EP3811135A1 - Vorrichtung und verfahren zur ausrichtung von polarisationserhaltenden lichtleitfasern - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur ausrichtung von polarisationserhaltenden lichtleitfasern

Info

Publication number
EP3811135A1
EP3811135A1 EP19736990.3A EP19736990A EP3811135A1 EP 3811135 A1 EP3811135 A1 EP 3811135A1 EP 19736990 A EP19736990 A EP 19736990A EP 3811135 A1 EP3811135 A1 EP 3811135A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical fiber
clamping
fiber
clamping device
rotational position
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP19736990.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian HAAG
Andrea Alippi
Tobias Müller
Daniel Zontar
Ronald Dekker
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.)
Aixemtec GmbH
Phix BV
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Aixemtec GmbH
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Phix BV
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 Aixemtec GmbH, Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV, Phix BV filed Critical Aixemtec GmbH
Publication of EP3811135A1 publication Critical patent/EP3811135A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3801—Permanent connections, i.e. wherein fibres are kept aligned by mechanical means
    • G02B6/3803—Adjustment or alignment devices for alignment prior to splicing
    • 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
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/024—Optical fibres with cladding with or without a coating with polarisation maintaining properties
    • 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
    • G02B6/2555—Alignment or adjustment devices for aligning prior to splicing

