EP2035871A1 - Verfahren zum betreiben einer vorrichtung zum spleissen von lichtwellenleitern - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer vorrichtung zum spleissen von lichtwellenleitern

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Publication number
EP2035871A1
EP2035871A1 EP07787104A EP07787104A EP2035871A1 EP 2035871 A1 EP2035871 A1 EP 2035871A1 EP 07787104 A EP07787104 A EP 07787104A EP 07787104 A EP07787104 A EP 07787104A EP 2035871 A1 EP2035871 A1 EP 2035871A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
intensity
optical waveguide
determined
unit
quotient
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07787104A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karsten Contag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Research and Development Corp
Original Assignee
CCS Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CCS Technology Inc filed Critical CCS Technology Inc
Publication of EP2035871A1 publication Critical patent/EP2035871A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/48—Thermography; Techniques using wholly visual means

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an apparatus for splicing optical waveguides, in which the splicing temperature generated during splicing can be adjusted.
  • the invention further relates to a device for splicing optical waveguides, in which the splicing temperature generated during splicing can be adjusted.
  • the fiber ends of the optical waveguides to be spliced are heated, so that the fiber ends can fuse together.
  • the attenuation which the light experiences when transmitting via the splice point is as small as possible.
  • the quality of the splice depends in particular on the splicing temperature achieved during the splicing process.
  • the reproducible achievement of a specific temperature of the optical waveguides during the splicing process is required.
  • the actual temperature of the optical fibers is generally unknown, but given indirectly by the power of the heat source used to splice the optical fibers.
  • the current strength flowing between the electrodes is generally the measure of the heat source's power commonly used.
  • the splice temperature depends on the one hand on environmental influences, such as the air pressure, the ambient temperature and the humidity, on the other hand, the relationship between different splicing devices of the same type can vary by component and manufacturing tolerances. Therefore, it is difficult to set the desired splicing temperature merely by setting a certain current.
  • the splicing temperature can generally be changed only by varying the current flowing between the welding electrodes, a calibration method is necessary which establishes a relationship between the adjusted current intensity and the power of the heat source or the splicing temperature achieved.
  • the document EP 0320978 describes a method in which a bare fiber end is exposed to a heat source.
  • the fiber end is melted and rounded off by the surface tension.
  • the extent to which the fiber shortens in this case corresponds to the power of the heat source.
  • the heat output can be approximately determined and set to a predetermined value.
  • the process is to some extent inaccurate because the melting conditions in the calibration process differ too much from the conditions during an actual splicing process.
  • a similar process is disclosed in JP 5150132, in which the measured volume of a fused fiber end is used as a measure of the heat output.
  • the document EP 0934542 describes a method in which a fiber section is subjected to a defined tensile force, wherein it is simultaneously heated by arc pulses of specific current intensity and duration. As a result, the fiber section bends. The taper is then measured and compared with a predetermined set point of the taper. By determining the deviation of the actual measured taper from the target value of the taper, the current strength of the pulses or their duration and thus the power of the heat source can be regulated.
  • the method is very expensive, since it requires the application of a defined tensile force and, in practice, an additional splicing operation is required for producing a continuous fiber section.
  • the published patent application DE 19746080 describes a method in which two fiber ends are brought into contact with one another with a defined lateral offset. By switching on the heat source for a defined period of time, the two fiber ends are connected together. This reduces due to the surface tension of the offset of the two fiber ends. The resulting offset is a measure of the heat source's performance. To set a given power of the heat source, however, the process must be repeated several times, which requires a lot of effort for the preparation of the fiber ends. In addition, making a splice is necessary. A similar process is described in US Pat. No. 5,772,327. In this case, instead of the final offset, the rate of change of the offset is determined during heating.
  • the document US 5,909,527 discloses a method in which a current strength is determined by heating two fiber ends using different current strengths and in each case measuring the intensity emitted by the fiber end.
  • the strong currents used for this are less than the current strengths used during the splicing process. From the recorded data, a relationship between current intensity and intensity is determined, with the help of which the desired current intensity is extrapolated during a splicing process.
  • absolute intensity values are used, which may vary due to component and manufacturing tolerances between different devices. Thus, in this method, a target intensity value must be determined separately for each device.
  • strong currents are also used here, which are dependent on the current strengths during the Splice process deviate so that an extrapolation is necessary, which can lead to inaccuracies.
  • the object of the present invention is to specify a method for operating a device for splicing optical waveguides, in which the splicing temperature occurring during a splicing operation can be set as reliably as possible.
  • a further object of the present invention is to provide a device for splicing optical waveguides, in which the splicing temperature occurring during the splicing process can be set as accurately as possible.
  • the method for operating a device for splicing optical waveguides provides for the provision of a heating unit for heating at least one optical waveguide, a receiving unit for receiving an intensity of a thermal radiation emitted by the at least one heated optical waveguide and an evaluation unit for evaluating the recorded intensity of the thermal radiation.
  • the at least one optical waveguide is arranged in the longitudinal direction in a holding device.
  • the heating unit is activated.
  • Intensity values of a thermal radiation emitted by the at least one heated optical waveguide along a first transverse direction transverse to the longitudinal direction and associated with at least one intensity distribution are recorded by means of the recording unit. At least one quotient of the intensity values is determined.
  • a heat to be delivered by the heating unit is controlled.
  • a first intensity distribution of a thermal radiation radiated by the at least one heated optical waveguide in the first transverse direction is recorded by the receiving unit at a first time after the activation of the heating unit.
  • a first intensity value is determined from the first intensity distribution at a first position along the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide.
  • a second intensity distribution of a thermal radiation emitted by the at least one heated optical waveguide along the first transverse direction is recorded by the recording unit at a second time after the first intensity distribution has been recorded.
  • a first intensity value is determined from the second intensity distribution at the first position along the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide.
  • a first difference is determined from the determined first intensity values by means of the evaluation unit.
  • a quotient of the determined first difference and the first intensity value determined from the second intensity distribution is determined by means of the evaluation unit.
  • a second intensity value is determined from the first intensity distribution at the first time at a second position along the first transverse direction of the at least one optical waveguide.
  • a second intensity value is determined from the second intensity distribution at the second time at the second position of the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide.
  • a second difference from the determined second intensity values is determined by means of the evaluation unit. From the ascertained second difference and the second determined from the second intensity distribution Intensity value, another quotient is determined. From the quotient and the further quotient an average value is determined. Depending on the determined average of the quotients, the heat to be delivered by the heating unit is controlled.
  • a first intensity distribution of a thermal radiation emitted by the at least one heated optical waveguide in the first transverse direction is recorded by means of the recording unit at a first time after activation of the heating unit. From the first intensity distribution, a first sum of intensity values is determined at positions between a first and second position along the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide. After recording the first intensity distribution, a second intensity distribution of a thermal radiation emitted by the at least one heated optical waveguide along the first transverse direction is recorded by the recording unit for a second time. From the second intensity distribution, a second sum of intensity values is determined at the positions between the first and second positions along the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide. From the first and second sum of the intensity values, a third difference is determined by means of the evaluation unit. From the third difference and the second sum of the intensity values, a quotient is determined.
  • a first intensity value is determined from the at least one recorded intensity distribution at a first position along the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide. From the at least one listed At a second position along the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide, a second intensity value is determined. From the at least one recorded intensity distribution, a third intensity value is determined at a third position along the first transverse direction of the at least one heated optical waveguide. From the first and second intensity value, a sum is determined. From the sum of the first and second intensity value and the third intensity value, a quotient is determined.
  • the device for splicing optical waveguides comprises a heating unit for heating at least one optical waveguide. It furthermore comprises a recording unit for recording intensity values of a thermal radiation emitted by the at least one heated optical waveguide, which are assigned to at least one intensity distribution. Furthermore, the device has an evaluation unit for evaluating the intensity values of the at least one recorded intensity distribution. The evaluation unit is designed such that it determines at least one quotient from the intensity values. Furthermore, the device comprises a control unit for controlling a heat generated by the heating unit. The control unit is designed such that it controls the heat to be emitted by the heating unit for heating the at least one optical waveguide as a function of the at least one quotient.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a device for splicing optical waveguides, in which the splicing temperature occurring during a splicing process can be set as accurately as possible
  • FIG. 2 shows an embodiment of a device for splicing optical waveguides, with which an intensity of a thermal radiation radiated by an optical waveguide can be recorded
  • FIG. 3 shows an intensity distribution of a thermal radiation radiated by an optical waveguide
  • FIG. 4 shows an optical waveguide in a longitudinal direction with a region in which an intensity distribution of a thermal radiation emitted by the optical waveguide is recorded
  • FIG. 5 shows an intensity distribution of a thermal radiation emitted by a light waveguide at two different points in time
  • FIG. 6 shows a further intensity distribution of a heat radiation radiated by an optical waveguide
  • FIG. 7 shows a scattering of quotients of intensity values at different current strengths of a welding current.
  • FIG. 1 shows an apparatus for splicing optical waveguides 111 and 112.
  • the optical waveguide 111 is arranged in a holding device 121 in a longitudinal direction z of the optical waveguide.
  • the holding device 121 is displaceable transversely to the longitudinal direction z in a transverse direction y.
  • the optical waveguide 112 is arranged in a longitudinal direction z of the optical waveguide in a holding device 122.
  • the holding device 122 is displaceable transversely to the longitudinal direction z in a transverse direction x.
