden samt et pentaprisme 122. Prismerne 121 og 122 er 5 fastspændt eller sammenklæbet mellem bæreplader 123. Objektivet 120 er skruet i den ene ende af røret 119. Til justering af excentriciteten af objektivet 120 i forhold til rotationsaksen 100 for det rørformede hus 114, er der inden i dette hus 114 anbragt en skrue 124, hvorved objek-10 tivet 120's optiske akse (akse for iagttagelse og rotation 100) kan decentreres i forhold til det rørformede hus 114. Huset 114 er udstyret med en remskive 125 i drivindgreb med en elmotor 127 og en til motoren 127's udgangsaksel 126 koblet remskive 128, idet man for overskue-15 ligheds skyld har undladt at vise remmen på de to remskiver 125 og 128. På remskiven 125 er der også anbragt et bearbejdningsværktøj 129.

En mikromanipulator 130, som skal beskrives nærmere under henvisning til fig. 7, er også påmonteret sta-20 tivet 111. Denne mikromanipulator omfatter en holder 131 til fastholdelse af enden 133 på en enkeltbølgetype-fiber med hylster 132. Medens det rørformede hus 114 drejer, i-agttages billeder af det af fiberenden 133 udsendte lys ved hjælp af et mikroskop 135, der er påmonteret en bæ-25 rer 134. Under anvendelse af mikromanipulatoren 130 placeres fiberenden 133 således, at de to billeder, der dannes ved rotationen af objektivet 120 og de roterende prismer 121 og 122, er koncentriske. Derefter bearbejdes anlægsribberne 136 på hylsteret 132 ved translation af hu-30 set 114 langs med rotationsaksen 100. Til dette formål omfatter apparatet en justeringsmekanisme 137, der er monteret på bærerne 112. Justeringsmekanismen 137 omfatter en cylinder 138 med deri beliggende stempel 139. Gennem en indgang/udgangsåbning 140 kan stemplet 139 føres ind 35 eller ud i cylinderen 138 ved hjælp af overtryk henholdsvis undertryk. Stemplet 139 er forbundet med en koblebøsning 141, hvori en koblestav 143 er drejeligt lejret i to lejer 142. Koblestaven 143 er i indgreb med en yderring 14 147328 144, og i denne ring er der som nærmere vist i fig. 6b kardan - ophængt en inderring 145, der er beliggende mellem huset 114 og en skive 146, hvilken skive er i anlæg mod en endekant 147 (fig. 6b) på huset 114 og er fastholdt 5 ved hjælp af en spændering 148. Inderringen 145, skiven 146, endekanten 147 og huset 114 danner luftleje. Med henblik herpå er inderringen udformet med en lufttilgangsåbning 149 og en luftdistributionskanal 150. På denne måde kan huset 114 frit og uden vibrationer dreje i forhold 10 til inderringen 145, hvilket bidrager til den endelige præcision i hylsteret 132's dimension.

Når stemplet 139 forskydes, bringer det yderringen 144 og inderringen 145 med sig gennem koblestaven 143. Medens det roterer, kan huset 114 også forskydes i 15 samme retning som rotationsaksen 100. Under bearbejdningen af anlægsribberne 136 ved hjælp af værktøjet 129, vil disse ribber 136 således altid bibringes en yderflade, der er koncentrisk med iagttagelses- og rotationsaksen 100. Derfor vil yderfladen altid være koncentrisk med 20 fiberkoren,eftersom denne kore er blevet placeret koncentrisk med iagttagelses- og rotationsaksen 100. Den eneste fejl, der kan forekomme, er en upræcis positionering af fiberkoren i forhold til rotationsaksen for huset 114.

Når de to hylstre over fiberenderne bearbejdes direkte 25 efter hinanden, vil der ikke være nogen forskel i diametrene på de hylstre, der skal sammenkobles.

Justeringsmekanismen 137 omfatter endvidere to stop 153, der afgrænser bevægelsen af stemplet 139 ogfik-seres efter justering ved hjælp af skruerne 154.

30 Fig. 6b viser inderringen 145's kardan-ophæng i ydjerringen 144. Yderringen 144 har to diametralt modstående åbninger, hvori der er anbragt lejer 151. I disse lejer 151 er der anbragt bolte 152, hvis gevind er i indgreb med inderringen 145. De øvrige henvisningsbetegnel-35 ser, der benyttes i fig. 6b, svarer til de henvisningsbetegnelser, der er benyttet i fig. 6a og er blevet indført i fig. 6b af hensyn til overskueligheden.

Den i fig. 7 viste mikromanipulator 130 omfatter 15 147328 et stift bundstykke 155, på hvilket der er fastgjort en ramme med top 156a og to sidevægge 156b. På rammens top 156a er fastgjort holderen 131, der består af to massive blokke 131a og 131b hver udformet med en V-not 157, hvil-5 ke to blokke er aftageligt forbundne med hinanden med henblik på fastholdelse af hylsteret på en fiberende som vist i fig. 1 og 6a.