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 11.
  • optical fiber end pieces have to be positioned or held with a certain orientation. This applies, for example, when fitting a connector with end pieces of optical fibers, when coupling light into an integrated photonic circuit or when splicing two optical fibers.
  • light is also understood to mean the range of electromagnetic radiation which lies outside the spectrum visible to the human eye.
  • DE 102 42 379 A1 discloses a method and a device for positioning an optical fiber and for splicing two optical fibers, one of which
  • optical fiber Longitudinal section of the optical fiber perpendicular to its longitudinal direction is held in a fixed position relative to a pleating element by cohesive or adhesive forces of a liquid.
  • the liquid can be realized, for example, in the form of a drop protruding from a pipette or by a drop of liquid in a triangular groove.
  • the optical fiber is held at a distance from the folding element by means of a clamping device, which is rotated in total in order to rotate the
  • Optical fibers these are each placed on a tensioning device.
  • the splicing should also be particularly suitable for polarization-maintaining optical fibers.
  • the alignment of the optical fibers takes place in a translatory manner, so that the center points of the optical fibers to be connected are aligned with one another.
  • the optical fibers are rotated around their respective position Adapt the longitudinal axis of the fibers to one another in order to avoid weakening the polarized radiation to be transmitted. To adjust the rotational position
  • At least one of the optical fibers is rotated to the required extent by means of an alignment shaft in which the optical fiber is clamped.
  • Determination of the position of a fiber core in an optical fiber is known, this document also essentially referring to the splicing of optical fibers. These can be, for example, PANDA fibers or bow-tie fibers.
  • the rotational position of an optical fiber is determined by means of two optical systems, which consist of two different ones, each to the longitudinal axis of the
  • Optical fiber radiate perpendicular directions through the optical fiber and analyze the structure of the radiation passing through.
  • the determination of the rotational position is due to the given symmetries in the special considered here
  • the optical fiber can be rotated relative to the optical systems by rotating a holder fixing the optical fiber.
  • One of the clamping devices is used to rotate the optical fiber clamped therein, and for the rotation this clamping device itself is rotated overall relative to other components of the device.
  • the invention is based on the technical problem, a method and a
  • the optical fiber to be clamped with a clamping device, one by one
  • Clamping device is moved relative to at least one further clamping element of the same clamping device, which is also in contact with the optical fiber.
  • the rotation of the optical fiber has so far been achieved using a tool by rotating the clamping device as a whole.
  • This disadvantageous procedure due to the space requirement is avoided in that the rotation of the optical fiber is achieved in that at least two clamping elements, which each rest on the optical fiber and are part of a tool, namely a clamping device, are moved relative to one another.
  • the application of the respective clamping element to the optical fiber means either a direct application to a part of the optical fiber, such as the fiber matrix or a fiber jacket or another coating, or an indirect application to the optical fiber, namely an element surrounding the optical fiber, such as, for example Cable sheath or other casing.
  • a cable jacket or a sheath can be firmly connected to the optical fiber or the clamping is carried out strong enough that due to frictional forces between the optical fiber and Cable sheath or sheath the relative movement of the adjacent clamping elements causes the desired rotation of the optical fiber.
  • the relative movement of the clamping elements involved can be a pure one
  • the clamping elements can be similar to the elements of a pliers head, but can be displaced relative to one another in their longitudinal direction.
  • the translation movement should have a component perpendicular to the fiber longitudinal axis. If it is a pure translational movement, this can result in the optical fiber performing a rolling movement on at least one of the adjacent clamping elements.
  • the rotational movement in addition to the rotational position of the optical fiber also changes the other spatial coordinates of the optical fiber, which is why, if necessary, a correction of these spatial coordinates by a translatory movement of the clamping device as a whole can be useful.
  • a change in the other spatial coordinates of the optical fiber could also be avoided with a purely translational movement of the clamping elements relative to one another, if a stationary sliding bearing that allows rotation is provided on one of the clamping elements for the optical fiber and this clamping element is held stationary in its spatial coordinates.
  • the method according to the invention can also be carried out in such a way that the relative movement is a pure rotational movement or a mixed translational and rotational movement and at least one of the clamping elements resting on the optical fiber is a roller element rotatably mounted in the clamping device.
  • a pure rotational movement between the clamping elements involved can be achieved, for example, in such a way that all the clamping elements involved are rotatably mounted roller elements on which the optical fiber is in contact, for example three roller elements arranged at the corner points of a triangle, at least one of the roller elements being actively driven.
  • a role element can, for example, in scope
  • a non-rotating clamping element with a sliding surface for the optical fiber can be used.
  • Clamping elements of the clamping device can be achieved, for example, by the optical fiber on the one hand being supported on at least one rotatably
  • Roller element and on the other hand abuts at least one further clamping element which is moved translationally relative to this at least one roller element.
  • a clamping element with a sliding surface can be used. If the at least one roller element is held stationary in the room, the optical fiber can otherwise be in its rotational position
  • the inventive method can also be carried out so that
  • Optical fiber which can be viewed to determine the rotational position.
  • the light irradiation can take place, for example, at an open end of the optical fiber facing away from the exit facet in the fiber-axial direction into an entry facet or from the lateral direction. In the case of lateral irradiation, this can also take place - if available at the location of the irradiation - through a fiber sheath, a cable sheath or other covering or directly into the fiber matrix or another part of the optical fiber, provided there is sufficient transparency for the incident light. It can be advantageous to carry out the method according to the invention in such a way that at an open end of the optical fiber, in particular at the exit facet, a light pattern which is dependent on the rotational position of the optical fiber and is generated by the incident light is detected by means of a detection device. Due to the structure of the optical fiber, the light pattern can be sufficiently determining for its rotational position. Is the optical fiber, for example, a so-called PANDA fiber, in which in a fiber matrix next to one intended for the conduction of polarized radiation
  • Fiber core two tension rods are provided, which also conduct the incident light, the position of these tension rods can be seen at an open end of the optical fiber, so that the rotational position of the optical fiber can be detected. If the tension bars also stand out sufficiently from the fiber matrix without light irradiation, a detection of the rotational position would also be possible without light irradiation.
  • other structures of the optical fiber such as, for example, bow tie fibers or fibers with an elliptically shaped jacket (oval inner clad fiber).
  • the light radiation into the entrance facet can also e.g. the irradiation of polarized light into a polarization-maintaining structure of the optical fiber, with the orientation of the polarization of the on the exit side being checked for checking the rotational position
  • emerging light is used, e.g. with a polarimeter as
  • the rotation position can also be checked by checking the coupling into another optical fiber whose rotation position is known.
  • the method according to the invention can also be carried out in such a way that the light is radiated into the optical fiber inside the clamping device and / or through at least a partial area of the clamping device.
  • a light source for this can be arranged in or on the clamping device or can be fixed thereon. This can further save space since the light does not shine in
  • Clamping device must be done. Depending on the arrangement of the light source, it may be necessary for the clamping device to have a sufficiently transparent area at least between the light source and the clamped-in optical fiber.
  • the irradiation of the light through at least a partial area of the clamping device can also be carried out in such a way that the light is irradiated via at least one of the clamping elements.
  • Clamping element of adjacent material of the fiber e.g. of the fiber cladding
  • the clamping element concerned is made of the same material or a material which is similar in terms of refractive behavior as the material of the part of the optical fiber which lies against the clamping element.
  • the materials can e.g. be acrylic or glass.
  • the efficiency of coupling the light from the affected clamping element into the optical fiber can also be reduced by a
  • Intermediate material e.g. a liquid or a gel with a suitable refractive index of e.g. 1.45 to 1.55, if otherwise good optical contact is problematic.
  • the inventive method can also be carried out so that the
  • Optical fiber arranged at a distance from the clamping device
  • Holding device can be held.
  • the clamping device is at least partially relieved of any tensile forces.
  • the holding device can serve to establish a reference point for the rotation of the optical fiber.
  • the holding device can be a jacket fixing device which holds a cable jacket surrounding the optical fiber, the cable jacket allowing the optical fiber to rotate therein.
  • the holding device can also be from
  • the storage can be so loose that the optical fiber or the cable jacket in the holding device in the event of rotation of the
  • Clamping device can also rotate the clamped piece of the optical fiber or follow another movement. Since the rotation required to correct the rotational position is generally very small, for example at most 90 °, it is also possible to turn the optical fiber or the cable jacket in the holding device is not necessary in every case, so that a firm mounting in the holding device is also possible.
  • the method according to the invention can also be carried out in such a way that a distal end of the optical fiber is fixed in a fixing element with the desired rotational position.
  • the fixing element can be, for example, a plug unit or a chip to which the optical fiber is fixed.
  • the fixing element can also be a further optical fiber, for example for splicing with the first optical fiber.
  • the method according to the invention can also be carried out such that the rotation of the optical fiber is controlled by means of the detected rotational position of the optical fiber.
  • This measure supports a fully automatic alignment and / or positioning of the polarization-maintaining optical fiber.
  • 1 a an optical waveguide with a PANDA fiber
  • 1 b an optical waveguide with a fiber with an elliptical cladding
  • 1 c an optical waveguide with a bow-tie fiber
  • 3 an apparatus for performing the method according to the invention
  • 4 a clamping device with pure translational relative movements between clamping elements
  • Fig. 5 a clamping device with translatory and rotary
  • FIG. 1 a shows a cross section schematically of a first optical waveguide 1 a with an optical fiber 7 a with a structure of the so-called PANDA fiber type.
  • the optical fiber 7a has a fiber matrix 2a surrounded by a fiber cladding 5a and an inner fiber core 3a embedded in the fiber matrix 2a
  • Fiber core 3a two tension rods 4a generating mechanical tension are arranged in the fiber matrix 2a.
  • the mechanical tension is decisive for the polarization-maintaining property of the optical fiber 7a.
  • the optical fiber 7a is rotatably arranged in a cable jacket 6a. The representation is to be understood in principle and not to scale.
  • FIG. 1 b shows, corresponding to the representation of FIG. 1 a, a second optical waveguide 1 b with a second optical fiber 7 b with a structure of the so-called oval inner clad fiber type.
  • the structure of the second optical waveguide 1 b corresponds to
  • Optical fiber 7b Optical fiber 7b.
  • FIG. 1 c shows, corresponding to the representation of FIG. 1 a, a third optical waveguide 1 c with a third optical fiber 7 c with a structure of the so-called bow-tie fiber type.
  • the structure of the third optical waveguide 1 c essentially corresponds to that of the 1 a, according to FIG. 1 a, but in the fiber matrix 2c surrounded by the fiber cladding 5c there are no round tension rods but rather tension rods 4c with the cross section of an isosceles trapezoid.
  • a cable sheath 6c surrounds the third optical fiber 7c.
  • optical fibers 1 a, 1 b and 1 c are known from the prior art.
  • Optical fiber 7a of the PANDA fiber type is shown.
  • the exemplary embodiments apply correspondingly to other polarization-maintaining optical waveguide types, in particular also to optical waveguide types which correspond to the second optical waveguide 1 b or the third optical waveguide 1 c.
  • optical fibers 7a Arrange a plurality of optical fibers 7a, optionally freed from the fiber cladding 5a, in a plug unit 8, the optical fibers 7a in a defined one
  • the optical fibers 7a can be fixed in V-shaped grooves 9 of the plug unit 8 with an adhesive (not shown here) and additionally or alternatively with a cover element 10. As an alternative to fixing the optical fibers 7a freed from the fiber cladding 5a in the grooves 9, e.g. with direct contact between
  • Fiber matrix wall and groove wall it is possible to use the optical fibers 7a
  • the inventive method and the inventive device are used, of which an exemplary embodiment is shown schematically in FIG. 3.
  • a jacket fixing device 11 With a jacket fixing device 11, the one laid around the optical fiber 7a
  • the optical fiber 7a of the optical waveguide 1 a is held at a distal end, at which the optical waveguide 1 a is freed from the cable jacket 6 a, by a clamping device 12 on the fiber jacket 5 a.
  • the clamping device 12 is shown in another in FIG.
  • the shown basic view consists of a substantially flat first clamping element 13 and a substantially flat second clamping element 14, which are arranged on a manipulation unit 15.
  • the second clamping element 14 is moved relative to the first clamping element 13 in a translational movement, for example down or up in FIG. 3 or 4. Since the optical fiber 7a bears firmly on both clamping elements 13 and 14, it receives a rotation about its longitudinal axis through the translational movement. Since the optical fiber 7a on both without further measures
  • the optical fiber 7a will also perform a translational movement in FIGS. 3 and 4 upwards or downwards.
  • This translational movement of the optical fiber 7b can be achieved by a corresponding translational movement of the entire clamping device 12
  • the rotational position of the optical fiber 7a is determined on the basis of a detection device 16 which is only indicated schematically in FIG. 3. Provision can also be made to simultaneously determine the other spatial position of the optical fiber 7a with the detection device 16. A signal generated by the detection device 16 and dependent on the rotational position and / or other spatial position of the optical fiber 7a can be used for
  • the fiber matrix 2a is inserted into one of the grooves 9 (see FIG. 2) of the plug unit 8, for example by means of a movement of the clamping device 12 or by a separate movement of the plug unit 8.
  • the latter can be hardened by means of a UV lamp 17.
  • Tension rods 4a (see Fig. 1) is forwarded.
  • the light can be irradiated laterally through the fiber cladding 5a by means of a light source 18.
  • FIG. 5 shows a second clamping device variant 19 with a first clamping element 20, a second clamping element 21 and a third clamping element 22, the second and third clamping elements 21 and 22 being rotatably mounted in the clamping device variant 19 in a manner not shown here and e.g. have the shape of a cylindrical roller.
  • the rotating optical fiber 7a now does not perform any clamping elements 21 or 22
  • Clamping elements 21 and 22 remain fixed in the room.
  • Clamping device variant 23 rotatably mounted clamping elements 24, 25, 26 and 27 is clamped.
  • One of the clamping elements, e.g. Clamping element 24 is actively driven and thus ensures that the optical fiber 7a rotates while the others