  • the holding device 122 is mounted on a displacement device 123, by means of which the optical waveguide 112 is displaceable in its longitudinal direction z.
  • the movable holding devices 121, 122 and 123 the optical waveguides are aligned prior to a splicing operation.
  • a heating unit which comprises the two electrodes 131 and 132.
  • the heating unit can also be designed as a glowing coil or as a glow wire.
  • Optical waveguide brought by means of the holding devices 121, 122 and 123 in connection.
  • the heating unit is activated by a control unit 170.
  • a control unit 170 For heating the fiber ends of the two optical waveguides 111 and 112, an arc is ignited between the two electrodes 131 and 132 of the heating unit. As a result, the two optical fibers merge with each other.
  • a measure of the quality of the splice site is the attenuation experienced by the light during transmission via the splice site.
  • the quality of the splice is in particular dependent on the splicing temperature, to which the fiber ends during the splicing process have been heated by the heating unit.
  • the temperature at which the fiber ends of the two optical waveguides are heated by the arc discharge between the electrodes can be varied via the welding current which occurs between the two electrodes.
  • the splicing temperature depends on environmental influences such as the air pressure, the ambient temperature and the humidity, it is generally not possible to precisely adjust the splicing temperature by setting a specific welding current.
  • the splicing temperature can vary despite equal welding current due to component and manufacturing tolerances.
  • the light sources 151 and 152 and the associated recording systems 141 and 142 are provided.
  • the two light sources 151 and 152 are turned on.
  • the recording units 141 and 142 record images at the connection point of the two optical waveguides and can be displayed to a user via a display unit, not shown in FIG. It is also possible to observe the optical waveguide during the splicing process via the receiving unit.
  • the two light sources 151 and 152 are switched off and the thermal radiation of the heated fiber ends is recorded by means of the recording units 141 and 142 from two different directions.
  • FIG. 2A shows, in a schematic illustration, a cross section of the optical waveguide 111 and that in orthogonal Directions of observation arranged to each other, consisting of the receiving unit 141 and the upstream lens 143 and from the orthogonally arranged receiving unit 142 and the upstream lens 144.
  • the recording units 141 and 142 may be designed, for example, as cameras.
  • the optical waveguide 111 has been heated by the arc discharge between the electrodes 131 and 132, it emits a heat radiation WS, which is absorbed by both the recording unit 141 and the recording unit 142.
  • FIG. 3 shows an intensity distribution P, which has been recorded by the recording unit 141 in the transverse direction x.
  • the maximum in the middle of the distribution is generated by the radiation of the heated fiber core.
  • the fiber cladding is usually made of pure quartz glass and the fiber core consists of GeO2-doped quartz glass.
  • the temperature-dependent spectral distribution of the emission of heat radiation from the fiber core and fiber cladding is different.
  • the fiber core generally emits more radiation in the visible wavelength range when heated than the fiber cladding.
  • the intensity of the emitted spectral is usually made of pure quartz glass and the fiber core consists of GeO2-doped quartz glass.
  • Distribution of heat radiation temperature-dependent can therefore be used to determine the fiber temperature and thus the performance of the heat source.
  • the fiber end of the optical waveguide 111 is heated by the heating unit for a defined period of time.
  • the heat output corresponds approximately to the power required for splicing, the duration of the Heating at about 100 ms to 500 ms shorter than the commonly used splice time of a few seconds.
  • the fiber end heated in this way emits heat radiation, including in the visible wavelength range.
  • an image of the heated fiber end is picked up by the receiving unit 141.
  • the recording units 141 and 142 are activated by a time control unit at the two times t1 and t2 for receiving an intensity distribution of the heat intensity radiated by the optical waveguide. Then the heating unit is switched off.
  • the observation direction from which the recording unit 141 receives the intensity is usually selected perpendicular to the fiber longitudinal axis z.
  • Figure 4 shows the fiber end of the optical waveguide 111 in an enlarged view.
  • a defined position Zl in the fiber longitudinal direction which is located at a distance of about 20 to 200 microns from the heated fiber end is recorded over the entire cross-section in the transverse direction x at a time tl a first intensity profile and at a time t2 a second intensity profile ,
  • FIG. 5 shows an intensity distribution P1, which was recorded by the recording unit 141 over the entire cross section of the optical waveguide in the x direction at the time t1 of approximately 200 ms after the heating unit was switched on.
  • the intensity distribution P2 has been recorded by the recording unit 141.
  • the two intensity distributions Pl and P2 are stored in a memory unit 180.
  • an evaluation unit 160 For evaluation of the stored in the memory unit 180 intensity distribution an evaluation unit 160 is provided.
  • the evaluation unit 160 evaluates an intensity value 111 at a defined position X1 in the x direction perpendicular to the fiber longitudinal axis.
  • an intensity value 112 at the same position X1 in the second intensity distribution P2 is determined by the evaluation unit 160.
  • the position Xl is located at a defined distance d from the fiber edge rl of the optical waveguide.
  • the distance d can be determined either in units of the camera used, that is to say in the case of a CCD camera in pixels, ie also relative to the diameter of the fiber in the recorded image.
  • a quotient Q1 is determined which represents a measure of the temperature rise ⁇ T (T1, T2) between the two times t1 and t2.
  • the determined quotient is independent of the sensitivity of the camera used, which can vary between different splicing devices.
  • intensity values 121 and 122 are determined by the evaluation unit 160 preferably at a second position X2, which is also located at a distance d from the fiber edge r2.
  • asymmetries in the recorded intensity distribution can occur when the heated optical fiber is outside the optical axis of the imaging system.
  • a quotient Q2 (122-121) / 122 determine.
  • T (t) TS - (TS-TO) exp (-kt).
  • TS indicates the temperature, which varies in the thermal
  • TO is the temperature of the cold fiber and k represents a constant that depends on the heat transfer between the optical fiber and its surroundings.
  • the temperature difference ⁇ T (t1, t2) determined between the two defined times t1 and t2, for which the quotients Q1, Q2 or Qm are a measure is at the same time a measure of the splicing temperature TS and thus a measure of the performance of the heating unit.
  • the determined Quants Q a conclusion on the splicing temperature obtained during the heating of the optical waveguide.
  • FIG. 6 shows a possibility of determining a quotient Q3 in which only a single intensity distribution is stored in the memory unit 180 at a specific time after activation of the heating unit.
  • the maximum intensity 13 and the associated position X3, which is located approximately in the middle of the intensity profile P3, are first determined by the evaluation unit 160 from the stored intensity distribution P3.
  • the intensity Il is determined by the evaluation unit 160.
  • the distance d is defined so that the intensity value Il substantially corresponds to the intensity of the radiation emitted by the fiber cladding.
  • the distance d may either be fixed in units of the camera used, ie in pixels, or fixed relative to the diameter of the fiber in the recorded image.
  • the temperature determined at a defined time t is Tt in turn is a measure of the splicing temperature TS and thus the power of the heat source.
  • the determination of the quotient Q3 also allows conclusions to be drawn about the splicing temperature TS.
  • a current strength of the splice current of 14.5 mA corresponds to a typical value for the welding of single-mode fibers.
  • the dependence of the quotient Q on the performance of the heating unit can be clearly seen. Since the scattering of the quotients Q for a given splicing current is only slight, a compensating curve can be set by the determined quotients Q. Such a compensation curve represents a calibration function by means of which the power of the heating unit can be adapted.
  • the control unit 170 which receives the quotients Q1, Q2, Qm, Q and Q3 from the evaluation unit 160, determines a difference between these quotients and a desired value QS of the quotient.
  • a welding current can thus be determined as a function of the determined quotient Q, in order thus to adapt the power of the heating unit to the desired value of the quotient. It may be necessary to take into account additional factors affecting the relationship between the actual performance of the heating unit and the set current. For an arc discharge, for example, the actual heat output is not only a function of the set current, but also a function of air pressure, ambient temperature, and humidity.
  • one of the described methods for determining suitable quotients can also be performed several times, wherein the power of the heating unit is readjusted after each determination of one of the quotients Q1, Q2, Qm, Q or Q3 until the determined quotient coincides with the Setpoint of the quotient within a predetermined tolerance interval matches.
  • the control unit 170 activates the heating unit from the electrodes 131 and 132 with corresponding control signals.
  • the intensity values 111, 112 and 121, 122 or II, 12 and 13 are advantageous to determine the intensity values 111, 112 and 121, 122 or II, 12 and 13 not only at a specific position Z1 in the longitudinal direction of the fiber, but in one range ⁇ Z, as shown in Figure 4, around the position Zl around.
  • intensity values that are essentially generated by thermal radiation from the fiber cladding are advantageous to determine intensity values that are essentially generated by thermal radiation from the fiber cladding.
  • most 1-mode fibers which differ substantially in the composition of the fiber core, but whose shell is usually made of pure quartz glass, can be used for a calibration.
  • either the selection of fibers that can be used for the calibration is restricted, or setpoints of the quotient QS that depend on the fiber type are used.
  • the method can be used not only for a heating unit based on an arc discharge, but also for other heat sources suitable for splicing optical fibers.
  • As laser in particular CO2 laser and filament and filaments in question.
  • the method can be carried out not only at one fiber end, but also simultaneously at two fiber ends, for example the fiber ends of the optical fibers 111 and 112, which are placed symmetrically about a position at which they are later spliced.
  • the measured quotients can then be averaged between the two fiber ends, or the respective larger or smaller value for the calibration of the heating unit is used.