På bundstykket 155 er der påmonteret en ramme 158, hvori en glider 160 kan forskydes langs en not 159 10 ved betjening af en knap, der er forbundet med en spindel 162. Når glideren 160 forskydes i y-retningen, forskydes et U-formet fremspring 164 i +x-retningen gennem en skubbestang 163. I så fald virker de to sidevægge 156b som bladfjedre, der bærer toppen 156a og derfor også forsky-15 der sig i x-retningen. På grund af det høje transmissionsforhold, der er i denne mekanisme (rotationsbevægelse for spindlen 162, translation af glideren 160, vipning af skubbestangen 163, udbøjning af sidevæggene 156b) i forbindelse med størrelsen af vinklen mellem skubbestangen 20 163 og en akse 165, der er parallel med x-retningen, opnår man en meget præcis positionering i x-retningen. Den justerede position opretholdes ved hjælp af en solid og stabil konstruktion.

Positionen af holderen 131 i y-retningen kan ju~ 25 steres på samme måde som i x-retningen ved hjælp af en ramme 166, der er påmonteret bundstykket 155, en glider 167, en spindel 168 og en skubbestang 169. Ved hjælp af den viste mikromanipulator 130 kan man opnå en meget præcis positionering, og et hylster, der er fastklemt om 30 en fiber i holderen 131, vil således have en stabil position, der ikke ændrer sig,medens hylsteret eller dets ribber maskinbearbejdes.

Det kan endvidere ses, at en y-(x)-position justeret ved hjælp af knappen 170 (161) kan være påvirket af 35 betjeningen af knappen 161 (170) til justering i x-(y)-positionen. Denne indflydelse er imidlertid ikke generende i denne anvendelse af mikromanipulatoren 130, eftersom justeringen af x- og y-positionerne vedvarende iagttages 16 147328 (fig. 6a).

Fig. 8 viser en foretrukken udførelsesf om for et optisk system til brug i apparatet ifølge opfindelsen i den udførelsesform, der er beskrevet under henvisning 5 til fig. 6a og 6b. Dette system omfatter en objektivlinse 120', at halvtransparent spejl 121, der består af mellemfladen mellem to sammensatte delta-prismer 121a og 121b og en pentaprisme 122. Aksen 100 for iagttagelse og rotation (fig. 6a) passerer gennem udgangspunktet for x-y-10 koordinatsystemet og er parallelt med den optiske akse 200 i objektivlinsen 120'. Den optiske akse 200 er beliggende i det plan, der defineres af y-aksen og aksen for iagttagelse og rotation. Prismerne 121a, 121b og 122 er stablet ovenover hinanden i +y-retningen. Det lys, der 15 udgår fra fiberenden 133, falder ind på det halvtransparente spejl 121 gennem objektivlinsen 120'.;:Den del af lysbundtet, der overføres af spejlet 121, danner en lysplet 203 på y-aksen. Den del af lysbundtet, der reflekteres af spejlet 121, danner en lysplet 201 på y-aksen 20 efter refleksion fra prismefladerne 122a og 122b. Disse lyspletter 201 og 203 er beliggende på hver sin side af udgangspunktet for x-y-koordinatsystemet. Når det optiske system 120', 121 og 122 drejer i forhold til iagttagelses- og rotationsaksen 100, danner lyspletterne 201 og 25 203 luminescerende cirkler som antydet ved pilene 202 og 204. Når fiberenden er placeret på iagttagelses- og rotationsaksen 100, er de to cirkler koncentriske. Når fiberenden 133 bevæges, f.eks. langs y-aksen, forskyder lyspletten 203 sig i -y-retningen, mens lyspletten 201 30 på grund af refleksion fra de semireflekterende flader 121,122a og 122b, bevæger sig i +y-retningen. Ved brugen af det optiske system, der er beskrevet i fig. 8, får man således den samme virkning som med de systemer, der er beskrevet under henvisning til fig. 4a og b og 5a, b 35 og c, men systemet i henhold til fig. 8 har den meget væsentlige fordel, at den er solid, og at den optiske justering er meget enkel.

Claims (12)