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zur Ausrichtung einer polarisationserhaltenden Lichtleitfaser, bei dem die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mit einer Klemmeinrichtung (12, 19, 23) klemmend gehalten wird, eine um die Faserlängsachse gegebene Rotationslage der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) detektiert wird, und die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mittels der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) um die Faserlängsachse rotiert wird, wird vorgeschlagen, dass für die Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mindestens ein an der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) anliegendes Klemmelement (13, 14, 20-22, 24-27) der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) relativ zu mindestens einem weiteren, ebenfalls an der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) anliegenden Klemmelement (13, 14, 20-22, 24-27) der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) bewegt wird. Des Weiteren wird eine entsprechend eingerichtete Vorrichtung vorgestellt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung von polarisationserhaltenden
Lichtleitfasern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Bei diversen Anwendungen müssen Endstücke von Lichtleitfasern mit einer bestimmten Ausrichtung positioniert oder gehalten werden. Dies gilt zum Beispiel beim Bestücken eines Steckers mit Endstücken von Lichtleitfasern, bei der Lichteinkopplung in eine integrierte photonische Schaltung oder beim Verspleißen zweier Lichtleitfasern.
Für die hier betroffene Erfindung soll insgesamt gelten, dass unter Licht auch der Bereich der elektromagnetischen Strahlung verstanden wird, der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Spektrums liegt.
Die DE 102 42 379 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren einer Lichtleitfaser sowie zum Verspleißen von zwei Lichtleitfasern, wobei ein
Längsabschnitt der Lichtleitfaser senkrecht zu seiner Längsrichtung durch Kohäsions- bzw. Adhäsionskräfte einer Flüssigkeit relativ zu einem Flalteelement in einer festen Position gehalten wird. Die Flüssigkeit kann zum Beispiel in Form eines aus einer Pipette herausragenden Tropfens realisiert sein oder durch einen Flüssigkeitstropfen in einer dreieckigen Nut. Mit Abstand zum Flalteelement wird die Lichtleitfaser mittels einer Klemmeinrichtung gehalten, die insgesamt rotiert wird, um eine Rotation der
Lichtleitfaser um ihre Faserlängsachse zu bewirken.
Aus der DE 39 37 057 A1 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, wobei es sich bei der Vorrichtung um eine Spleißvorrichtung für Lichtleitfasern handelt. Zum Verspleißen, d.h. stoffschlüssigen Verbinden der
Lichtleitfasern, werden diese jeweils auf eine Spannvorrichtung gelegt. Das Verspleißen soll insbesondere auch für polarisationserhaltende Lichtleitfasern geeignet sein. Die Ausrichtung der Lichtleitfasern zueinander erfolgt zum einen translatorisch, sodass die Mittelpunkte der miteinander zu verbindenden Lichtleitfasern miteinander fluchten. Zum anderen sind die Lichtleitfasern hinsichtlich ihrer Rotationslage um die jeweilige Faserlängsachse aneinander anzupassen, um eine Schwächung der zu übertragenden polarisierten Strahlung zu vermeiden. Zur Anpassung der Rotationslage wird
mindestens eine der Lichtleitfasern mittels einer Ausrichtwelle, in der die Lichtleitfaser klemmend fixiert ist, im erforderlichen Maße gedreht.
Aus der DE 10 2005 020 622 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser bekannt, wobei sich diese Druckschrift im Wesentlichen ebenfalls auf das Verspleißen von Lichtleitfasern bezieht. Dabei kann es sich zum Beispiel um PANDA-Fasern oder Bow-Tie-Fasern handeln. Die Rotationslage einer Lichtleitfaser wird mittels zweier optischer Systeme festgestellt, welche aus zwei unterschiedlichen, jeweils zur Längsachse der
Lichtleitfaser senkrechten Richtungen die Lichtleitfaser durchstrahlen und die Struktur der durchtretenden Strahlung analysieren. Die Feststellung der Rotationslage ist aufgrund der gegebenen Symmetrien in den hier betrachteten speziellen
Faserstrukturen möglich. Die Drehung der Lichtleitfaser kann durch eine Drehung einer die Lichtleitfaser fixierenden Halterung relativ zu den optischen Systemen erfolgen.
Aus der DE 388 88 306 T2 sind ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Zu rotierende Lichtleitfasern werden in einer
Vorrichtung gehalten, die mindestens zwei, in Längsrichtung der Lichtleitfasern gesehen zueinander beabstandete Klemmeinrichtungen aufweist. Eine der Klemmeinrichtungen dient zur Drehung der darin eingeklemmten Lichtleitfaser, wobei für die Drehung diese Klemmeinrichtung selbst insgesamt relativ zu anderen Komponenten der Vorrichtung gedreht wird.
Gemäß dem Stand der Technik sind Werkzeug-Strukturen, die zum Rotieren der Lichtleitfasern benötigt werden, recht ausgedehnt. Dies ist nachteilig in Anwendungen, in denen weniger Raum vorhanden ist oder bei denen eine Vielzahl von Lichtleitfasern mit bestimmter Rotationslage eng gepackt auf eine Fixiereinrichtung, zum Beispiel einen Stecker, gebracht werden muss.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit der eine manuelle oder automatisierte Ausrichtung und/oder Positionierung einer Lichtleitfaser mit geringem Platzbedarf erleichtert durchgeführt werden kann.
Das technische Problem wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahren und der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Somit wird also hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, die Lichtleitfaser mit einer Klemmeinrichtung klemmend zu halten, eine um die
Faserlängsachse gegebene Rotationslage der Lichtleitfaser zu detektieren und die Lichtleitfaser mittels der Klemmeinrichtung um die Faserlängsachse zu rotieren, wobei als Neuerung vorgeschlagen wird, dass die Rotation der Lichtleitfaser bewirkt wird, indem mindestens ein an der Lichtleitfaser anliegendes Klemmelement der
Klemmeinrichtung relativ zu mindestens einem weiteren, ebenfalls an der Lichtleitfaser anliegenden Klemmelement derselben Klemmeinrichtung bewegt wird.
Gemäß dem Stand der Technik wurde bislang die Rotation der Lichtleitfaser unter Einsatz eines Werkzeuges dadurch erreicht, dass die Klemmeinrichtung insgesamt rotiert wurde. Diese aufgrund des Platzbedarfs nachteilige Verfahrensweise wird vermieden, indem die Rotation der Lichtleitfaser dadurch erreicht wird, dass mindestens zwei Klemmelemente, welche jeweils an der Lichtleitfaser anliegen und Teil eines Werkzeuges, nämlich einer Klemmeinrichtung, sind, relativ zueinander bewegt werden.