  • the process can be carried out simultaneously for a plurality of fibers, that is to say also be used, for example, in splicing apparatus for splicing fiber ribbons.
  • a quotient can be determined for each individual fiber. From this, both a quotient averaged over all fibers and the distribution of quotients, i. H. the
  • FIG. 2A shows an example of an embodiment of a splicing device in which thermal radiation WS is deflected both in a direction y from a receiving unit 141 and in a direction x from an upward direction. unit 142 is recorded. This is useful since most splicers are equipped with one or two receiving units so that the image of the fibers can be picked up from two different directions. In this case, quotients can be evaluated from two directions, which increases the accuracy of the calibration procedure.
  • the limitation of the heating time of the / of the optical waveguide to 100 ms to 500 ms has the advantage that a deformation of the / of the optical waveguide is substantially avoided, so that the / the optical waveguide can then be spliced together.
  • a short heating time prevents diffusion of the doping ions present in the fiber core into the surrounding glass material.
  • the value of the measured quotient does not change even if the method is carried out several times on a single fiber end with the same power of the heating unit.
  • the regulation of the performance of the heating unit with repeated measurements can thus be carried out with a single fiber end. It therefore does not have to be inserted after each measurement a newly prepared fiber end.
  • the correction value determined by the calibration for setting the splicing current of the heating unit is also used for subsequent splices.
  • the correction value is preferably in the splicer stored so that it is available after switching the device off and on. However, it is also possible to perform the described method again before each individual splicing process.
  • the method presented here has the advantage that in general only a single insertion of one or two prepared fiber ends is necessary. It is thus much faster and less expensive than other methods. Furthermore, it has the advantage that it can operate at the settings of the heating source that are also used during a common splicing process. An error-prone extrapolation of the determined calibration is thus no longer necessary. Also, since the heating time of the optical fibers can be restricted so that deformation of an optical fiber does not occur, the fiber ends can be used for a subsequent splice. Thus, the additional insertion of a prepared fiber or two prepared fibers alone is omitted for the purpose of calibration. But it is also possible to perform the calibration again before each splicing process.
  • the method according to the invention Compared with methods based on a displacement measurement of fibers during heating, the method according to the invention has the advantage that it can also be used in splicing machines in which such an offset between fibers can not be adjusted.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern umfasst eine Erwärmungseinheit (131, 132) zum Erwärmen von Faserenden von zu verspleißenden Lichtwellenleitern (111, 112). Die Lichtwellenleiter werden mittels der Erwärmungseinheit für eine Zeitdauer erwärmt, wobei die erwärmten Faserenden Wärmestrahlung (WS) abstrahlen. Die Wärmestrahlung wird zu zwei verschiedenen Zeitpunkten (t1, t2) von einer Aufnahmeeinheit (141, 142) in Form von Intensitätsverteilungen (P1, P2) erfasst. Aus den Intensitätswerten der erfassten Intensitätsverteilungen lassen sich Quotienten (Q) ermitteln, die ein Maß für die während dem Spleißvorgang auftretende Spleißtemperatur darstellt. In Abhängigkeit von einem Sollwert (QS) des Quotienten lässt sich durch einen Vergleich mit dem ermittelten Quotienten der Schweißstrom variieren, um somit die Spleißtemperatur an einen gewünschten Wert anzupassen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, bei dem sich die beim Spleißen erzeugte Spleißtemperatur einstellen lasst. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Ver- spleißen von Lichtwellenleitern, bei der sich die bei einem Spleißen erzeugte Spleißtemperatur einstellen lasst.
Beim Spleißen von Lichtwellenleitern werden die Faserenden der zu verspleißenden Lichtwellenleiter erwärmt, so dass die Faserenden miteinander verschmelzen können. Bei einer qualitativ hochwertigen Spleißstelle wird gefordert, dass die Dampfung, die das Licht beim Übertragen über die Spleißstelle erfahrt, möglichst gering ist. Die Qualität der Spleißstelle hangt dabei insbesondere von der wahrend des Spleißvorganges erreichten Spleißtemperatur ab. Des Weiteren ist für das Erzielen reproduzierbarer Ergebnisse beim Schmelzspleißen von Lichtwellenleitern das reproduzierbare Erreichen einer bestimmten Temperatur der Lichtwellenleiter wahrend des Spleißvorgangs erforderlich.
Die tatsachliche Temperatur der Lichtwellenleiter ist im allgemeinen unbekannt, aber indirekt über die Leistung der Wärmequelle gegeben, die für das Verspleißen der Lichtwellenleiter eingesetzt wird. So ist für Spleißgerate, die eine Glimm- entladung zwischen zwei Elektroden als Wärmequelle verwenden, im allgemeinen die zwischen den Elektroden fließende Stromstarke das üblicherweise verwendete Maß für die Leistung der Wärmequelle. Der Zusammenhang zwischen Stromstarke und er- reichter Spleißtemperatur hängt jedoch zum einen von Umwelteinflüssen, wie beispielsweise dem Luftdruck, der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchte, ab, zum anderen kann der Zusammenhang zwischen verschiedenen Spleißgeräten gleicher Bau- art durch Bauteil- und Fertigungstoleranzen variieren. Daher ist es schwierig, lediglich über das Vorgeben einer bestimmten Stromstärke, die gewünschte Spleißtemperatur einzustellen .
Da sich die Spleißtemperatur aber im allgemeinen lediglich durch Verändern der Stromstärke, die zwischen den Schweißelektroden fließt, verändern lässt, ist ein Kalibrierverfahren notwendig, das einen Zusammenhang zwischen eingestellter Stromstärke und Leistung der Wärmequelle beziehungsweise er- reichter Spleißtemperatur herstellt.
Zum Einstellen der Spleißtemperatur sind verschiedene Verfahren bekannt:
In der Druckschrift EP 0320978 wird beispielsweise ein Verfahren beschrieben, bei dem ein blankes Faserende einer Wärmequelle ausgesetzt wird. Das Faserende wird dabei angeschmolzen und durch die Oberflächenspannung abgerundet. Dadurch zieht sich das Faserende im Vergleich zu seiner ur- sprünglichen Position zurück. Das Maß, in dem sich die Faser dabei verkürzt, korrespondiert zur Leistung der Wärmequelle. Durch das Messen der Faserverkürzung kann die Wärmeleistung annähernd ermittelt werden und auf einen vorgegebenen Wert eingestellt werden. Das Verfahren ist allerdings in einem ge- wissen Grade ungenau, da sich die Schmelzbedingungen beim Kalibriervorgang zu stark von den Bedingungen während eines tatsächlichen Spleißvorganges unterscheiden. Ein ahnliches Verfahren wird in der Druckschrift JP 5150132 offenbart, bei dem das gemessene Volumen eines angeschmolzenen Faserendes als Maß für die Wärmeleistung verwendet wird. In der Druckschrift EP 0934542 wird ein Verfahren beschrie- ben, in dem ein Faserabschnitt einer definierten Zugkraft unterworfen wird, wobei er gleichzeitig durch Lichtbogenimpulse bestimmter Stromstarke und Dauer erwärmt wird. Dadurch verjungt sich der Faserabschnitt. Die Verjüngung wird anschließend gemessen und mit einem vorgegebenen Sollwert der Verjun- gung verglichen. Durch das Feststellen der Abweichung der tatsachlich gemessenen Verjüngung von dem Sollwert der Verjüngung kann die Stromstarke der Impulse oder deren Dauer und somit die Leistung der Wärmequelle geregelt werden. Das Verfahren ist allerdings sehr aufwandig, da es das Anwenden ei- ner definierten Zugkraft erfordert und in der Praxis ein zusatzlicher Spleißvorgang für das Herstellen eines durchgehenden Faserabschnitts erforderlich ist.
In der Offenlegungsschrift DE 19746080 ist ein Verfahren be- schrieben, in dem zwei Faserenden mit einem definierten seitlichen Versatz zueinander in Kontakt gebracht werden. Durch das Einschalten der Wärmequelle für eine definierte Zeitdauer werden die beiden Faserenden miteinander verbunden. Dabei reduziert sich aufgrund der Oberflachenspannung der Versatz der beiden Faserenden. Der resultierende Versatz ist ein Maß für die Leistung der Wärmequelle. Zum Einstellen einer vorgegebenen Leistung der Wärmequelle muss das Verfahren allerdings mehrmals wiederholt werden, was einen hohen Aufwand für das Vorbereiten der Faserenden erfordert. Außerdem ist das Anfer- tigen eines Spleißes notwendig. Ein ahnliches Verfahren ist in der Druckschrift US 5 ,772 ,327 beschrieben. Dabei wird anstelle des endgültigen Versatzes die Geschwindigkeit der Änderung des Versatzes bei einer Erwärmung bestimmt. Ein weite- res ahnliches Verfahren ist der Druckschrift US 6,294,760 zu entnehmen. Dabei werden zwei gegeneinander versetzte Faserenden durch Pulse erwärmt und nach jedem Puls die Änderung des Versatzes bestimmt, so dass wahrend des gesamten Vorgangs ei- ne Regelung der Wärmeleistung auf einen definierten Wert möglich ist.