147328

1. Fremgangsmåde til anbringelse af et endehylster (5) på en optisk fiber (9) bestående af en lyslederkore omgivet af en kappe, idet hylsterets yderflade i det mindste delvis er koncentrisk med fibrens lys-5 lederkore, og hvor fiberenden (7) positioneres over for optiske iagttagelsesmidler, hvorpå der sendes lys ind i fibren fra dens modsatte ende og det fra fiberenden (7) udgående lysbundt iagttages med de nævnte midler, medens fiberenden (7) forskydes i to på hinanden og på lysbund-10 tet vinkelrette retninger indtil det iagttagne lysbundt optager en given position i relation til iagttagelsesaksen (19), kendetegnet ved, at der på fiberendens (7) kappe (35) placeres et hylster (5), hvorpå fibren (9) med sit hylster placeres i en holder (31), 15 at det fra fiberenden (7) udgående lysbundt splittes i to dele ved hjælp af en del (15, 17) af de optiske midler, der er således indrettede, at de kan dreje om iagttagelsesaksen (19) og excentrisk .i forhold til den optiske akse gennem nævnte del af de optiske midler, og 20 at begge bundtdele ved den nævnte drejning danner et cirkulært billede, idet bevægelsen af fiberenden (7) i retning på tværs af iagttagelsesaksen (19) får billederne til at bevæge sig i indbyrdes modsatte retninger og på tværs af iagttagelsesaksen, hvorpå hylsteret (5) med 25 fiberenden (7) forskydes i to på hinanden vinkelrette retninger indtil de cirkulære billeder er koncentriske med hinanden og hylsterkoren er placeret på iagttagelses- og rotationsaksen (19) for de optiske midler, hvorpå i hvert fald en del af hylsteret (5) bibringes en 30 yderflade, der placeres koncentrisk med iagttagelsesaksen (19) ved hjælp af et bearbejdningsværktøj (27), der drejer om de optiske midlers iagttagelsesakse (19).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at i hvert fald en del af hylsteret (5) 35 maskinbearbejdes til dannelse af en yderflade, der er koncentrisk med iagttagelsesaksen (19). 147328

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at hylsteret (47) udformes med mindst én og højst to anlægskanter (49) med en flade, der er koncentrisk med fibrens (45) lyslederkore (43).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendeteg net ved, at hylsteret (47) udformes med en anlægskant (49) i den ene ende, at der om hylsteret anbringes en bøsning (51) i let prespasning med anlægskanten, hvilken bøsning udformes med en indre konisk flade i den 10 ende, der ligger nærmest anlægskanten, hvorhos der på denne koniske flade overfor den optiske fibers ende monteres en sfærisk linse (55).

5. Apparat til anbringelse af et endehylster (5) på en optisk fiber (9) bestående af en lyslederkore om- 15 givet af en kappe, under udøvelse af fremgangsmåden i-følge ethvert af kravene 1-4, og hvor hylsterets yderflade i det mindste delvis er koncentrisk med fibrens lyslederkore, hvilket apparat omfatter et stativ (111) med en holder (131) til fastholdelse af hylsteret (5), 20 justeringsmidler (130) til justering af holderen (131) i forhold til stativet (111) samt optiske midler til i-agttagelse af et lysbundt, der udgår fra enden af den optiske fiber (9), kendetegnet ved, at det desuden omfatter drivmidler (127, 128, 125) til rota-25 tion af i det mindste en del af de optiske midler (120, 121, 122) og af et bearbejdningsværktøj (129) om iagttagelsesaksen (100), idet nævnte bearbejdningsværktøj er indrettet til sammen med nævnte del af de optiske midler at dreje om iagttagelsesaksen (100) med henblik 30 på maskinbearbejdning af i det mindste en del af hylsterets yderflade (132).

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at holderen (131) er forskydelig parallelt med iagttagelsesaksen (100) i forhold til det bærende sta- 35 tiv (111) .

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at bearbejdningsværktøjet og de roterende optiske 147 328 iagttagelsesmidler (120, 121, 122) er forskydelige parallelt med iagttagelsesaksen (100).

8. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den roterende del (120, 121, 122) af de optiske iagttagelsesmidler omfatter et objektiv (120), et halv- 3 transparent spejl (121) og et pentaprisme (122), idet en optisk akse i objektivet ligger uden for iagttagelsesaksen (100) og i hovedsagen parallelt med denne akse, at den optiske akse og iagttagelsesaksen danner en vinkel på i hovedsagen 45° med det halvtransparente ^0 spejl (121), der overfører en del af det lys, der transmitteres gennem objektivet (120) og reflekterer den resterende del til pentaprismet (122), som reflekterer lyset i en retning, der i hovedsagen er den samme som følges af den del af lyset, der transmitteres af 1^ spejlet (121).

9. Apparat ifølge et eller flere af kravene 5, 7 eller 8, kendetegnet ved, at den roterende del (120, 121, 122) af de optiske iagttagelsesmidler er fastgjort i et hus (144) på hvilket der er 20 monteret et værktøj, hvilket hus er indrettet til ved hjælp af luftleje, at dreje og forskyde sig langs iagttagelsesaksen (100) i en holder (113) på bærestativet (111) .

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at der på huset (114) findes en remskive (125), der gennem en fleksibel elastisk drivrem er forbundet med en anden remskive (128) som er påmonteret akslen på en elmotor (127), der er monteret på bærestativet (111).

11. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet 30 ved, at huset (114) er forskydeligt i holderen (113) ved hjælp af en justeringsmekanisme (137), idet huset er koblet til justeringsmekanismen gennem en inderring (145), der danner luftleje i kombination med huset og er kardanophængt i en yderring (144).

12. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at justeringsmekanismen (137) omfatter en cylinder (138) koblet til bærestativet (111) og et i cylin-