Das Anliegen des jeweiligen Klemmelements an der Lichtleitfaser meint entweder ein unmittelbares Anliegen an einem Teil der Lichtleitfaser, wie z.B. der Fasermatrix oder eines Fasermantels oder einer sonstigen Beschichtung, oder ein mittelbares Anliegen an der Lichtleitfaser, nämlich an einem die Lichtleitfaser umgebenden Element, wie z.B. einen Kabelmantel oder einer sonstigen Hülle. Ein Kabelmantel oder eine Hülle können fest mit der Lichtleitfaser verbunden sein oder die Klemmung wird stark genug ausgeführt, dass aufgrund von Reibungskräften zwischen Lichtleitfaser und Kabelmantel oder Hülle die Relativbewegung der anliegenden Klemmelemente die gewünschte Rotation der Lichtleitfaser bewirkt.
Sofern in der folgenden Darstellung und in den Ansprüchen von Lichtleitfasern im Zusammenspiel mit den Klemmelementen die Rede ist, soll - soweit die Darstellung nicht auf das Fehlen des Kabelmantels oder einer sonstigen Hülle im Bereich der Klemmelemente hinweist - jeweils auch die Variante als miterfasst verstanden werden, bei der die Lichtleitfaser noch von einem Kabelmantel oder einer sonstigen Hülle umgeben ist.
Die Relativbewegung der beteiligten Klemmelemente kann dabei eine reine
Translationsbewegung sein. Im einfachsten Fall können die Klemmelemente ähnlich den Elementen eines Zangenkopfes sein, die jedoch in ihrer Längsrichtung relativ zueinander verschoben werden können. Die Translationsbewegung sollte dabei eine Komponente senkrecht zur Faserlängsachse aufweisen. Handelt es sich um eine reine Translationsbewegung, kann dies zur Folge haben, dass die Lichtleitfaser auf mindestens einem der anliegenden Klemmelemente eine Rollbewegung durchführt. Hierdurch kann es sein, dass durch die Rotationsbewegung neben der Rotationslage der Lichtleitfaser auch die sonstigen Raumkoordinaten der Lichtleitfaser geändert werden, weshalb bei Bedarf eine Korrektur dieser Raumkoordinaten durch eine translatorische Bewegung der Klemmeinrichtung insgesamt sinnvoll sein kann.
Eine Änderung in den sonstigen Raumkoordinaten der Lichtleitfaser könnte auch bei rein translatorischer Bewegung der Klemmelemente relativ zueinander vermieden werden, wenn für die Lichtleitfaser ein die Rotation erlaubendes stationäres Gleitlager auf einem der Klemmelemente bereitgestellt wird und dieses Klemmelement in seinen Raumkoordinaten stationär gehalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch so ausgeführt werden, dass die Relativbewegung eine reine Rotationsbewegung oder eine gemischte Translations- und Rotationsbewegung ist und mindestens eines der an der Lichtleitfaser anliegenden Klemmelemente ein in der Klemmeinrichtung drehbar gelagertes Rollenelement ist. Eine reine Rotationsbewegung zwischen den beteiligten Klemmelementen kann zum Beispiel derart erreicht werden, dass sämtliche beteiligten Klemmelemente drehbar gelagerte Rollenelemente sind, an denen die Lichtleitfaser anliegt, zum Beispiel drei an den Eckpunkten eines Dreiecks angeordnete Rollenelemente, wobei mindestens eines der Rollenelemente aktiv angetrieben ist. Ein Rollenelement kann im Umfang z.B.
zylinderförmig, tonnenförmig oder kegelförmig sein. Alternativ kann anstelle mindestens eines der nicht aktiv rotatorisch angetriebenen Klemmelemente ein nicht rotierendes Klemmelement mit einer Gleitfläche für die Lichtleitfaser eingesetzt werden.
Eine gemischte Translations- und Rotationsbewegung relativ zwischen zwei
Klemmelementen der Klemmeinrichtung kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Lichtleitfaser einerseits an mindestens einem drehbar gelagerten
Rollenelement und andererseits an mindestens einem relativ zu diesem mindestens einen Rollenelement translatorisch bewegten weiteren Klemmelement anliegt.
Zusätzlich kann, z.B. bei Einsatz nur eines Rollenelements, ein Klemmelement mit einer Gleitfläche eingesetzt werden. Wird das mindestens eine Rollenelement im Raum stationär gehalten, kann die Lichtleitfaser ihre Rotationslage bei ansonsten
unveränderten Raumkoordinaten ändern.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass zur
Visualisierung der polarisationserhaltenden Faserelemente und damit zur Detektion der in Bezug auf die Leiterlängsachse gegebenen Rotationslage der Lichtleitfaser Licht in die Lichtleitfaser eingestrahlt wird. Dieses Licht tritt an einer Austrittsfacette der
Lichtleitfaser aus, welche zur Feststellung der Rotationslage betrachtet werden kann.
Die Lichteinstrahlung kann zum Beispiel an einem der Austrittsfacette abgewandten offenen Ende der Lichtleitfaser in faseraxialer Richtung in eine Eintrittsfacette oder aber aus seitlicher Richtung erfolgen. Bei seitlicher Einstrahlung kann dies - soweit am Ort der Einstrahlung vorhanden - auch durch einen Fasermantel, einen Kabelmantel oder sonstige Umhüllung hindurch oder direkt in die Fasermatrix oder einen sonstigen Teil der Lichtleitfaser hinein erfolgen, soweit eine hinreichende Transparenz für das eingestrahlte Licht gegeben ist. Dabei kann es vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Verfahren so auszuführen, dass an einem offenen Ende der Lichtleitfaser, insbesondere an der Austrittsfacette, ein von der Rotationslage der Lichtleitfaser abhängiges, von dem eingestrahlten Licht erzeugtes Lichtmuster mittels einer Detektionseinrichtung detektiert wird. Das Lichtmuster kann aufgrund der Struktur der Lichtleitfaser für seine Rotationslage hinreichend bestimmend sein. Ist die Lichtleitfaser zum Beispiel eine sogenannte PANDA-Faser, bei der in einer Fasermatrix neben einem für die Leitung polarisierter Strahlung vorgesehenen
Faserkern zwei Spannungsstäbe vorgesehen sind, die das eingestrahlte Licht ebenfalls leiten, ist an einem offenen Ende der Lichtleitfaser die Lage dieser Spannungsstäbe zu erkennen, sodass die Rotationslage der Lichtleitfaser detektierbar ist. Sollten sich die Spannungsstäbe auch ohne Lichteinstrahlung hinreichend von der Fasermatrix abheben, wäre eine Detektion der Rotationslage auch ohne Lichteinstrahlung möglich. Entsprechendes gilt für andere Strukturen der Lichtleitfaser, wie zum Beispiel für Bow- Tie-Fasern oder Fasern mit elliptisch geformtem Mantel (Oval-Inner-Clad-Faser).
Die Lichteinstrahlung in die Eintrittsfacette kann auch z.B. die Einstrahlung polarisierten Lichts in eine polarisationserhaltende Struktur der Lichtleitfaser sein, wobei zur Prüfung der Rotationslage die Ausrichtung der Polarisation des an der Austrittsseite
austretenden Lichtes herangezogen wird, z.B. mit einem Polarimeter als
Detektionseinrichtung. Die Prüfung der Rotationslage kann aber auch dadurch erfolgen, dass die Kopplung in eine andere Lichtleitfaser überprüft wird, deren Rotationslage bekannt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass das Licht innerhalb der Klemmeinrichtung und/oder durch mindestens einen Teilbereich der Klemmeinrichtung hindurch in die Lichtleitfaser eingestrahlt wird. Eine Lichtquelle hierfür kann in oder an der Klemmeinrichtung angeordnet oder daran fixiert sein. Hierdurch kann weiter Platz eingespart werden, da die Einstrahlung des Lichtes nicht in
Längsrichtung der eingespannten Lichtleitfaser gesehen vor oder hinter der