Aus der Druckschrift WO 03/096088 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Lichtwellenleiter einer Wärmequelle ausgesetzt wird und die Leistung der Wärmequelle anhand einer beobachteten Reduktion des Durchmessers des Lichtwellenleiters bestimmt wird. Dieses Verfahren verspricht eine relativ hohe Genauigkeit, allerdings müssen für eine praktische Anwendung Stromstarken verwendet werden, die oberhalb der wahrend eines normalen Spleißprozesses verwendeten Temperaturen liegen, so dass durch Extrapolation wiederum Ungenauigkeiten auftreten können .
Die Druckschrift US 5,909,527 gibt ein Verfahren an, bei dem eine Stromstarke bestimmt wird, indem zwei Faserenden unter Verwendung verschiedener Stromstarken erwärmt werden und jeweils die vom Faserende emittierte Intensität gemessen wird. Die dafür verwendeten Stromstarken sind geringer als die wahrend des Spleißvorganges verwendeten Stromstarken. Aus den aufgenommenen Daten wird ein Zusammenhang zwischen Stromstarke und Intensität ermittelt, mit Hilfe dessen die gewünschte Stromstarke wahrend eines Spleißvorganges extrapoliert wird. Bei dem Verfahren werden allerdings absolute Intensitatswerte verwendet, die aufgrund von Bauteil- und Fertigungstoleranzen zwischen verschiedenen Geraten variieren können. Somit muss bei diesem Verfahren ein Soll-Intensitatswert für jedes Gerat gesondert bestimmt werden. Zum anderen werden auch hier Stromstarken verwendet, die von den Stromstarken wahrend des Spleißprozesses abweichen, so dass eine Extrapolation notwendig ist, was zu Ungenauigkeiten führen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern anzugeben, bei der sich die während eines Spleißvorgangs auftretende Spleißtemperatur möglichst zuverlässig einstellen lässt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verspleißen von Lichtwel- lenleitern anzugeben, bei der sich die während des Spleißvorganges auftretende Spleißtemperatur möglichst genau einstellen lässt.
Das Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern sieht das Bereitstellung einer Erwärmungseinheit zum Erwärmen von mindestens einem Lichtwellenleiter, einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme einer Intensität einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter ausgesandten Wärmestrahlung und einer Auswerteeinheit zur Auswertung der aufgenommenen Intensität der Wärmestrahlung vor. Der mindestens eine Lichtwellenleiter wird in Längsrichtung in einer Haltevorrichtung angeordnet. Zum Erwärmen des mindestens einen Lichtwellenleiters wird die Erwärmungseinheit aktiviert. Intensitätswerte einer von dem mindestens ei- nen erwärmten Lichtwellenleiter längs einer ersten Querrichtung quer zu der Längsrichtung abgestrahlten Wärmestrahlung, die mindestens einer Intensitätsverteilung zugeordnet sind, werden mittels der Aufnahmeeinheit aufgenommen. Es wird mindestens ein Quotient aus den Intensitätswerten ermittelt. In Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Quotienten wird eine von der Erwärmungseinheit abzugebende Wärme gesteuert. Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird eine erste Intensitätsverteilung einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter in der ersten Querrichtung abgestrahlten Wärmestrahlung mittels der Aufnahmeeinheit zu einer ersten Zeit nach der Aktivierung der Erwärmungseinheit aufgenommen. Ein erster Intensitätswert wird aus der ersten Intensitätsverteilung an einer ersten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ermittelt. Eine zweite Intensitätsverteilung einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter längs der ersten Querrichtung abgestrahlten Wärmestrahlung wird mittels der Aufnahmeeinheit zu einer zweiten Zeit nach dem Aufnehmen der ersten Intensitätsverteilung aufgenommen. Ein erster Intensitätswert wird aus der zweiten Intensitätsverteilung an der ersten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ermittelt. Eine erste Differenz wird aus den ermittelten ersten Intensitätswerten mittels der Auswerteeinheit ermittelt. Ein Quotient aus der ermittelten ersten Differenz und dem aus der zweiten Intensi- tätsverteilung ermittelten ersten Intensitätswert wird mittels der Auswerteeinheit ermittelt.
Bei einer anderen Ausgestaltungsform des Verfahrens wird ein zweiter Intensitätswert aus der ersten Intensitätsverteilung zu der ersten Zeit an einer zweiten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen Lichtwellenleiters ermittelt. Ein zweiter Intensitätswert wird aus der zweiten Intensitätsverteilung zu der zweiten Zeit an der zweiten Position der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Licht- Wellenleiters ermittelt. Eine zweite Differenz aus den ermittelten zweiten Intensitätswerten wird mittels der Auswerteeinheit ermittelt. Aus der ermittelten zweiten Differenz und dem aus der zweiten Intensitätsverteilung ermittelten zweiten Intensitätswert wird ein weiterer Quotient ermittelt. Aus dem Quotienten und dem weiteren Quotienten wird ein Mittelwert ermittelt. In Abhängigkeit von dem ermittelten Mittelwert der Quotienten wird die von der Erwärmungseinheit abzugebende Wärme gesteuert.
Bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird mittels der Aufnahmeeinheit zu einer ersten Zeit nach der Aktivierung der Erwärmungseinheit eine erste Intensitätsverteilung einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter in der ersten Querrichtung abgestrahlten Wärmestrahlung aufgenommen. Aus der ersten Intensitätsverteilung wird an Positionen zwischen einer ersten und zweiten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Lichtwellenlei- ters eine erste Summe von Intensitätswerten ermittelt. Nach dem Aufnehmen der ersten Intensitätsverteilung wird mittels der Aufnahmeeinheit zu einer zweiten Zeit eine zweite Intensitätsverteilung einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter längs der ersten Querrichtung abgestrahlten Wärmestrahlung aufgenommen. Aus der zweiten Intensitätsverteilung wird an den Positionen zwischen der ersten und zweiten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters eine zweite Summe von Intensitätswerten ermittelt. Aus der ersten und zweiten Summe der Intensitätswerte wird mittels der Auswerteeinheit eine dritte Differenz ermittelt. Aus der dritten Differenz und der zweiten Summe der Intensitätswerte wird ein Quotient ermittelt.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass aus der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung an einer ersten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ein erster Intensitätswert ermittelt wird. Aus der mindestens einen aufge- nommenen Intensitätsverteilung wird an einer zweiten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ein zweiter Intensitätswert ermittelt. Aus der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung wird an einer dritten Position längs der ersten Querrichtung des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ein dritter Intensitätswert ermittelt. Aus dem ersten und zweiten Intensitätswert wird eine Summe ermittelt. Aus der Summe aus dem ersten und zweiten Intensitätswert und dem dritten Intensi- tätswert wird ein Quotient ermittelt.
Im Folgenden wird eine Vorrichtung zum Verspleißen von Lichtwellenleitern angegeben, die die gestellte Aufgabe in Bezug auf die Vorrichtung löst. Die Vorrichtung zum Verspleißen von Lichtwellenleitern umfasst eine Erwärmungseinheit zum Erwärmen mindestens eines Lichtwellenleiters. Sie umfasst des Weiteren eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme von Intensitätswerten einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter abgestrahlten Wärmestrahlung, die mindestens einer Intensi- tätsverteilung zugeordnet sind. Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Intensitätswerte der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung auf. Die Auswerteeinheit ist derart ausgebildet, dass sie aus den Intensitätswerten mindestens einen Quotienten er- mittelt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit zur Steuerung einer von der Erwärmungseinheit erzeugten Wärme. Die Steuereinheit ist dabei derart ausgebildet, dass sie die von der Erwärmungseinheit zur Erwärmung des mindestens einen Lichtwellenleiters abzugebende Wärme in Abhängig- keit von dem mindestens einen Quotienten steuert.
Weitere Ausführungsformen in Bezug auf das Verfahren und die Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, bei der sich die während einem Spleißvorgang auftretende Spleißtemperatur möglichst genau einstellen lässt,
Figur 2 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, mit der sich eine Intensität einer von einem Lichtwellenleiter abgestrahlten Wärmestrahlung aufzeichnen lässt,
Figur 3 eine Intensitätsverteilung einer von einem Lichtwellenleiter abgestrahlten Wärmestrahlung,
Figur 4 einen Lichtwellenleiter in einer Längsrichtung mit einem Bereich, in dem eine Intensitätsverteilung einer von dem Lichtwellenleiter abgestrahlten Wärmestrahlung aufgezeichnet wird,
Figur 5 eine Intensitätsverteilung einer von einem Licht- Wellenleiter abgestrahlten Wärmestrahlung zu zwei verschiedenen Zeitpunkten,
Figur 6 eine weitere Intensitätsverteilung einer von einem Lichtwellenleiter abgestrahlten Wärmestrahlung,
Figur 7 eine Streuung von Quotienten von Intensitätswerten bei verschiedenen Stromstärken eines Schweißstromes. Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern 111 und 112. Der Lichtwellenleiter 111 ist in einer Längsrichtung z des Lichtwellenleiters in einer Haltevorrichtung 121 angeordnet. Die Haltevorrichtung 121 ist in einer Querrichtung y quer zu der Längsrichtung z verschiebbar. Der Lichtwellenleiter 112 ist in einer Längsrichtung z des Lichtwellenleiters in einer Haltevorrichtung 122 angeordnet. Die Haltevorrichtung 122 ist in einer Querrichtung x quer zu der Längsrichtung z verschiebbar. Die Haltevorrichtung 122 ist auf einer Verschiebevorrichtung 123 montiert, mittels der der Lichtwellenleiter 112 in seiner Längsrichtung z verschiebbar ist. Durch die verschiebbaren Haltevorrichtungen 121, 122 und 123 werden die Lichtwellenleiter vor einem Spleißvorgang aufeinander ausgerichtet.
Zum Verspleißen der beiden Lichtwellenleiter ist eine Erwar- mungseinheit vorgesehen, die die beiden Elektroden 131 und 132 umfasst. Anstelle der beiden Elektroden kann die Erwar- mungseinheit auch als Gluhwendel oder als ein Gluhdraht aus- gebildet sein. Zunächst werden die Stirnflachen der beiden
Lichtwellenleiter mittels der Haltevorrichtungen 121, 122 und 123 in Verbindung gebracht. Die Erwarmungseinheit wird von einer Steuereinheit 170 aktiviert. Zum Erwarmen der Faserenden der beiden Lichtwellenleiter 111 und 112 wird zwischen den beiden Elektroden 131 und 132 der Erwarmungseinheit ein Lichtbogen gezündet. Dadurch verschmelzen die beiden Lichtwellenleiter miteinander.
Ein Maß für die Qualität der Spleißstelle ist die Dampfung, die das Licht bei der Übertragung über die Spleißstelle erfahrt. Die Qualität der Spleißstelle ist dabei insbesondere von der Spleißtemperatur abhangig, auf die die Faserenden während des Spleißvorgangs durch die Erwärmungseinheit erwärmt worden sind.
Die Temperatur, auf die die Faserenden der beiden Lichtwel- lenleiter durch die Lichtbogenentladung zwischen den Elektroden erwärmt werden, lässt sich über den Schweißstrom, der zwischen den beiden Elektroden auftritt, variieren. Da die Spleißtemperatur jedoch von Umgebungseinflüssen wie beispielsweise dem Luftdruck, der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchte abhängt, ist es im allgemeinen nicht möglich, die Spleißtemperatur durch das Vorgeben eines bestimmten Schweißstromes präzise einzustellen. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass bei verschiedenen Spleißgeräten gleicher Bauart durch Bauteil- und Fertigungstoleranzen die Spleißtemperatur trotz gleich eingestelltem Schweißstrom variieren kann.
Zur Beobachtung des Ausrichtevorgangs der beiden Lichtwellenleiter sind die Lichtquellen 151 und 152 sowie die zugehörigen Aufnahmesysteme 141 und 142 vorgesehen. Zur Beobachtung eines Ausrichtevorganges der beiden Lichtwellenleiter werden die beiden Lichtquellen 151 und 152 eingeschaltet. Von den Aufnahmeeinheiten 141 und 142 werden Bilder an der Verbindungsstelle der beiden Lichtwellenleiter aufgezeichnet und können einem Benutzer über eine in Figur 1 nicht dargestellte Anzeigeeinheit angezeigt werden. Ebenso ist es möglich, über die Aufnahmeeinheit die Lichtwellenleiter während des Spleißvorganges zu beobachten. Dazu werden die beiden Lichtquellen 151 und 152 ausgeschaltet und die Wärmestrahlung der erwärmten Faserenden mittels der Aufnahmeeinheiten 141 beziehungs- weise 142 aus zwei verschiedenen Richtungen aufgenommen.
Figur 2A zeigt in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt des Lichtwellenleiters 111 sowie die in orthogonalen Richtungen zueinander angeordneten Beobachtungssysteme, die aus der Aufnahmeeinheit 141 und der vorgeschalteten Linse 143 sowie aus der dazu orthogonal angeordneten Aufnahmeeinheit 142 und der vorgeschalteten Linse 144 bestehen. Die Aufnahme- einheiten 141 und 142 können beispielsweise als Kameras ausgebildet sein. Wenn der Lichtwellenleiter 111 durch die Lichtbogenentladung zwischen den Elektroden 131 und 132 erwärmt worden ist, gibt er eine Wärmestrahlung WS ab, die sowohl von der Aufnahmeeinheit 141 als auch von der Aufnahme- einheit 142 aufgenommen wird.
Figur 3 zeigt eine Intensitatsverteilung P, die von der Aufnahmeeinheit 141 in der Querrichtung x aufgenommen worden ist. Wie in Figur 3 zu erkennen ist, wird das Maximum in der Mitte der Verteilung durch die Strahlung des erwärmten Faserkerns erzeugt. Dieser besitzt eine andere Materialzusammensetzung als der Fasermantel. Üblicherweise besteht der Fasermantel aus reinem Quarzglas und der Faserkern aus GeO2- dotiertem Quarzglas. Dadurch ist die temperaturabhangige spektrale Verteilung der Emission von Wärmestrahlung von Faserkern und Fasermantel unterschiedlich. Wie anhand von Figur 3 zu erkennen ist, emittiert der Faserkern im allgemeinen bei Erwärmung mehr Strahlung im sichtbaren Wellenlangenbereich als der Fasermantel. Sowohl für den Faserkern als auch den Fasermantel ist die Intensität der ausgesandten spektralen
Verteilung der Wärmestrahlung temperaturabhangig und kann daher zur Bestimmung der Fasertemperatur und damit der Leistung der Wärmequelle ausgenutzt werden.
Gemäß der Erfindung wird das Faserende des Lichtwellenleiters 111 für eine definierte Zeitdauer von der Erwarmungseinheit erwärmt. Die Wärmeleistung entspricht dabei in etwa der für das Verspleißen notwendigen Leistung, wobei die Zeitdauer der Erwärmung mit etwa 100 ms bis 500 ms kürzer als die üblicherweise verwendete Spleißdauer von einigen Sekunden ist. Das auf diese Art erwärmte Faserende gibt Wärmestrahlung, unter anderem auch im sichtbaren Wellenlängenbereich, ab. Zu zwei bestimmten Zeitpunkten tl und t2 nach dem Aktivieren der Erwärmungseinheit wird jeweils ein Bild des erwärmten Faserendes von der Aufnahmeeinheit 141 aufgenommen. Dazu sind die Aufnahmeeinheiten 141 beziehungsweise 142 von einer Zeitsteuereinheit zu den beiden Zeitpunkten tl und t2 zur Aufnahme einer Intensitätsverteilung der von dem Lichtwellenleiter abgestrahlten Wärmeintensität aktiviert. Anschließend wird die Erwärmungseinheit ausgeschaltet. Die Beobachtungsrichtung, aus der die Aufnahmeeinheit 141 die Intensität aufnimmt, ist üblicherweise senkrecht zur Faserlängsachse z gewählt.
Figur 4 zeigt das Faserende des Lichtwellenleiters 111 in vergrößerter Darstellung. An einer definierten Position Zl in Faserlängsrichtung, die sich in einer Entfernung von ungefähr 20 bis 200 μm von dem erwärmten Faserende entfernt befindet, wird über den gesamten Querschnitt in Querrichtung x zu einer Zeit tl ein erstes Intensitätsprofil und zu einer Zeit t2 ein zweites Intensitätsprofil aufgezeichnet.
Figur 5 zeigt eine Intensitätsverteilung Pl, die zum Zeit- punkt tl von etwa 200 ms nach dem Einschalten der Erwärmungseinheit von der Aufnahmeeinheit 141 über den gesamten Querschnitt des Lichtwellenleiters in x-Richtung aufgenommen worden ist. Zum Zeitpunkt t2, der etwa 140 ms nach dem Zeitpunkt tl liegt, ist die Intensitätsverteilung P2 von der Aufnahme- einheit 141 aufgenommen worden. Die beiden Intensitätsverteilungen Pl und P2 werden in einer Speichereinheit 180 abgespeichert . Zur Auswertung der in der Speichereinheit 180 abgespeicherten Intensitätsverteilung ist eine Auswerteeinheit 160 vorgesehen. Die Auswerteeinheit 160 wertet einen Intensitätswert 111 an einer definierten Position Xl in x-Richtung senkrecht zur Faserlängsachse aus. Ebenso wird ein Intensitätswert 112 an der gleichen Position Xl in der zweiten Intensitätsverteilung P2 von der Auswerteeinheit 160 ermittelt. Die Position Xl befindet sich dabei in einem definierten Abstand d vom Faserrand rl des Lichtwellenleiters. Der Abstand d kann dabei ent- weder in Einheiten der verwendeten Kamera, also etwa bei einer CCD-Kamera in Pixeln, festgelegt sein, also auch relativ zum Durchmesser der Faser im aufgenommenen Bild.
Aus den so ermittelten Intensitätswerten 111 und 112 wird ein Quotient Ql bestimmt, der ein Maß für den Temperaturanstieg ΔT (Tl, T2) zwischen den beiden Zeitpunkten tl und t2 darstellt. Der Quotient Ql wird mittels der Auswerteeinheit 160 ermittelt zu Ql = (112-111) / 112. Durch das Bilden eines Quotienten werden Faktoren, die die gemessene Intensität mit der tatsächlichen Intensität verknüpft, eliminiert. So ist der ermittelte Quotient beispielsweise unabhängig von der Empfindlichkeit der verwendeten Kamera, die zwischen verschiedenen Spleißgeräten variieren kann.
Um Einflüsse von Asymmetrien der aufgenommenen Intensitätsverteilung auf die Messung zu verringern, werden vorzugsweise an einer zweiten Position X2, die sich ebenfalls in einem Abstand d vom Faserrand r2 befindet, weitere Intensitätswerte 121 und 122 von der Auswerteeinheit 160 ermittelt. Asymmet- rien in der aufgenommenen Intensitätsverteilung können beispielsweise auftreten, wenn sich der erwärmte Lichtwellenleiter außerhalb der optischen Achse des Abbildungssystems befindet. Neben dem Quotienten Ql lässt sich somit von der Aus- werteeinheit 160 ein Quotient Q2 = (122-121) / 122 ermitteln. Vorzugsweise ermittelt die Auswerteeinheit 160 einen Mittelwert Qm der beiden Quotienten Ql und Q2 zu Qm = (Q1+Q2) / 2.
Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung eines Quotienten von Intensitätswerten, der ein Maß für die Spleißtemperatur darstellt, besteht darin, die Summe von Intensitätswerten zwischen den Positionen Xl und X2 in der Intensitätsverteilung Pl und der Intensitätsverteilung P2 zu ermitteln. Anschlie- ßend wird die Summe von Intensitätswerten der Intensitätsverteilung P2 von der Summe der Intensitätswerte der Intensitätsverteilung Pl subtrahiert und durch die Summe von Intensitätswerten zwischen den Positionen Xl und X2 der Intensitätsverteilung P2 subtrahiert. Es ergibt sich somit ein Quo- tient Q = (∑IP2 - ∑IPl) / ∑IP2.
Der zeitliche Verlauf der Temperatur bei einer Erwärmung des Lichtwellenleiters 111 ist in erster Näherung durch eine Exponentialfunktion gegeben zu T (t) = TS - (TS-TO) exp (-kt) . Da- bei gibt TS die Temperatur an, die sich im thermischen
Gleichgewicht einstellt und der Temperatur während des Ver- schweißens der Fasern entspricht. TO ist die Temperatur der kalten Faser und k stellt eine Konstante dar, die vom Wärmeübergang zwischen dem Lichtwellenleiter und dessen Umgebung abhängt. Die Temperaturdifferenz ΔT (tl, t2) zwischen den beiden Zeitpunkten tl und t2 ist damit gegeben durch ΔT (tl, t2) = T(t2)-T(tl) = (TS-TO) [exp(-ktl) - exp(-kt2)]. Wenn der Einfluss der Ausgangstemperatur TO vernachlässigt wird, so ist damit die zwischen den beiden definierten Zeitpunkten tl und t2 ermittelte Temperaturdifferenz ΔT(tl, t2), für die die Quotienten Ql, Q2 beziehungsweise Qm ein Maß sind, zugleich ein Maß für die Spleißtemperatur TS und damit ein Maß für die Leistung der Erwärmungseinheit. Somit wird über den ermittel- ten Quotienten Q ein Rückschluss auf die Spleißtemperatur bei der Erwärmung des Lichtwellenleiters erhalten.
Figur 6 zeigt eine Möglichkeit der Ermittlung eines Quotien- ten Q3, bei der lediglich eine einzige Intensitätsverteilung zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Aktivieren der Erwärmungseinheit in der Speichereinheit 180 abgespeichert wird. Erfindungsgemäß wird aus der abgespeicherten Intensitätsverteilung P3 zunächst die maximale Intensität 13 sowie die da- zugehörige Position X3, die sich in etwa der Mitte des Intensitätsprofils P3 befindet, von der Auswerteeinheit 160 ermittelt. An einer Position Xl, die sich in einem definierten Abstand d zur Position X3 befindet, wird die Intensität Il von der Auswerteeinheit 160 ermittelt. Der Abstand d ist dabei so definiert, dass der Intensitätswert Il im wesentlichen der Intensität der vom Fasermantel ausgesandten Strahlung entspricht. Der Abstand d kann auch hier wieder entweder fest in Einheiten der verwendeten Kamera, also etwa in Pixeln, festgelegt sein, als auch relativ zum Durchmesser der Faser im aufgenommenen Bild festgelegt sein. Um Einflüsse von Asymmetrien der aufgenommenen Intensitätsverteilung P3 auf die Messung zu verringern, wird an einer weiteren Position X2, die sich ebenfalls im Abstand d von der Position Xl befindet, der Intensitätswert 12 ermittelt. Aus den so ermittelten Intensi- tätswerten wird ein Quotient Q3 bestimmt, der ein direktes Maß für die Spleißtemperatur TS der Faser zum Zeitpunkt der Aufnahme des Bildes darstellt. Der Quotient Q3 wird von der Auswerteeinheit 160 ermittelt zu Q3 = (Il + 12) / 213.
Wenn in der oben angegebenen Formel des zeitlichen Verlaufs der Temperatur bei der Erwärmung eines Lichtwellenleiters der Einfluss der Ausgangstemperatur TO vernachlässigt wird, so ist die zu einem definierten Zeitpunkt t ermittelte Tempera- tur Tt wiederum ein Maß für die Spleißtemperatur TS und damit die Leistung der Wärmequelle. Somit lässt sich auch über die Ermittlung des Quotienten Q3 auf die Spleißtemperatur TS zurückschließen.
Figur 7 zeigt ermittelte Quotienten Q in Abhängigkeit von einem Spleißstrom bei einem Spleißgerät mit Lichtbogenentladung, wobei die Bilder zu den Zeitpunkten tl = 60 ms und t2 = 130 ms aufgenommen wurden. Eine Stromstärke des Spleißstromes von 14,5 mA entspricht dabei einem typischen Wert für das Verschweißen von 1-Moden-Fasern . Die Abhängigkeit des Quotienten Q von der Leistung der Erwärmungseinheit ist deutlich zu erkennen. Da die Streuung der Quotienten Q für einen vorgegebenen Spleißstrom nur gering ist, lässt sich durch die ermittelten Quotienten Q eine Ausgleichskurve legen. Eine derartige Ausgleichskurve stellt eine Kalibrierfunktion dar, anhand der sich die Leistung der Erwärmungseinheit anpassen lässt. Dazu ermittelt die Steuereinheit 170, der die Quotienten Ql, Q2, Qm, Q und Q3 von der Auswerteeinheit 160 zuge- führt werden, eine Differenz dieser Quotienten zu einem Sollwert QS des Quotienten. Anhand der Kalibrierfunktion der Figur 7 lässt sich somit in Abhängigkeit von dem ermittelten Quotienten Q ein Schweißstrom ermitteln, um somit die Leistung der Erwärmungseinheit an den Sollwert des Quotienten an- zupassen. Dabei müssen gegebenenfalls zusätzliche Faktoren berücksichtigt werden, die den Zusammenhang zwischen der tatsächlichen Leistung der Erwärmungseinheit und der eingestellten Stromstärke beeinflussen. Für eine Lichtbogenentladung ist beispielsweise die tatsächliche Wärmeleistung nicht nur eine Funktion des eingestellten Stromes, sondern auch eine Funktion des Luftdrucks, der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit . Anstelle der Verwendung von Kalibrierfunktionen kann auch eines der beschriebenen Verfahren zur Ermittlung von geeigneten Quotienten mehrfach durchgeführt werden, wobei nach jeder Ermittlung eines der Quotienten Ql, Q2, Qm, Q beziehungsweise Q3 jeweils die Leistung der Erwärmungseinheit nachgeregelt wird, bis der ermittelte Quotient mit dem Sollwert des Quotienten innerhalb eines vorgegebenen Toleranzintervalls übereinstimmt. Zur Regelung des Schweißstromes steuert die Steuerungseinheit 170 die Erwärmungseinheit aus den Elektroden 131 und 132 mit entsprechenden Steuersignalen an.
Zur Verbesserung des Signal-/Rausch-Verhältnisses der Messwerte ist es vorteilhaft, die Intensitätswerte 111, 112 und 121, 122 beziehungsweise II, 12 und 13 nicht nur an einer be- stimmten Position Zl in Längsrichtung der Faser zu ermitteln, sondern in einem Bereich ΔZ, wie in Figur 4 dargestellt, um die Position Zl herum.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, Intensitätswerte zu ermit- teln, die im wesentlichen von einer Wärmestrahlung vom Fasermantel ausgehend erzeugt werden. In diesem Fall können für eine Kalibrierung die meisten 1-Moden-Fasern verwendet werden, die sich im wesentlichen in der Zusammensetzung des Faserkerns unterscheiden, deren Mantel aber üblicherweise aus reinem Quarzglas besteht. Es ist jedoch auch denkbar, die Intensitäten in einem Bereich zu ermitteln, in dem die Wärmestrahlung im wesentlichen vom Faserkern ausgeht. In diesem Fall ist entweder die Auswahl an Fasern eingeschränkt, die für die Kalibrierung verwendet werden können, oder es werden Sollwerte des Quotienten QS verwendet, die vom Fasertyp abhängig sind. Das Verfahren kann nicht nur für eine Erwärmungseinheit verwendet werden, die auf einer Lichtbogenentladung beruht, sondern auch für andere Wärmequellen, die für das Verspleißen von Lichtwellenleitern geeignet sind. Hier kommen z. B. La- ser, insbesondere CO2-Laser sowie Glühwendel und Glühdrähte in Frage.
Das Verfahren lässt sich des weiteren nicht nur an einem Faserende durchführen, sondern auch gleichzeitig bei zwei Fa- serenden, beispielsweise den Faserenden der Lichtwellenleiter 111 und 112, die symmetrisch um eine Position platziert werden, an der sie später verspleißt werden. Die gemessenen Quotienten können dann zwischen beiden Faserenden gemittelt werden, oder es wird der jeweils größere oder der jeweils klei- nere Wert für die Kalibrierung der Erwärmungseinheit verwendet. Dabei wird der Vorteil erzielt, dass der Einfluss eventueller Asymmetrien der Erwärmungseinheit auf das Kalibrierungsverfahren verringert wird.
Das Verfahren kann für mehrere Fasern gleichzeitig durchgeführt werden, also auch beispielsweise bei Spleißgeräten zum Spleißen von Faserbändchen eingesetzt werden. In diesem Fall kann für jede einzelne Faser ein Quotient bestimmt werden. Daraus kann dann sowohl ein über alle Fasern gemittelter Quo- tient als auch die Verteilung der Quotienten, d. h. die
Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung über alle Fasern, bestimmt werden.
Die Bilder des oder der erwärmten Faserenden können aus meh- reren Richtungen aufgenommen werden. Figur 2A zeigt dazu ein Beispiel einer Ausführungsform eines Spleißgerätes, bei der Wärmestrahlung WS sowohl in einer Richtung y von einer Aufnahmeeinheit 141 als auch in einer Richtung x von einer Auf- nahmeeinheit 142 aufgenommen wird. Dies bietet sich an, da die meisten Spleißgeräte mit einer oder zwei Aufnahmeeinheiten so ausgestattet sind, dass das Bild der Fasern aus zwei unterschiedlichen Richtungen aufgenommen werden kann. In die- sem Fall können Quotienten aus zwei Richtungen ausgewertet werden, wodurch die Genauigkeit des Kalibrierungsverfahrens erhöht wird.
Die Beschränkung der Erwärmungszeit des/der Lichtwellenleiter auf 100 ms bis 500 ms hat den Vorteil, dass eine Verformung des/der Lichtwellenleiter im wesentlichen vermieden wird, so dass der/die Lichtwellenleiter anschließend noch miteinander verspleißt werden können. Außerdem wird durch eine kurze Erwärmungsdauer eine Diffusion der im Faserkern vorhandenen Do- tierungsionen in das umgebende Glasmaterial vermieden. Dadurch ändert sich auch bei mehrmaliger Durchführung des Verfahrens an einem einzelnen Faserende bei gleicher Leistung der Erwärmungseinheit der Wert des gemessenen Quotienten nicht. Die Regelung der Leistung der Erwärmungseinheit mit wiederholten Messungen kann also mit einem einzelnen Faserende durchgeführt werden. Es muss somit nicht nach jeder einzelnen Messung ein neu präpariertes Faserende eingelegt werden. Gleichwohl ist es auch möglich, das Faserende über einen längeren Zeitraum bis zu ein paar Sekunden zu erwärmen, also beispielsweise bis das Faserende eine Temperatur wie während eines üblichen Spleißprozesses erreicht hat. In diesem Fall ist der Zusammenhang zwischen dem ermittelten Quotienten und der Spleißtemperatur wesentlich direkter.
Vorteilhafterweise wird der durch die Kalibrierung festgestellte Korrekturwert für die Einstellung des Spleißstromes der Erwärmungseinheit auch für nachfolgende Spleiße verwendet. Der Korrekturwert wird dazu vorzugsweise im Spleißgerät gespeichert, so dass er nach Aus- und Einschalten des Gerätes zur Verfügung steht. Es ist allerdings auch möglich, das beschriebene Verfahren vor jedem einzelnen Spleißvorgang erneut durchzuführen .
Gegenüber den meisten bekannten Verfahren hat das hier vorgestellte Verfahren den Vorteil, dass im Allgemeinen nur ein einmaliges Einlegen eines oder zweier präparierter Faserenden notwendig ist. Es ist damit deutlich schneller und weniger aufwändig als andere Verfahren. Des Weiteren hat es den Vorteil, dass es bei den Einstellungen der Erwärmungsquelle arbeiten kann, die auch während eines üblichen Spleißprozesses verwendet werden. Eine fehleranfällige Extrapolation der ermittelten Kalibrierung ist damit nicht mehr notwendig. Da die Erwärmungszeit der Lichtwellenleiter auch derart beschränkt werden kann, dass eine Verformung eines Lichtwellenleiters nicht mehr auftritt, können die Faserenden auch für einen nachfolgenden Spleiß verwendet werden. Somit entfällt das zusätzliche Einlegen einer präparierten Faser oder zweier prä- parierter Fasern allein zum Zwecke der Kalibrierung. Es ist aber auch möglich, die Kalibrierung vor jedem einzelnen Spleißvorgang erneut durchzuführen.
Gegenüber Verfahren, die auf einer Versatzmessung von Fasern während der Erwärmung beruhen, hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass es auch in Spleißgeräten angewendet werden kann, in denen ein solcher Versatz zwischen Fasern nicht eingestellt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer Erwärmungseinheit (131, 132) zum Erwärmen von mindestens einem Lichtwellenleiter (111), einer Aufnahmeeinheit (141, 142) zur Aufnahme einer Intensität einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter (111) ausgesandten Wärmestrahlung (WS) und einer Auswerteeinheit (160) zur Auswertung der aufgenommenen Intensität der Wärmestrahlung,
- Anordnen des mindestens einen Lichtwellenleiters (111) in einer Längsrichtung (z) in einer Haltevorrichtung (121),
- Aktivieren der Erwärmungseinheit (131, 132) zum Erwärmen des mindestens einen Lichtwellenleiters (111),
- Aufnehmen von Intensitätswerten (112, 111, 121, 122, II, 12, 13), die mindestens einer Intensitätsverteilung (Pl, P2, P3) zugeordnet sind, einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter (110) längs einer ersten Querrichtung (x) quer zu der Längsrichtung (z) abgestrahlten Wärmestrahlung (WS) mittels der Aufnahmeeinheit (141),
- Ermitteln mindestens eines Quotienten (Ql, Q2, Q3, Qm, Q) aus den Intensitätswerten,
- Steuern einer von der Erwärmungseinheit (131, 132) abzuge- benden Wärme in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Quotienten (Ql, Q2, Q3, Qm, Q) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte: - Aufnehmen einer ersten Intensitätsverteilung (Pl) einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter (111) in der ersten Querrichtung (x) abgestrahlten Wärmestrahlung (WS) mittels der Aufnahmeeinheit (141) zu einer ersten Zeit (tl) nach der Aktivierung der Erwärmungseinheit (131, 132),
- Ermitteln eines ersten Intensitätswertes (111) aus der ersten Intensitätsverteilung (Pl) an einer ersten Position (Xl) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111),
- Aufnehmen einer zweiten Intensitätsverteilung (P2) einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter längs der ersten Querrichtung (x) abgestrahlten Wärmestrahlung (WS) mittels der Aufnahmeeinheit (141) zu einer zweiten Zeit (t2) nach dem Aufnehmen der ersten Intensitätsverteilung (Pl),
- Ermitteln eines ersten Intensitätswertes (112) aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) an der ersten Position (Xl) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111),
- Ermitteln einer ersten Differenz aus den ermittelten ersten Intensitätswerten (111, 112) mittels der Auswerteeinheit (160),
- Ermitteln eines Quotienten (Ql) aus der ermittelten ersten Differenz und dem aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) ermittelten ersten Intensitätswert (112) mittels der Auswerteeinheit (100) .
3. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend die folgenden Schrit- te:
- Ermitteln eines zweiten Intensitätswertes (121) aus der ersten Intensitätsverteilung (Pl) zu der ersten Zeit (tl) an einer zweiten Position (X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen Lichtwellenleiters (111), - Ermitteln eines zweiten Intensitätswertes (122) aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) zu der zweiten Zeit (t2) an der zweiten Position (X2) in der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111), - Ermitteln einer zweiten Differenz aus den ermittelten zweiten Intensitätswerten (121, 122) mittels der Auswerteeinheit (100),
- Ermitteln eines weiteren Quotienten (Q2) aus der ermittel- ten zweiten Differenz und dem aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) ermittelten zweiten Intensitätswert (122),
- Ermitteln eines Mittelwertes aus dem Quotienten (Ql) und dem weiteren Quotienten (Q2),
- Steuern der von der Erwärmungseinheit (131, 132) abzugeben- den Wärme in Abhängigkeit von dem ermittelten Mittelwert der
Quotienten .
4. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte: - Aufnehmen einer ersten Intensitätsverteilung (Pl) einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter (111) in der ersten Querrichtung (x) abgestrahlten Wärmestrahlung (WS) mittels der Aufnahmeeinheit (141) zu einer ersten Zeit (tl) nach der Aktivierung der Erwärmungseinheit (131, 132), - Ermitteln einer ersten Summe von Intensitätswerten aus der ersten Intensitätsverteilung (Pl) an Positionen (Xl, ..., X2) zwischen einer ersten und zweiten Position (Xl, X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111), - Aufnehmen einer zweiten Intensitätsverteilung (P2) einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter längs der ersten Querrichtung (x) abgestrahlten Wärmestrahlung (WS) mittels der Aufnahmeeinheit (141) zu einer zweiten Zeit (t2) nach dem Aufnehmen der ersten Intensitätsverteilung (Pl), - Ermitteln einer zweiten Summe von Intensitätswerten aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) an den Positionen (Xl, ..., X2) zwischen der ersten und zweiten Position (Xl, X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111),
- Ermitteln einer dritten Differenz aus der ersten und zweiten Summe der Intensitätswerte mittels der Auswerteeinheit (100),
- Ermitteln eines Quotienten (Qm) aus der dritten Differenz und der zweiten Summe der Intensitätswerte.
5. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schrit- te:
- Ermitteln eines ersten Intensitätswertes (II) aus der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung (P3) an einer ersten Position (Xl) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111), - Ermitteln eines zweiten Intensitätswertes (12) aus der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung (P3) an einer zweiten Position (X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111),
- Ermitteln eines dritten Intensitätswertes (13) aus der min- destens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung (P3) an einer dritten Position (X3) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111),
- Ermitteln einer Summe aus dem ersten und zweiten Intensitätswert (II, 12) , - Ermitteln des Quotienten (Q3) aus der Summe aus dem ersten und zweiten Intensitätswert (II, 12) und dem dritten Intensitätswert (13) .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die an der ersten Position (Xl) ermittelten Intensitätswerte (II, 111, 112) und die an der zweiten Position (X2) ermittelten Intensitätswerte (12, 121, 122) von einer Wärme- Strahlung (WS) aus einem Bereich eines Faserrandes (rl, r2) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters herrühren.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem der an der dritten Position (X3) ermittelte Intensitätswert (13) von einer Wärmestrahlung (WS) aus einem Bereich des Faserkerns (K) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters herrührt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem mindestens eine Intensitätsverteilung einer von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter (111) längs einer zweiten Querrichtung (y) quer zu der Längsrichtung abgestrahlten Wärmestrahlung (WS) nach der Aktivierung der Erwär- mungseinheit (131, 132) mit der Aufnahmeeinheit (141, 142) aufgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Intensitätswerte (111, 112, 121, 122, II, 12, 13) jeweils einen mittleren Intensitätswert aus einem Bereich (Δz) um eine Position (Zl) in Längsrichtung des mindestens einen Lichtwellenleiters (111) repräsentieren.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein der Erwärmungseinheit (131, 132) zugeführter
Strom in Abhängigkeit von dem ermittelten Quotienten verändert wird, um die von der Erwärmungseinheit (131, 132) abzugebende Wärme zu verändern.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der mindestens eine Lichtwellenleiter (111) mittels einer Lichtbogenentladung erwärmt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der mindestens eine Lichtwellenleiter (111) mittels eines Lasers, einer Glühwendel oder eines Glühdrahtes erwärmt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der mindestens eine Lichtwellenleiter (111) für eine Zeit erwärmt wird, die derart gewählt ist, dass eine Verfor- mung des Lichtwellenleiters vermieden wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
- bei dem der ermittelte Quotient mit einem Sollwert (QS) des Quotienten verglichen wird, - bei dem die von der Erwärmungseinheit (131, 132) abzugebende Wärme verändert wird, bis der ermittelte Quotient mit dem Sollwert des Quotienten (QS) übereinstimmt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die mindestens eine aufgenommene Intensitätsverteilung (Pl, P2, P3) in einer Speichereinheit (180) gespeichert wird.
16. Vorrichtung zum Verspleißen von Lichtwellenleitern - mit einer Erwärmungseinheit (131, 132) zum Erwärmen mindestens eines Lichtwellenleiters (111),
- mit einer Aufnahmeeinheit (141) zur Aufnahme von Intensitätswerten (II, 111, 112, 12, 121, 122, 13), die mindestens einer Intensitätsverteilung (Pl, P2, P3) zugeordnet sind, ei- ner von dem mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiter abgestrahlten Wärmestrahlung (WS) , - mit einer Auswerteeinheit (160) zur Auswertung der Intensitätswerte der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie aus den Intensitätswerten mindestens einen Quotienten (Ql, Q2, Q3, Qm, Q) ermittelt,
- mit einer Steuereinheit (170) zur Steuerung einer von der Erwärmungseinheit erzeugten Wärme,
- bei der die Steuereinheit (170) derart ausgebildet ist, dass sie die von der Erwärmungseinheit zur Erwärmung des mindestens einen Lichtwellenleiters abzugebende Wärme in Abhängigkeit von dem mindestens einen Quotienten (Q) steuert.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, - mit einer Speichereinheit (180) zur Speicherung der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung (Pl, P2),
- bei der die Speichereinheit (180) mit der Aufnahmeeinheit (141) gekoppelt ist,
- mit einer Zeitsteuerung (190) zur Aktivierung der Aufnahme- einheit zur Aufnahme der mindestens einen Intensitätsverteilung (Pl, P2),
- bei der die Zeitsteuerung (190) derart ausgebildet ist, dass sie eine erste Zeit (tl) nach einer Aktivierung der Erwärmungseinheit (131, 132) zum Erwärmen des mindestens einen Lichtwellenleiters die Aufnahmeeinheit (141) zur Aufnahme einer ersten Intensitätsverteilung (Pl) und eine zweite Zeit (t2) nach der Aufnahme der ersten Intensitätsverteilung die Aufnahmeeinheit (141) zur Aufnahme einer zweiten Intensitätsverteilung (P2) aktiviert, - bei der die erste und zweite Intensitätsverteilung (Pl, P2; in der Speichereinheit (180) abgespeichert werden.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, - mit einer Haltevorrichtung (121) zur Positionierung des mindestens einen Lichtwellenleiters (111) in einer Längsrichtung (z) ,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass ein erster Intensitätswert (111) aus der ersten Intensitätsverteilung (Pl) an einer ersten Position (Xl) längs einer ersten Querrichtung (x) quer zu der Längsrichtung (z) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111) ermittelt wird, - bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie einen ersten Intensitätswert (112) aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) an der ersten Position (Xl) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ermittelt, - bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie eine erste Differenz aus den ermittelten ersten Intensitätswerten (112, 111) ermittelt und einen Quotienten aus der ermittelten ersten Differenz und dem aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) ermittelten ersten Intensitätswert (112) ermittelt,
- bei der die Steuereinheit (170) derart ausgebildet ist, dass sie die von der Erwärmungseinheit (131, 132) abzugebende Wärme in Abhängigkeit von dem ermittelten Quotienten (Ql) steuert .
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie einen zweiten Intensitätswert (121) in der ersten Intensitätsverteilung (Pl) an einer zweiten Position (X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ermittelt,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie einen zweiten Intensitätswert (122) in der zweiten Intensitätsverteilung (P2) an der zweiten Position (X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters ermittelt,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie eine zweite Differenz aus den ermittelten zweiten
Intensitätswerten (121, 122) ermittelt und aus der ermittelten zweiten Differenz und dem aus der zweiten Intensitätsverteilung ermittelten zweiten Intensitätswert (122) einen weiteren Quotienten (Q2) ermittelt, - bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie aus dem Quotienten und dem weiteren Quotienten (Ql, Q2) einen Mittelwert ermittelt,
- bei der die Steuereinheit (170) derart ausgebildet ist, dass sie die von der Erwärmungseinheit (131, 132) abzugebende Wärme in Abhängigkeit von dem ermittelten Mittelwert der Quotienten steuert.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie aus der ersten Intensitätsverteilung (Pl) eine erste
Summe von weiteren Intensitätswerten an Positionen (Xl, ..., X2) zwischen der ersten und zweiten Position längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen Lichtwellenleiters ermittelt, - bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie aus der zweiten Intensitätsverteilung (P2) eine zweite Summe von Intensitätswerten an den weiteren Positionen (Xl, ..., X2) zwischen der ersten und zweiten Position (Xl, X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen Licht- Wellenleiters ermittelt,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie aus der ersten und zweiten Summe der weiteren Intensitätswerte eine dritte Differenz ermittelt, - bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie den Quotienten (Qm) aus der dritten Differenz und der zweiten Summe ermittelt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 16,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie einen ersten Intensitätswert (II) aus der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung (P3) an einer ersten Position (Xl) längs der ersten Querrichtung (x) des min- destens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111) ermittelt,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie einen zweiten Intensitätswert (12) aus der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung (P3) an einer zweiten Position (X2) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111) ermittelt,
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie einen dritten Intensitätswert (13) aus der mindestens einen aufgenommenen Intensitätsverteilung (P3) an einer dritten Position (X3) längs der ersten Querrichtung (x) des mindestens einen erwärmten Lichtwellenleiters (111),
- bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie eine Summe aus dem ersten und zweiten Intensitätswert (II, 12) ermittelt, - bei der die Auswerteeinheit (160) derart ausgebildet ist, dass sie den Quotienten (Q3) aus der Summe aus dem ersten und zweiten Intensitätswert (II, 12) und dem dritten Intensitätswert (13) ermittelt.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, bei der die Erwärmungseinheit mindestens zwei Elektroden (131, 132) umfasst, wobei sie den mindestens einen Lichtwel- lenleiter (111) mittels einer Lichtbogenentladung zwischen den Elektroden erwärmt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Steuereinheit (170) derart ausgebildet ist, dass sie den Strom zwischen den Elektroden der Erwärmungseinheit in Abhängigkeit von dem mindestens einen ermittelten Quotienten (Ql, Q2, Q3, Qm, Q) verändert.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
- bei der die Steuereinheit (170) derart ausgebildet ist, dass sie den ermittelten Quotienten mit einem Sollwert des Quotienten (QS) vergleicht,
- bei dem die Steuereinheit (170) derart ausgebildet ist, dass sie die von der Erwärmungseinheit (131, 132) abzugebende Wärme verändert, bis der ermittelte Quotient mit dem Sollwert (QS) des Quotienten übereinstimmt.
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