Klemmeinrichtung erfolgen muss. Je nach Anordnung der Lichtquelle kann es erforderlich sein, dass die Klemmeinrichtung zumindest zwischen Lichtquelle und eingeklemmter Lichtleitfaser einen hinreichend transparenten Bereich aufweist. Die Einstrahlung des Lichts durch mindestens einen Teilbereich der Klemmeinrichtung hindurch kann auch so durchgeführt werden, dass das Licht über mindestens eines der Klemmelemente eingestrahlt wird. Für die Einkopplung des Lichts kann es vorteilhaft sein, wenn die Brechungsindices des betroffenen Klemmelements und des am
Klemmelement anliegenden Materials der Faser, z.B. des Fasermantels, einander gleich oder hinreichend ähnlich sind, um eine für die Detektion der Rotationslage ausreichende Einkopplung in die Lichtleitfaser zu erreichen, so z.B. indem Reflexionen im Übergangsbereich möglichst weitgehend vermeiden oder gering gehalten werden.
So kann z.B. im Bereich des Eintritts des seitlich in einen Fasermantel aus Acryl eingestrahlten Lichts das betroffene Klemmelement aus dem gleichen Material oder einem hinsichtlich des Brechungsverhaltens ähnlichen Material wie das Material des Teils der Lichtleitfaser, das am Klemmelement anliegt. Bei den Materialien kann es sich z.B. um Acryl oder aus Glas handeln. Die Effizienz der Einkopplung des Lichts aus dem betroffenen Klemmelement in die Lichtleitfaser kann aber auch durch ein
Zwischenmaterial, z.B. eine Flüssigkeit oder ein Gel, mit geeignetem Brechungsindex von z.B. 1.45 bis 1.55, erhöht werden, sofern ansonsten ein guter optischer Kontakt problematisch ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass die
Lichtleitfaser von einer mit Abstand zur Klemmeinrichtung angeordneten
Halteeinrichtung gehalten werden kann. Hierdurch wird die Klemmeinrichtung zum einen von eventuellen Zugkräften zumindest teilweise entlastet. Zum anderen kann die Halteeinrichtung zur Festlegung eines Bezugspunkts für die Rotation der Lichtleitfaser dienen. Hierfür kann die Halteeinrichtung eine Mantelfestlegeeinrichtung sein, die einen die Lichtleitfaser umgebenden Kabelmantel hält, wobei der Kabelmantel eine Rotation der Lichtleitfaser darin erlaubt. Die Halteeinrichtung kann aber auch die vom
Kabelmantel befreite Lichtleitfaser halten oder einen fest mit der Lichtleitfaser verbundenen Kabelmantel, der also eine Relativrotation der Lichtleitfaser zum
Kabelmantel nicht erlaubt. Die Lagerung kann dabei so lose sein, dass die Lichtleitfaser bzw. der Kabelmantel in der Halteeinrichtung im Falle einer Rotation des in der
Klemmeinrichtung geklemmten Stücks der Lichtleitfaser mitrotieren oder auch einer sonstigen Bewegung folgen kann. Da die für eine Korrektur der Rotationslage erforderliche Drehung in der Regel sehr gering ist, z.B. höchstens 90°, ist ein Mitdrehen der Lichtleitfaser bzw. des Kabelmantels in der Halteeinrichtung nicht in jedem Fall erforderlich, so dass auch eine feste Halterung in der Halteeinrichtung möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass ein distales Ende der Lichtleitfaser mit der gewünschten Rotationslage in einem Fixierelement fixiert wird. Bei dem Fixierelement kann es sich zum Beispiel um eine Steckereinheit handeln oder um einen Chip, an dem die Lichtleitfaser fixiert wird. Bei dem Fixierelement kann es sich aber auch um eine weitere Lichtleitfaser handeln, zum Beispiel zum Verspleißen mit der ersten Lichtleitfaser.
Für die Verarbeitung kann es sinnvoll sein, das distale Ende der Lichtleitfaser von einer Fasermantelschicht zu befreien, sofern die Verarbeitung lediglich für die Fasermatrix und die darin enthaltenen Elemente erforderlich ist.
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren auch so ausgeführt werden, dass die Rotation der Lichtleitfaser mittels der detektierten Rotationslage der Lichtleitfaser gesteuert wird. Diese Maßnahme unterstützt eine vollautomatische Ausrichtung und/oder Positionierung der polarisationserhaltenden Lichtleitfaser.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Figuren erläutert.
Es zeigt schematisch
Fig. 1 a: einen Lichtwellenleiter mit einer PANDA-Faser,
Fig. 1 b: einen Lichtwellenleiter mit einer Faser mit elliptischem Mantel,
Fig.1 c: einen Lichtwellenleiter mit einer Bow-Tie-Faser,
Fig. 2: eine Steckereinheit mit mehreren darin fixierten Fasern,
Fig. 3: eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4: eine Klemmeinrichtung mit reiner translatorischen Relativbewegungen zwischen Klemmelementen,
Fig. 5: eine Klemmeinrichtung mit translatorischen und rotatorischen
Relativbewegungen zwischen Klemmelementen und
Fig. 6: eine Klemmeinrichtung mit rein rotatorischen Relativbewegungen zwischen
Klemmelementen
Fig. 1 a zeigt im Querschnitt schematisch einen ersten Lichtwellenleiter 1 a mit einer Lichtleitfaser 7a mit einem Aufbau vom Typ der sogenannten PANDA-Faser. Die Lichtleitfaser 7a weist eine von einem Fasermantel 5a umgebene Fasermatrix 2a und einen in der Fasermatrix 2a eingebetteten inneren Faserkern 3a auf, der zur
Weiterleitung polarisierter Strahlung im Single-Mode vorgesehen ist. Neben dem
Faserkern 3a sind in der Fasermatrix 2a zwei mechanische Spannung erzeugende Spannungsstäbe 4a angeordnet. Die mechanische Spannung ist maßgeblich für die polarisationserhaltende Eigenschaft der Lichtleitfaser 7a. Die Lichtleitfaser 7a ist in einem Kabelmantel 6a rotierfähig angeordnet. Die Darstellung ist rein prinzipiell und nicht maßstäblich zu verstehen.
Fig. 1 b zeigt entsprechend zur Darstellung der Fig. 1 a einen zweiten Lichtwellenleiter 1 b mit einer zweiten Lichtleitfaser 7b mit einem Aufbau vom Typ der sogenannten Oval- Inner-Clad-Faser. Der Aufbau des zweiten Lichtwellenleiters 1 b entspricht im
Wesentlichen dem des ersten Lichtwellenleiters 1 a gemäß Fig. 1 a, wobei jedoch in der vom Fasermantel 5b umgebenen Fasermatrix 2b keine Spannungsstäbe enthalten sind sondern eine die gewünschte mechanische Spannung erzeugende ovale innere Hülse 4b den Faserkern 3b umgibt. Auch hier umgibt ein Kabelmantel 6b die zweite
Lichtleitfaser 7b.
Fig. 1 c zeigt entsprechend zur Darstellung der Fig. 1 a einen dritten Lichtwellenleiter 1 c mit einer dritten Lichtleitfaser 7c mit einem Aufbau vom Typ der sogenannten Bow-Tie- Faser. Der Aufbau des dritten Lichtwellenleiters 1 c entspricht im Wesentlichen dem des ersten Lichtwellenleiters 1 a gemäß Fig. 1 a, wobei jedoch in der vom Fasermantel 5c umgebenen Fasermatrix 2c keine runden Spannungsstäbe enthalten sind sondern Spannungsstäbe 4c mit dem Querschnitt eines gleichschenkligen Trapezes. Auch hier umgibt ein Kabelmantel 6c die dritte Lichtleitfaser 7c.
Die vorgenannten Typen von Lichtwellenleitern 1 a, 1 b und 1 c sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand des Lichtwellenleiters 1 a mit der
Lichtleitfaser 7a vom Typ der PANDA-Faser dargestellt. Die Ausführungsbeispiele gelten jedoch entsprechend für andere polarisationserhaltende Lichtwellenleitertypen, insbesondere auch für Lichtwellenleitertypen, die dem zweiten Lichtwellenleiter 1 b oder dem dritten Lichtwellenleiter 1 c entsprechen.
Ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt ist es, wie in Fig. 2 gezeigt eine
Mehrzahl von Lichtleitfasern 7a, gegebenenfalls vom Fasermantel 5a befreit, in einer Steckereinheit 8 anzuordnen, wobei die Lichtleitfasern 7a in einer definierten
Rotationslage in Bezug auf ihre Längsachse fixiert sein müssen, um das polarisierte Licht in der gewünschten Orientierung für eine weitere Verwendung weitergeben zu können. Die Fixierung der Lichtleitfasern 7a in V-förmigen Nuten 9 der Steckereinheit 8 kann mit einem hier nicht dargestellten Klebstoff und zusätzlich oder alternativ mit einem Deckelelement 10 erfolgen. Alternativ zur Fixierung der vom Fasermantel 5a befreiten Lichtleitfasern 7a in den Nuten 9, z.B. mit direktem Kontakt zwischen
Fasermatrixwand und Nutwand, ist es möglich, die Lichtleitfasern 7a mit dem
Fasermantel 5a in der Steckereinheit 8, z.B. in den Nuten 9 zu fixieren und die
Fixierung mit Abstand zum distalen Faserende, das dann wieder vom Fasermantel 5a befreit sein kann, vorzusehen.
Um die Positionierung der Lichtleitfasern 7a in der gewünschten Rotationslage möglichst weitgehend automatisiert erreichen zu können, können das
erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung genutzt werden, von der in Fig. 3 eine beispielhafte Ausführungsform schematisch dargestellt ist. Mit einer Mantelfestlegeeinrichtung 11 wird der um die Lichtleitfaser 7a gelegte
Kabelmantel 6a fixiert und damit auch die Lage der Lichtleitfaser 7a in orthogonalen Richtungen zur Faserlängsache weitgehend vorbestimmt. Die Lichtleitfaser 7a des Lichtwellenleiters 1 a wird an einem distalen Ende, an dem der Lichtwellenleiter 1 a vom Kabelmantel 6a befreit ist, von einer Klemmeinrichtung 12 am Fasermantel 5a klemmend gehalten. Die Klemmeinrichtung 12 wird in Fig. 4 in einer anderen
prinzipiellen Ansicht dargestellt und besteht aus einem im Wesentlichen flachen ersten Klemmelement 13 und einem im Wesentlichen flachen zweiten Klemmelement 14, die an einer Manipulationseinheit 15 angeordnet sind. Um die Lichtleitfasern 7a um ihre Längsachse definiert zu rotieren, wird das zweite Klemmelement 14 relativ zu dem ersten Klemmelement 13 in einer Translationsbewegung, in Fig. 3 oder 4 zum Beispiel nach unten oder oben, bewegt. Da die Lichtleitfaser 7a an beiden Klemmelementen 13 und 14 fest anliegt, erhält sie durch die Translationsbewegung eine Rotation um ihre Längsachse. Da ohne weitere Maßnahmen die Lichtleitfaser 7a auf beiden
Klemmelementen 13 und 14 mit der Rotationsbewegung gleichzeitig abrollt, wird die Lichtleitfaser 7a auch eine Translationsbewegung in Fig. 3 bzw. 4 nach oben oder unten durchführen. Diese Translationsbewegung der Lichtleitfaser 7b kann durch eine entsprechende Translationsbewegung der gesamten Klemmeinrichtung 12
ausgeglichen werden.
Die Rotationslage der Lichtleitfaser 7a wird anhand einer in Fig. 3 nur schematisch angedeuteten Detektionseinrichtung 16 festgestellt. Es kann auch vorgesehen werden, gleichzeitig die sonstige Raumlage der Lichtleitfaser 7a mit der Detektionseinrichtung 16 festzustellen. Ein von Detektionseinrichtung 16 erzeugtes und von der Rotationslage und/oder sonstigen Raumlage der Lichtleitfaser 7a abhängiges Signal kann zur
Steuerung der Klemmeinrichtung 12, zum Beispiel durch Einsatz elektronischer
Datenverarbeitung, dienen. Ist die gewünschte Rotationslage der Lichtleitfaser 7a gegeben, wird die vom Fasermantel 5a befreite Lichtleitfaser 7a, also mit der
Fasermatrix 2a in eine der Nuten 9 (siehe Fig. 2) der Steckereinheit 8 eingelegt, zum Beispiel mittels einer Bewegung der Klemmeinrichtung 12 oder durch eine gesonderte Bewegung der Steckereinheit 8. Bei Verwendung eines lokal aufgetragenen Klebstoffs zur Fixierung der Lichtleitfaser 7a an der Steckereinheit 8 kann dieser mittels einer UV- Lampe 17 gehärtet werden.
Um die Rotationslage der Lichtleitfaser 7a besser erkennen zu können, kann in die Lichtleitfaser 7a Licht eingestrahlt werden, welches insbesondere durch die
Spannungsstäbe 4a (siehe Fig. 1 ) weitergeleitet wird. Die Einstrahlung des Lichtes kann seitlich durch den Fasermantel 5a hindurch mittels einer Lichtquelle 18 erfolgen.
Fig. 5 zeigt eine zweite Klemmeinrichtungsvariante 19 mit einem ersten Klemmelement 20, einem zweiten Klemmelement 21 und einem dritten Klemmelement 22, wobei das zweite und das dritte Klemmelement 21 bzw. 22 in hier nicht dargestellter Weise drehbar in der Klemmeinrichtungsvariante 19 gelagert sind und z.B. die Form einer Zylinderrolle aufweisen. Wird nun das erste Klemmelement 20 translatorisch, in Fig. 5 nach oben oder unten, relativ zu den beiden anderen Klemmelementen 21 und 22 bewegt, vollzieht die zwischen dem ersten Klemmelement 20 einerseits und dem zweiten Klemmelement 21 und dritten Klemmelement 22 andererseits eingeklemmte Lichtleitfaser 7a aufgrund der gegebenen Reibungskräfte eine entsprechende
Rotationsbewegung. Aufgrund der drehbar gelagerten zweiten und dritten
Klemmelemente 21 bzw. 22 vollzieht die rotierende Lichtleitfaser 7a nun keine
Translationsbewegung, solange die Rotationsachsen der zweiten und dritten
Klemmelemente 21 und 22 im Raum fixiert bleiben.
Fig. 6 zeigt schließlich eine dritte Klemmeinrichtungsvariante 23, bei der die
Lichtleitfaser 7a zwischen vier in hier nicht dargestellter Weise an der dritten
Klemmeinrichtungsvariante 23 drehbar gelagerten Klemmelementen 24, 25, 26 und 27 geklemmt ist. Eines der Klemmelemente, z.B. Klemmelement 24, ist aktiv angetrieben und sorgt so für eine Rotation der Lichtleitfaser 7a, während die weiteren
Klemmelemente 25, 26 und 27 mitdrehen und eine verschleißarme Rotation der Lichtleitfaser 7a ermöglichen.
Anstelle der passiven, drehbar gelagerten Klemmelemente oder zusätzlich hierzu sind in den Klemmeinrichtungsvarianten 19 und 23 auch Gleitflächen denkbar, die eine Rotation der Faser 7a ermöglichen. Bezugszeichenliste
1a Lichtwellenleiter 18 Lichtquelle
2a Fasermatrix 19 Zweite Klemmeinrichtungsvariante
3a Faserkern 20 Erstes Klemmelement
4a Spannungsstab 21 Zweites Klemmelement
5a Fasermantel 22 Drittes Klemmelement
6a Kabelmantel 23 Dritte Klemmeinrichtungsvariante
7a Lichtleitfaser 24 Klemmelement, aktiv angetrieben
1 b Zweiter Lichtwellenleiter 25 Klemmelement
2b Fasermatrix 26 Klemmelement
3b Faserkern 27 Klemmelement
4b Innere Hülse
5b Fasermantel
6b Kabelmantel
7b Zweite Lichtleitfaser
1c Dritter Lichtwellenleiter
2c Fasermatrix
3c Faserkern
4c Spannungsstab
5c Fasermantel
6c Kabelmantel
7c Dritte Lichtleitfaser
8 Steckereinheit
9 Nut
10 Deckel
11 Mantelfestlegeeinrichtung
12 Klemmeinrichtung
13 Erstes Klemmelement
14 Zweites Klemmelement
15 Manipulationseinheit
16 Detektionseinrichtung
17 UV-Lampe

Claims

Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung von polarisationserhaltenden Lichtleitfasern Patentansprüche
1. Verfahren zur Ausrichtung einer polarisationserhaltenden Lichtleitfaser, bei dem
a) die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mit einer Klemmeinrichtung (12, 19, 23) klemmend gehalten wird,
b) eine um die Faserlängsachse gegebene Rotationslage der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) detektiert wird, und
c) die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mittels der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) um die
Faserlängsachse rotiert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) für die Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mindestens ein an der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) anliegendes Klemmelement (13, 14, 20-22, 24-27) der
Klemmeinrichtung (12, 19, 23) relativ zu mindestens einem weiteren, ebenfalls an der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) anliegenden Klemmelement (13, 14, 20-22, 24-27) der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Relativbewegung eine reine Translationsbewegung ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Relativbewegung eine reine Rotationsbewegung oder eine gemischte Translations- und Rotationsbewegung ist und mindestens eines der an der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) anliegenden Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) ein in der Klemmeinrichtung (12,
19, 23) drehbar gelagertes Rollenelement ist.
4. Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion der in Bezug auf die Faserlängsachse gegebenen Rotationslage der Lichtleitfaser Licht in die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) eingestrahlt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem offenen Ende der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) ein von der Rotationslage der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) abhängiges, von dem eingestrahlten Licht erzeugtes Lichtmuster detektiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht innerhalb der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) und/oder durch mindestens einen Teilbereich der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) hindurch in die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) eingestrahlt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass während der Rotation ein die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c)
umgebender, eine Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) darin erlaubender Kabelmantel (6a, 6b, 6c) von einer mit Abstand zur Klemmeinrichtung (12, 19, 23) angeordneten Mantelfestlegeeinrichtung (11 ) gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein distales Ende der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mit der
gewünschten Rotationslage in einem Fixierelement (8) fixiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) von einer Fasermantelschicht (5a, 5b, 5c) befreit wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) mittels der detektierten Rotationslage der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) gesteuert wird.
11. Vorrichtung zur automatisierten Ausrichtung einer
polarisationserhaltenden Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c), umfassend
a) eine Klemmeinrichtung (12, 19, 23) zum klemmenden Greifen der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c), und b) Mittel zur Durchführung einer Rotation der in der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) geklemmten Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) um ihre Faserlängsachse,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) die Klemmeinrichtung (12, 19, 23) mindestens zwei Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) aufweist, wobei die mindestens zwei Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) für die Klemmung zur Anlage an der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) vorgesehen und für die Durchführung der Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) die mindestens zwei Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) oder mindestens zwei der Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) relativ zueinander bewegbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Klemmeinrichtung (12, 19, 23) eingerichtet ist, für die Durchführung der Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) eine reine Translationsbewegung relativ zwischen den mindestens zwei Klemmelementen (13, 14, 20-22, 24-27) oder zwischen mindestens zweien der beteiligten Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) durchzuführen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Klemmeinrichtung (12, 19, 23) eingerichtet ist, für die Durchführung der Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) eine reine Rotationsbewegung oder eine gemischte Rotations- und Translationsbewegung relativ zwischen den mindestens zwei Klemmelementen (13, 14, 20-22, 24-27) oder zwischen mindestens zweien der Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) durchzuführen, wobei mindestens eines der beteiligten Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) ein in der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) drehbar gelagertes Rollenelement ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung (16) zur Detektion der um die Faserlängsachse gegebenen Rotationslage der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c), und durch Einstrahlungsmittel zur
Einstrahlung von Licht in die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) hinein, wobei die
Detektionseinrichtung (16) eingerichtet ist, die Rotationslage der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) anhand des eingestrahlten Lichts zu detektieren.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Einstrahlungsmittel eingerichtet sind, das Licht durch mindestens einen Teilbereich der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) hindurch in die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) hinein einzustrahlen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht durch mindestens eines der Klemmelemente (13, 14, 20-22, 24-27) hindurch in die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) hinein eingestrahlt wird, wobei vorzugsweise die
Brechungsindices des betroffenen Klemmelements (13, 14, 20-22, 24-27) und des am betroffenen Klemmelement (13, 14, 20-22, 24-27) anliegenden Materials der
Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) gleich oder zumindest einander ähnlich sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens eine Lichtquelle der Einstrahlungsmittel in oder an der Klemmeinrichtung angeordnet oder fixiert ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, gekennzeichnet durch eine von der Klemmeinrichtung (12, 19, 23) beabstandete Halteeinrichtung zum Halten der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c).
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die
Halteeinrichtung eine Mantelfestlegeeinrichtung zum Halten eines die Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) umgebenden Kabelmantels (6a, 6b, 6c) ist, wobei der Kabelmantel (6a, 6b, 6c) eine Rotation der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) um seine Faserlängsachse relativ zum Kabelmantel (6a, 6b, 6c) erlaubt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 19, gekennzeichnet durch Mittel zur Fixierung eines distalen Endes der Lichtleitfaser (7a, 7b, 7c) in einem nicht zur Vorrichtung gehörenden Fixierelement (8).
EP19736990.3A 2018-06-19 2019-06-14 Vorrichtung und verfahren zur ausrichtung von polarisationserhaltenden lichtleitfasern Pending EP3811135A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018114741.4A DE102018114741B4 (de) 2018-06-19 2018-06-19 Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung von polarisationserhaltenden Lichtleitfasern
PCT/EP2019/065774 WO2019243207A1 (de) 2018-06-19 2019-06-14 Vorrichtung und verfahren zur ausrichtung von polarisationserhaltenden lichtleitfasern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3811135A1 true EP3811135A1 (de) 2021-04-28

Family

ID=67211665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19736990.3A Pending EP3811135A1 (de) 2018-06-19 2019-06-14 Vorrichtung und verfahren zur ausrichtung von polarisationserhaltenden lichtleitfasern

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210294044A1 (de)
EP (1) EP3811135A1 (de)
DE (1) DE102018114741B4 (de)
WO (1) WO2019243207A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4339669B1 (de) * 2022-09-13 2025-08-27 Optek Systems, Inc. Verfahren zur ausrichtung und beendigung einer polarisationserhaltenden (pm)-glasfaser und bildung einer pm-glasfaseranordnung
US12543856B2 (en) 2023-08-21 2026-02-10 Newage Products Inc. Storage apparatus
NL2036902B1 (en) * 2024-01-26 2025-08-08 Microalign B V Alignment arrangement for aligning a first and a second optical component
WO2025159634A1 (en) * 2024-01-26 2025-07-31 Microalign B.V. Alignment arrangement for aligning a first and a second optical component

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561726A (en) * 1995-09-05 1996-10-01 Yao; X. Steve Apparatus and method for connecting polarization sensitive devices
JP2002072003A (ja) * 2000-08-29 2002-03-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバクランプ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0246636B1 (de) * 1986-05-20 1993-03-03 Fujikura Ltd. Vorrichtung zum Verschmelzen von optischen Fibern mit Polarisationserhaltung
US5013345A (en) 1987-12-04 1991-05-07 Fujikura Ltd. Method of fusion-splicing polarization maintaining optical fibers
DE3937057A1 (de) 1989-11-07 1991-05-08 Standard Elektrik Lorenz Ag Spleissvorrichtung fuer optische glasfasern
DE19843093C2 (de) * 1998-09-21 2001-08-30 Feistkorn & Wolf Elek Sche Ver Verbindungsvorrichtung für Lichtwellenleiter
DE10242379A1 (de) 2002-09-12 2004-04-01 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren eines Lichtwellenleiters sowie zum Verspleißen von zwei Lichtwellenleitern
DE10306323A1 (de) * 2003-02-14 2004-09-02 Siemens Ag Vorrichtung zum Spannen und Drehen einer lichtleitenden Faser, Spleißvorrichtung
DE102005020622A1 (de) 2005-05-03 2006-11-16 CCS Technology, Inc., Wilmington Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561726A (en) * 1995-09-05 1996-10-01 Yao; X. Steve Apparatus and method for connecting polarization sensitive devices
JP2002072003A (ja) * 2000-08-29 2002-03-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバクランプ

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "CPC250 In-Line Fiber Optic Polarization Controller for �250 �m Bare Fiber", THORLABS, 27 December 2017 (2017-12-27), pages 1, XP055952122, Retrieved from the Internet <URL:https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumbeR=CPC250> [retrieved on 20220816] *
ANONYMOUS: "CPC900 In-Line Fiber Optic Polarization Controller for �900 �m Tight-Buffer Fiber", THORLABS, 4 December 2017 (2017-12-04), pages 1, XP055952126, Retrieved from the Internet <URL:https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumbeR=CPC900> [retrieved on 20220816] *
ANONYMOUS: "Demonstrations in physical optics MULTI-MODE FIBER", 1 January 2008 (2008-01-01), pages 1 - 2, XP055952114, Retrieved from the Internet <URL:https://ocw.mit.edu/courses/res-6-006-video-demonstrations-in-lasers-and-optics-spring-2008/resources/multi-mode-fiber/> [retrieved on 20220816] *
MIT OPENCOURSEWARE: "Optics: Polarization in a single mode fiber | MIT Video Demonstrations in Lasers and Optics", 15 June 2012 (2012-06-15), XP055952110, Retrieved from the Internet <URL:https://www.youtube.com/watch?v=kuht5Nv3Iio> *
MOHAMMAD SHOEB ANSARI: "How far can you bend optical fibre cable", 11 September 2017 (2017-09-11), XP055952119, Retrieved from the Internet <URL:https://www.youtube.com/watch?v=3vQjRYoA3lg> *
See also references of WO2019243207A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019243207A1 (de) 2019-12-26
DE102018114741A1 (de) 2019-12-19
US20210294044A1 (en) 2021-09-23
DE102018114741B4 (de) 2022-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019243207A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur ausrichtung von polarisationserhaltenden lichtleitfasern
DE19721112B4 (de) Autofokussierverfahren
DE19713987A1 (de) Optischer Meßfühler
EP3207333B1 (de) Biegewinkel-messverfahren
EP0201861B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur optischen Spannungsmessung
DE102008028986A1 (de) Halteeinrichtung zum Halten eines Kalibrierkörpers und Verfahren zum Kalibrieren eines Messsensors eines Koordinatenmessgeräts
EP3894819B1 (de) Befestigungsanordnung zum befestigen eines prüfvorrichtungshalters an einer kraftmesseinrichtung, kraftmesseinrichtung mit einer solchen befestigungsanordnung; prüfvorrichtungshalter, und schlittenteil für eine kraftmesseinrichtung
DE102008011640A1 (de) Balanciervorrichtung für Operations-Mikroskop
EP2409185B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum spleissen von lichtwellenleitern, sowie verwendung eines endstückes in einer vorrichtung zum spleissen
DE102015212123B4 (de) Kameragehäuse zur Justierung einer Optik und Verfahren dazu
AT522419A1 (de) Messvorrichtung zur Bestimmung des Biegewinkels
DE102012204498B4 (de) Kanalrohrinspektionsvorrichtung und Verfahren zum Inspizieren von Kanalrohren
DE19948372A1 (de) Faseroptisches Sende-Bauelement mit präzise einstellbarer Einkopplung
EP3086151B1 (de) System und verfahren zum ausrichten einer blende relativ zu einer optischen achse
DE102008034136A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Eindruckoberfläche
DE3824255A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur exzentrizitaetsmessung
DE3527342C2 (de)
DE4101268A1 (de) Objektivtubus mit einer schraubbefestigung
EP2288901A1 (de) Verfahren und messgerät zur simultanen bestimmung von elementen der müllermatrix von objekten
DE102021131160A1 (de) Oberflächenreferenz-Detektionsmechanismus und Härteprüfeinrichtung
EP1960156B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur visualisierung von positionen auf einer oberfläche
DE2134793A1 (de) Vorrichtung zum Zeichnen einer exakt axonometrischen Abbildung direkt von einer mehrseitigen Abbildung
DE102006031006B4 (de) Messanordnung und Verfahren zur Bestimmung von Polarisationseigenschaften einer refraktiven optischen Komponente
EP3082331B1 (de) Sensor mit gehäuse
DE102023136548A1 (de) Haltevorrichtung, Anordnung und Verfahren zum Halten eines Endoskops oder eines Teils eines Endoskops

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210115

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: PHIX B.V.

Owner name: AIXEMTEC GMBH

Owner name: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V.

TPAC Observations filed by third parties

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNTIPA

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20221116

TPAC Observations filed by third parties

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNTIPA