NO169256B

NO169256B - Maaleanordning for aa bestemme karakteristiske maaledata foren optisk enkeltmodus-fiber

Info

Publication number: NO169256B
Application number: NO861439A
Authority: NO
Inventors: Takashi Ide
Original assignee: Sumitomo Electric Industries
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1992-02-17
Also published as: AU579293B2; EP0198480B1; DK159986A; FI861566A; EP0198480A3; AU5609986A; FI861566A0; US4714343A; EP0198480A2; FI89207C; DK159986D0; FI89207B; JPS61239137A; JPH0323854B2; DK166467B1; DE3681191D1; NO861439L; CA1261166A; NO169256C

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder anordninger for måling

av karakteristiske verdier ved optiske fibre i sin alminnelighet, og nærmere bestemt en måleinnretning for automatisk og fortløpende måling av karakteristiske data for en optisk enkeltmodus-fiber, slik som f.eks. konstruksjons-parametre som ytterdiameter, kjernediameter, kjerneeksentrisitet samt ikke-sirkularitet, samt ikke konstruktive parametre som punktstørrelse, avskjærings-bølgelengde og brytningsindeks-differanse.

Forskjellige parametre for en optisk enkelmodus-fiber kan måles. Disse omfatter konstruksjonsparametre som ytterdiameter, kjernediameter og kjernens ikke-sirkularitet, samt ikke konstruktive parametre slik som f.eks. punkt-størrelse, overføringstap, spredning, spredt tilbake-kasting, avskjæringslengde samt brytningsindeks-dif f eranse .

Ved måling av geometriske konstruksjonsparametre slik som ytterdiameter, kjernediameter og kjernens ikke-sirkularitet, samt forskjellige andre parametre, slik som punktstørrelse, avskjæringsbølgelengde samt brytningsdifferanse fjernes vanligvis et avsnitt av vedkommende optiske fiber, nemlig en lengde på omtrent 1 til 2 m, som et prøvestykke for måling. Dette innebærer at målinger med lys overført gjennom den optiske fiber i sin helhet ikke utføres på grunn av målingens art. De målte karakteristiske egenskaper for prøvelengden av fiberen antas da å være de samme som for hele den optiske fiber som vedkommende prøvelengde ble tatt ut fra (f.eks. en spole av optiske fibre).

For hver av de ovenfor angitte målinger er hittil ytterendene av en optisk fiber under utprøvning innstilt i forhold til optiske innløps- og utløpsender, således at endene av en optisk fiber anbringes i hensiktsmessig posisjon i forhold til et ITV-kamera, en foto-detektor,

en lyskilde for et måleinstrument samt en lysmottagende

enhet. Under disse forhold utføres så målingen. Målingen utføres vanligvis av en operatør ved hvert måleinstrument. Hver gang en ytterligere parameter skal måles, må den optiske fiber innstilles på nytt. Dette krever betraktelig tid og arbeidsinnsats. Videre kan innstillingen av den optiske fiber ikke utføres under den tid en optisk fiber-egenskap måles av et måleinstrument. Denne vanskelighet kan overvinnes ved avvekslende utførelse av innstillingen og målingen av den optiske fiber. Selv ved slik veksling er imidlertid antall størrelser som måles ved en måle-operasjon bare to. De vanlige metoder for måling av karakteristiske verdier for en optisk enkelt-modus-fiber krever således betraktelig arbeidsinnsats og tid. Dette er da i praksis en lite effektiv prosess.

Ved nyutviklet fremstillingsteknikk for optiske fibre er det i den senere tid blitt mulig å fremstille store mengder optisk fiber av høy kvalitet. Det foreligger derfor et sterkt øket behov for inspeksjon av optiske fibre med en høy grad av nøyaktighet og med effektive metoder. Av særlig interesse er følgende fiberparametre: I) Avskjærings-bølgelengder, II) geometriske data slik som kjernediameter, ytterdiameter, kjernens ikke-sirkularitet og eksentrisitet i forhold til ytterdiameteren, samt III) punktstørrelser av optiske fibre, hvilket er de viktigste optiske parametre og derfor av vesentlig betydning å kunne måles ved inspeksjon av optiske fibre. Disse parametre kan da måles ved anvendelse av en prøvelengde av en optisk fiber og som er på omkring 2 m, slik som beskrevet ovenfor.

Foreliggende oppfinnelse har derfor som formål å frembringe en måleanordning for å bestemme karakteristiske måledata for en optisk enkeltrnodus-fiber, og som er i stand til effektivt, automatisk og fortløpende å måle de geometriske konstruksjonsparametre, slik som ytterdiameter, kjernediameter, kjernens eksentrisitet og ikke-sirkularitet, samt også punktstørrelse, avskjærings-bølgelengde og spesifikk brytningsdifferanse for vedkommende fiber.

Måleanordningen har da som særtrekk, i henhold til oppfinnelsen at den omfatter: - en monteringsplattform for å innstille en optisk fiber for måling på en fiberbærer, - måleplattformer for å måle de tilsiktede måledata for nevnte optiske fiber på bæreren og anordnet etter hverandre i bærerens bevegelsesretning, idet hver måleplattform har en innløpsende og en utløpsende for et optisk målesystem, og nevnte fiberbærer for fremføring av den påmonterte fiber er anordnet for å beveges i rekkefølge til de forskjellige måleplattformer, hvor de to ytterender av fiberen under måling rettes inn på linje med henholdsvis innløps- og utløpsenden for vedkommende måleplattforms optiske system, således at en fibermåling tilordnet

måleplattformen kan utføres,

- fiberholdere på bæreren for å fastholde de to ytterender av den optiske fiber under måling, samt - en første fiberbøyningsenhet innrettet for å bøye fiberen til en forut bestemt første krumningsradius på sådan måte at bøyningen tilsvarer en sirkelomkrets med radius lik nevnte første krumningsradius, for derved å fastlegge

forplantningsmodus for den optiske fiber, og

- en annen fiberbøyningsenhet innrettet for å bøye fiberen under måling til en annen krumningsradius som er mindre enn den første, og på sådan måte at bøyningen tilsvarer minst en sirkelomkrets med radius lik nevnte annen krumningsradius, samt anordnet på fiberbæreren, eventuelt bare ved en eller flere forut bestemte måleplattformer.

En optisk fiber som skal måles innstilles først på fiberbæreren i innstillings-stasjonen. Den bærer hvorpå den optiske fiber er blitt innstilt overføres så til neste prosesstrinn, nemlig en måleplattform hvor en måling tilordnet denne plattform utføres, mens den neste optiske fiber innstilles for utprøvning på den neste fiberbærer på innstillingsplattformen. Så snart den optiske fiber er innstilt på bæreren på innstillingsplattformen, vil denne fiberbærer automatisk bli ført gjennom de forskjellige måletrinn, således at flere forskjellige karakteristiske størrelser for vedkommende optiske fiber kan måles. Som det vil fremgå av beskrivelsen ovenfor av måleanordningen i henhold til oppfinnelsen for bestemmelse av karakteristiske egenskaper ved en optisk enkeltmodus-fiber, er den plattform hvor en optisk fiber innstilles på fiberbæreren, forskjellig fra de øvrige plattformer, hvor karakteristiske data for en optisk fiber blir målt.

Mens egenskapene for en fiberprøve måles, kan således den neste fiberlengde for utprøvning innstilles på den neste fiberbærer. Tiden kan således utnyttes økonomisk og mange forskjellige karakteristiske data for en optisk fiber kan således bli målt bare som en følge av at fiberen innstilles på bæreren. Det antall optiske fiberprøver som derved kan ferdigmåles pr. tidsenhet av en eneste operatør økes derved i betraktelig grad.

En første optisk fiberbøyningsenhet er anordnet på bæreren, således at den innstilte optiske fiber på bæreren kan bøyes til en forut bestemt krumningsradius og herunder ikke bøyes i unødig grad. I denne forbindelse undersøkes forplantningsmodus for den optiske fiber under måling, for å fastlegge at den korrekte modus opprettholdes. Den optiske fiber kan da gjøres til gjenstand for målinger under stabile forhold til enhver tid.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk et utførelseseksempel av en fiberbærer som anvendes i måleanordningen i henhold til oppfinnelsen for å bestemme karakteristiske egenskaper ved en optisk enkelmodus-fiber, hvor den prøvelengde av fiberen som skal måles utsettes for krumning med stor krumningsradius. Fig. 2 viser skjematisk bæreren i det tilfelle den optiske fiber utsettes for krumning med liten krumningsradius. Fig. 3(A) og 3(B) viser et utførelseseksempel av en fiber-bøyningsenhet som frembringer bøyning med liten krumningsradius på den optiske fiberprøve som er gjenstand for måling. Nærmere bestemt er fig. 3(A) en forklarende skisse av den fiberbøyningsenhet som skal bøye den optiske fiber til krumningsradius, mens fig. 3(B) er en forklarende skisse som viser fiberbøyningsenheten etter at den har bøyd den optiske fiber til den tilsiktede krumning med liten krumningsradius. Fig. 4 er en skjematisk skisse som viser et annet utførelseseksempel av den fiberbøyningsenhet som er innrettet for å bøye en optisk fiber til liten krumningsradius . Fig. 5 er en skjematisk skisse som viser et utførelses-eksempel av en strekkinnretning som utøver en forut fastlagt strekk-kraft på en annen fiberbøyningsenhet for å gi en optisk fiber under måling stor krumningsradius. Fig. 6 er en skjematisk skisse som viser et annet utførelseseksempel av den fiberbærer som anvendes i måleanordningen for å bestemme karakteristiske egenskaper ved en optisk enkeltmodus-fiber, og hvor stor krumningsradius er påført en optisk fiber under måling. Fig. 7 er en skjematisk skisse som viser samme fiberbærer hvor liten krumningsradius er påført vedkommende optiske fiber. Fig. 8 viser skjematisk og i sin helhet en spesiell utførelse av måleanordningen i henhold til oppfinnelsen for å bestemme karakteristiske egenskaper ved en optisk enkeltmodus-fiber. Fig. 9 er et skjematisk diagram som viser det grunnleggende arrangement ved en praktisk fremgangsmåte for å måle avskjæringsbølgelengden for en optisk fiber i henhold til "bøyemetoden". Fig. 10 viser en grafisk fremstilling som angir et eksempel på data som er oppnådd ved ovenfor angitte fremgangsmåte for måling av avskjæringsbølgelengden for en optisk enkeltmodus-fiber.

Eksempler på en måleanordning for å bestemme karakteristiske egenskaper ved en enkeltmodus-fiber i samsvar med oppfinnelsens prinsipper vil nå bli beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger.

Først vil måling av avskjæringsbølgelengde for en typisk enkeltmodus-fiber bli nærmere beskrevet.

For en optisk enkeltmodus-fiber er avskjæringsbølgelengden en viktig parameter. Den angir den kritiske bølgelengde som tillater vedkommende optiske fiber å forplante lys bare i en enkeltmodus.

Det er følgelig viktig å kunne måle denne avskjærings-bølgelengde med høy nøyaktighet. En fremgangsmåte som er meget benyttet for å oppnå denne avskjæringsbølgelengde,

er en "bøyningsmetode" som er næermere beskrevet i "Optical Communication Handbook", side 437, fig, 5, 4 og 29, utgitt av "Asakura Shorten", 1. september 1982. En typisk måleanordning i samsvar med bøyemetoden er vist i fig. 9. En optisk fiber 1 som skal måles og av en passende lengde er koblet mellom en bølgelengde-variabel lyskilde 2 og en fotodetektor 3. Lyskilden 2 og detektoren 3 er forbundet med en aritmetisk reguleringsinnretning 4.

Når den optiske fiber 1 som skal måles ikke er bøyd, slik som angitt ved den heltrukkede linje i fig. 9, sveipes under styring fråden aritmetiske regulatorinnretning 4 en lysstråle fra den bølgelengde-variable lyskilde 2 over et forut bestemte bølgelengdeområde. Ved hver av bølge-lengdene avføles den optiske utgangseffekt P. (PO fra den optiske fiber 1 av fotodetektoren 3 samt lagres i den aritmetiske regulatorinnretning 4.

Under uforandrede koblingsforhold av den optiske fiber 1 til lyskilden 2 og fotodetektoren 3 vikles så den optiske fiber 1 på en dor 5 med passende diameter, slik som angitt ved den stiplede linje IA i fig- 9. Under styring fra den aritmetiske regulatorinnretning 4 sveipes så lysstrålen fra lyskilden 2 over samme bølgelengdeområde, og ved hver av bølgelengdene blir den optiske utgangseffekt P2 (>) avfølt av fotodetektoren 3 samt lagret i den aritmetiske regulatorinnretning 4.

Forholdet mellom den lagrede optiske utgangseffekt når

den optiske fiber ikke er bøyd og den lagrede optiske utgangseffekt når fiberen er bøyd, f.eks. slik som angitt ved følgende ligning (1), beregnes av den aritmetiske regulatorinnretning 4, og en grafisk opptegning som angir bøyetap med bølgelengden, nemlig en kurve som angir bøyetapets avhengighet av bølgelengden for vedkommende optiske fiber, slik som angitt i fig. 10. I henhold til denne bølgelengde-karakteristikk, kan bølgelengden oppnås som stigepunktet for bøyetapet.

Denne vanlige måling av avskjæringsbølgelengden for en optisk enkeltmodus-fiber i samsvar med den ovenfor angitte "bøyemetode" er imidlertid ikke tilfredsstillende, hverken med hensyn til målenøyaktighet eller målingens utførelse. Målenøyaktigheten for avskjæringsbølgelengden kan påvirkes av koblingsvariasjoner ved begge ytterender av den optiske fiber når fiberen bøyes, og det må derfor utvises stor omsorg for å sikre at ikke lyskoblingene ved fiberendene forandres. Hvis disse koblingsforhold forandres, vil med andre ord den lysmengde som overføres til fotodetektoren variere uavhengig av den optiske fibers bølgelengdeavhengighet.

Ved den ovenfor angitte "bøyemetode" er begge ender av en optisk fiber under utprøvning fast forankret, men den således forankrede optiske fiber er ikke bøyd. For deretter å bøye fiberen, vikles den på doren. Ved denne prosess blir imidlertid den optiske fiber uunngåelig dreiet om sin midtakse. Den optiske fiber blir med andre ord gjenstand for vridning. En overtrukket optisk fiber har vanligvis en stor motkraft mot den påførte vridning. Denne vridning vil derfor påvirke koblingsforholdene ved begge ender av den optiske fiber, og således utøve en uheldig påvirkning på målenøyaktigheten.

Videre har en overtrukket optisk fiber en motspenningskraft mot den påførte bøyning. Det er derfor vanskelig å fastholde den optiske fiber stabilt bare ved å vikle den om doren. Det vil følgelig være nødvendig for eksempel å anvende et klebebånd for å feste den optiske fiber på doren, hvilket nedsetter målingens virkningsgrad.

Ved den ovenfor angitte "bøyemetode" er reproduserbarheten og stabiliteten av den tilstand at den optiske fiber ikke er bøyd, ganske lav, og resultatet av målingen vil derfor ha lav pålitelighet. En første grunn til dette er at da "den betingelse at den optiske fiber ikke er bøyd" ikke er klart definert, er innstillingen av den optiske fiber overlatt til den person som utfører målingen. Forskjellige personer eller forskjellige målinger kan da gi forskjellige "betingelser at den optiske fiber ikke er bøyd". En annen grunn er at når den optiske fiber henger slakt som vist i fig. 9, vil måleverdien bli sterkt forandret ved små variasjoner av fibertilstanden.

CCITT (International Consultative Committee for Telephony and Telegraphy) har derfor fastlagt følgende betingelse i forskriften "Revised Version of Recommendation G652 Characteristics of A Single Mode fiber cable", sidene 15 til 18, mai 1984: "Betingelsen at en optisk fiber ikke er bøyd" innebærer at den optiske fiber befinner seg bøyd med stor krumningsradius på 140 mm, mens "den tilstand at en optisk fiber er bøyd" innebærer at fiberen er bøyd rned en liten krumningsradius på 30 mm. Sammenligning mellom bølgelengdeavhengighetene i de to tilstander utføres på samme måte som ved den konvensjonelle metode, og avskjæringsbølgelengden oppnås på dette grunnlag. Videre er følgende målebetingelser angitt i tillegg: ved å påføre den optiske fiber den store krumningsradius, bør en krumningsradius mindre enn denne store radius ikke påføres den optiske fiber, og den del av fiberen som er bøyd skal utgjøre en del av en sirkelomkrets med den store krumningsradius. Når den optiske fiber påføres den lille krumningsradius, må den ikke få noen mindre krumningsradius enn den fastlagte mindre radius og den del av den optiske fiber som bøyes skal være en del av en sirkelomkrets med radius tilsvarende den mindre krumningsradius.

Den ovenfor angitte forskriftsmessige bøyning er fastlagt for å bestemme forplantningsmodus i den optiske enkeltmodus-fiber, og bøyningen til krumningsradius 30 mm er beregnet på å begrense bølgeforplantningen i den optiske fiber til LP^-modus som er modus av laveste orden.

Avskjæringsbølgelengden er en parameter som måles på ovenfor angitt måte. Ved f.eks. måling av punktstørrelse er det imidlertid på den annen side nødvendig å bøye den optiske fiber som beskrevet ovenfor, for å kunne måle en enkeltmodus punktstørrelse.

Selv ved den fremgangsmåte som er tilrådet av CCITT må imidlertid den optiske fiber med sine to ytterender fast forankret bli viklet en omdreining med forut bestemt radius, og de nevnte problemer med hensyn til vridning av fiberen og dens motspenningskraft foreligger da fremdeles. Hvis den optiske fiber vris, vil koblingsforholdene i begge ender av fiberen bli forandret, og videre vil en overtrukket optisk fiber ha en motspenningskraft mot den bøyning som påføres fiberen, og fiberens tilstand blir derfor ustabil ved at den vikles på en dor. Det er da nødvendig f.eks. å anvende et limbånd for å feste den optiske fiber. Dette festearbeide gir imidlertid problemer. Det vil ta en forholdsvis lang tid å vikle den optiske fiber på doren med forholdsvis stor diameter, f.eks. 280 mm, på sådan måte at fiberen er fast forankret på doren. Ved denne innstilling av den optiske fiber vil en bøyning, slik som en mikrobøyning som på uheldig måte påvirker målingen, lett opptre når den optiske fiber festes ved hjelp av limbånd. Måleanordningen i henhold til oppfinnelsen for å bestemme karakteristiske data for en optisk enkelmodus-fiber er følgelig konstruert slik at den optiske fiber som er gjenstand for måling, ikke vris og kan bøyes stabilt på enkel måte, samt sikkert forankres, således at målenøyaktigheten kan holdes på et høyt nivå og måleprosessens effektivitet forbedres, således at tid og arbeidsinnsats kan utnyttes økonomisk ved fibermålingen.

Denne måleanordning kan således bøye en optisk fiber i stabil stilling uten at den vris, samt er i stand til på enkel måte å fastholde og bøye fiberen mens den er montert på en fiberbærer.

Fig. 1 og 2 er skjematiske skisser som viser utførelsen av en fiberbærer som anvendes ved bestemmelse av karakteristiske måledata for en optisk enkeltmodus-fiber i måleanordningen i henhold til oppfinnelsen. Nærmere bestemt viser fig. 1 den optiske fiber under måling, mens den befinner seg montert på bæreren og er bøyd til stor krumningsradius, mens fig. 2 viser den optiske fiber montert på bæreren og bøyd til liten krumningsradius.

Som vist i fig. 1 og 2 er fiberholdere 24 og 26 anordnet innbyrdes diagonalt på bæreren 10 og nær hver sin innbyrdes motstående side av denne. Disse holdere 24 og 26 er utført slik at selv når en forholdsvis stor strekkspenning påføres en optisk fiber 28 under måling,

vil holderne være i stand til å fastholde fiberen 28 med tilstrekkelig stor kraft til at den optiske fiber befinner seg fast forankret. Posisjonene for holderne 24 og 26

kan fininnstilles såvel i X-retningen som i Y-retningen,

som er innbyrdes perpendikulære, samt vinkelrett på fiberens optiske akse, samt også i Z-retningen som er parallelt med den optiske fiberakse. Disse fiberholderne kan utgjøres av holde- og sentrerings-innretninger av den art som er omtalt i de japanske patentansøkninger nr. 223011/1984 og 240986/1984.

Mellom fiberholderne 24 og 26 er det anordnet en første optisk fiberbøynings-enhet innrettet for å bøye en optisk fiber 28 under måling til stor krumningsradius, samt en annen fiberbøynings-enhet innrettet for å bøye en optisk fiber 28 under måling til den lille krumningsradius.

Den første fiberbøyningsenhet omfatter store ruller 30 og 32, f.eks. med en ytterdiameter på 280 mm, idet disse ruller utgjør bøyelegemer for å gi den optiske fiber en krumning med stor krumningsradius. Disse store ruller 30 og 32 er anordnet slik at deres sylindervegger tangerer forlengelsene av de deler av de optiske fibre som fastholdes av henhv. holderen 24 og holderen 26, og den optiske fiber bøyes ikke i overgangen mellom de deler av fiberen som fastholdes i holderen 24 og den viste del 28A av fiberen som befinner seg mellom den store rulle 30 og holderen 24, og heller ikke i overgangen mellom den del av den optiske fiber som fastholdes av holderen 26 og den angitte del 28B av fiberen som befinner seg mellom rullen 32 og holderen 26.

Videre er de store ruller 30 og 32 montert slik at delene 28A og 28B av den optiske fiber 28 er innbyrdes parallelle, mens den del 28C av den optiske fiber som befinner seg mellom de store ruller 30 og 32, nemlig den fiberdel som forløper langs en fellestengent for de to ruller 30 og 32, faktisk også er stort sett parallell med nevnte fiberdeler 28A og 28B.

En av de store ruller 30 og 32, f.eks. den store rulle 30, er fast anordnet således at den ikke kan forskyves. Den annen store rulle, f.eks. rullen 32, har en sentral aksel 32A som står i inngrep med et føringsspor, således at akslen kan gli langs sporet 34. Føringssporet 34 er utformet i bæreren 10 på sådan måte at det strekker seg parallelt med forlengelsen av den del av den optiske fiber 28 som fastholdes av holderen 26, hvilket vil si at den er parallell med retningen av den tangent som berører det punkt P hvor bøyningen av den optiske fiber 28 innledes på den store rulle 32.

Ved glidebevegelse av akslen 32A for den store rulle 32 langs føringssporet 34, foreligger en friksjonsmotstand i sådan grad at operatøren eller den som måler lett kan forskyve den store rulle 32, samtidig som den elastiske kraft i den optiske fiber ikke kan forskyve rullen 32. Når derfor den store rulle 32 forskyves i retning av pilene A, vil fiberdelene 28A og 28B forbli rettlinjede og innbyrdes parallelle, hvilket vil si at de aldri bøyes så lengde den optiske fiber holdes stram. Den annen fiberbøyningsenhet, som er innrettet for å bøye en optisk fiber 28 under måling til liten krumningsradius, omfatter flere bøyelegemer for den tilsiktede bøyning til liten krumningsradius, nemlig de små ruller 36, 38 og 40 med f.eks. 60 mm diameter og som er anordnet mellom den optiske fiberholder 24 og den store rulle 30.

Hver av de små ruller 36, 38 og 40 har en radius som er lik den krumningsradius som fiberen skal påføres. De små ruller 36 og 38 er anordnet på den ene side av den optiske fiber 28, samt i en innbyrdes avstand D lik diameteren av den lille rulle 40. De små ruller 36 og 38 befinner seg i sådan kontakt med den optiske fiber 38 at denne ikke direkte bøyes.

Den tredje lille rulle 40 er anordnet på motsatt side av den optiske fiber 28. For å kunne bøye den optiske fiber 28 til liten krumningsradius, føres den lille rulle 40 mellom de små ruller 36 og 38, samtidig som den optiske fiber 28 tverr-forskyves i sådan grad at midtpunktene av de tre små ruller befinner seg på en og samme linje eller midtpunktet for den lille rulle 40 forskyves forbi den linje som forbinder midtpunktene for de øvrige små ruller 36 og 38, slik det er vist i fig. 2.

Når de små ruller 36, 38 og 40 befinner seg som vist i fig. 1, er den optiske fiber 28 ikke bøyd til liten krumningsradius. Når imidlertid rullene 36, 38 og 40 befinner seg i et innbyrdes forhold som angitt i fig. 2, vil den optiske fiber 28 være bøyd til liten krumningsradius, og bøyningen tilsvarer minst omkretsen av den lille rulle 40.

Når den ovenfor angitte fiberbærer befinner seg på en innstillingsplattform, anbringes en optisk fiber for måling på bæreren. Når så bæreren er forflyttet til en måleplattform for måling av avskjæringsbølgelengde i en målestasjon for dette formål (beskrevet senere), vil en måling av denne art bli utført.

For plassering av en optisk fiber på bæreren i monteringsplattformen, anbringes den lille rulle 40 i en første stilling som angitt i fig. 1, mens den bevegelige store rulle 32 forskyves helt til sin ytterste høyre stilling, slik som angitt ved stiplet linje i fig. 1. Under disse forhold vikles en optisk fiber av forut bestemt lengde, f.eks. 2 m, opp på de store ruller 30 og 32, mens begge ytterender av den optiske fiber fastholdes av fiberholdere, henhv. 24 og 26. Den store rulle 32 forskyves så til venstre i fig. 1, således at den optiske fiber 28 strammes, men bare i sådan grad at ingen kraftig strekk-kraft utøves på den optiske fiber.

Som en følge av dette blir fiberdelene 28A, 28B og 28C rette og innbyrdes parallelle. I samsvar med dette bøyes den optiske fiber av de store rulle 30 og 32 på sådan måte at hver av de to fibersløyfer som dannes av de store ruller tilsvarer omtrent halvparten av omkretsen av de store ruller 30 og 32. Dette innebærer at summen av de to krumningssløyfer tilsvarer omkretsen av en av de store ruller 30 eller 32. Ved den ovenfor angitte innstillings-prosess bøyes den optiske fiber 28 til en form som tilsvarer bokstaven "S", og fiberen blir derfor ikke vridd. Forankringen av den optiske fiber i holderne 24 og 26 opprettholdes således uforandret.

Under disse forhold avgir en lyskilde 12 (angitt ved stiplet linje i fig. 1) på monteringsplattformen en lysstråle av en bestemt bølgelengde gjennom et måleinstrument. En optisk fiber 16A holdes av en fiberholder 14A for et måleinstrument mot den ene ytterende av den optiske fiber 28. Vedkommende lysstråle trer ut fra den annen ende av den optiske fiber og videreføres gjennom en optisk fiber 16B som holdes av en fiberholder 14B for overføring til en fotodetektor 18, som er fininnstilt i X-, Y-, og Z-retningene på sådan måte at utgangseffekten fra fotodetektoren 18 blir størst mulig. Som en følge av dette vil avstanden mellom lyskilden og den ene ende av den optiske fiber 28, samt også avstanden mellom fotodetektoren 18 og den annen ende av den optiske fiber 28 være innstilt til bare noen titalls um, samtidig som den optiske akse for lyskilden 12 og fotodetektoren 18 på monteringsplattformen faller sammen med den optiske akse for den optiske fiber 28.

Den bærer som den optiske fiber er montert på, slik som beskrevet ovenfor, forflyttes så til måleplattformen for avskjæringsbølgelengde. På måleplattformen vil den relative posisjon for en optisk målefiber forbundet med en lyskilde samt en optisk målefiber koblet til en foto-detektor være hovedsakelig den samme som de omtalte optiske målefibre på monteringsplattformen. De optiske akser i begge ender av den optiske fiber under måling sammenfaller da med de optiske akser for henhv. lyskilden og fotodetektoren i måletrinnet for avskjæringsbølge-lengde. Under disse forhold (fig. 1) og under styring fra en aritmetisk regulator-innretning i måletrinnet for avskjæringsbølgelengde, sveipes en lysstråle fra lyskilden over et forut bestemt bølgelengdeområde, og ved hver sådan bølgelengde sendes en optisk effekt P. (A) gjennom den optiske fiber og avføles av fotodetektoren, samt lagres i den aritmetiske regulatorinnretning.

Målingen av den optiske effekt som avgis når den optiske fiber er avbøyet til den store krumningsradius,

fullføres så på denne måte. Mens den store rulle 34 beveges til venstre i fig. 1, forskyves den lille rulle 40 mellom de øvrige smale ruller 36 og 38 på sådan måte at den optiske fiber 28 ikke slakkes, slik som angitt i fig. 2. Som en følge av dette vil hver av bøynings-sløyfene som er påført den optiske fiber av de store ruller bli avkortet til mindre enn halvparten av omkretsen av en av de store ruller, mens summen av de bøyninger som påføres den optiske fiber av de små ruller 36, 38 og 40 tilsammen er lik omkretsen av en eneste av de små ruller.

Under disse forhold (fig. 2) og under styring fra den aritmetiske regulatorinnretning på måleplattformen for avskjæringsbølgelengde, vil den lysstråle som avgis fra lyskilden på denne måleplattform bli sveipet over samme bølgelengdeområde, og ved hver bølgelengde vil en optisk effekt P2 (X) som overføres gjennom den optiske fiber 28 samt avføles av fotodetektoren i måletrinnet for avskjæringsbølgelengde, bli lagret i den aritmetiske regulatorinnretning.

Bølgelengdeavhengigheten av det lys som forplanter seg gjennom den optiske fiber under to forskjellige tilstander, er derved blitt målt. I tillegg beregnes verdien R (A)

i samsvar med den ovenfor angitte ligning (1), og på

dette grunnlag utledes avskjæringsbølgelengden for den optiske fiber under måling. I den ovenfor beskrevne utførelse er de store ruller 30 og 3 2, samt de små ruller 36 og 38 utført slik at de ikke dreies om sine akser. Når således den lille rulle 40 forskyves fra sin posisjon i

fig. 1 til sin posisjon i fig. 2, vil den optiske fiber 28 gli langs sylinderveggene av disse ruller. I det tilfelle en optisk fiber under måling utgjøres av en kjernetråd overtrukket med "Nylon" eller lignende, kan da friksjonsmotstanden nedsettes ved passende materialvalg, utforming og overflatebehandling av rullene. Dette innebærer at påkjenningen på den optiske fiber kan nedsettes ved denne fremgangsmåte. I det tilfelle en optisk fiber undermåling utgjøres av et trådelement som primært er overtrukket med silisiumharpiks eller lignende, vil på den annen side friksjonsmotstanden være stor. Den optiske fiber er da gjenstand for større påkjenning, og dens lysoverføringsegenskaper kan bli forandret.

Den ovenfor angitte vanskelighet kan imidlertid elimineres ved å forandre de store ruller 30 og 32 samt de små ruller 36 og 38 på sådan måte at de kan dreies om sine akser.

Hvis de store og små ruller modifiseres på denne måte, vil de ruller som befinner seg i kontakt med den optiske fiber 28 bli satt i omdreining av fiberbevegelsen når den lille rulle 40 beveges fra sin stilling i fig. 1 til sin stilling i fig. 2. Dette innebærer at den optiske fiber aldri vil gli langs rullene. Selv om den optiske fiber utgjøres av et trådelement vil derfor ingen uønsket påkjenning bli overført til fiberen, og dens lysoverførings-egenskaper bibeholdes følgelig uforandret. Avskjærings-bølgelengden for en optisk fiber som utgjøres av et trådelement kan da måles med høy nøyaktighet.

I den ovenfor angitte utførelse omfatter den annen bøyningsenhet for påføring av liten krumningsradius på en optisk fiber under måling de tre små ruller 36, 38 og 40. Denne annen enhet kan imidlertid også utgjøres av bøyelegemer 42, 44 og 46 med liten krumningsradius, slik som angitt i fig. 3. Bøyelegemene 42, 44 og 46 har krumt tverrsnitt, og summen av de krumme avsnitt av bøyestykkene er lik omkretsen av en sirkel med radius lik den krumningsradius som skal påføres den optiske fiber.

Nærmere bestemt har hvert av bøyelegemene 42 og 4.4 en

krum overflate som tilsvarer en fjerdedel av en sirkelomkrets med radius lik den lille krumningsradius. Bøyelegemene 42 og 44 er anordnet på en og samme side av den optiske fiber på sådan måte at deres krumme flater vender mot hverandre samt mot den optiske fiber 28. De krumme flater av bøyelegemene 42 og 44 befinner seg i kontakt med den optiske fiber ved sine hjørner og på sådan måte at fiberen 28 holdes rett (ikke avbøyes av hjørnene), mens avstanden D mellom bøyelegemene 42 og 44 er dobbelt så stor som krumningsradiusen.

Det ytterligere bøyelegeme 46 har en krum overflate som tilsvarer en halv sirkelomkrets. Bøyelegemet 46 er anbragt på motsatt side av den optiske fiber 28 og på sådan måte at den krumme overflate vender mot fiberen 28. I det tilfelle den optiske fiber skal bøyes til liten krumningsradius, slik som vist i fig. 3B, forskyves bøyelegemet 46 slik at sentrum for de krumme avsnitt av de tre bøyelegemer 42, 44 og 46 befinner seg på en og samme linje, eller sentrum for det krumme avsnitt av bøyelegemet 46 forskyves over den linje som forbinder krumningssentrene for bøyelegemene 42 og 44.

Når bøyelegemene 42, 44 og 46 befinner seg i den stilling som er angitt i fig. 3A, holdes den optiske fiber 28 rett. Når imidlertid bøyelegemene 42, 44 og 46 befinner seg i den posisjon som er angitt i fig. 3B, påføres en bøyning med liten krumningsradius på den optiske fiber 28. Hvis forskyvningen av bøyelegemet 4 6 herunder er korrekt, vil bøyninger tilsvarende 1/4 av en sirkel med radius tilsvarende den lille krumningsradius bli overført til den optiske fiber 28 ved hver av bøyelegemene 42 og 44, mens en krumning tilsvarende 1/2 av en sådan sirkelomkrets meddeles den optiske fiber 28 av bøyelegemet 46.

Ved den modifikasjon av den annen enhet som er vist i fig. 3, bør de krumme overflater av bøyelegemene 42, 44 og

46 holdes vendt i samme forut bestemte retning til enhver tid, hvilke innebærer at de ikke skal dreies. Når således bøyelegemet 46 føres inn mellom de øvrige bøyelegemer 42

og 44, kan det hende at den optiske fiber kan bli gnidd mot bøyelegemene.

Den annen enhet for bøyning av den optiske fiber kan

også modifiseres som angitt i fig. 4. I tillegg til de små ruller 36, 38 og 39, kan ytterligere to ruller 38B og 40B anvendes. Ved denne modifiserte utførelse kan et bøyd avsnitt tilsvarende to ganger omkretsen av hver av de små ruller meddeles den optiske fiber 28 ved å forskyve de små ruller 40 og 40B mellom de små ruller 36 og 38, henhv. 38 og 38B, på sådan måte at midtpunktene for samtlige små ruller 36, 38, 38B, 40 og 40B befinner seg på en og samme rette linje, eller eventuelt at midtpunktene for de små ruller 40 og 40B forskyves forbi den linje som forbinder midtpunktene for de små ruller 36, 38 og 38B.

I den ovenfor beskrevne bærer i måleanordningen i henhold til oppfinnelsen for bestemmelse av karakteristiske måledata for en optisk enkeltmodus-fiber, holdes den optiske fiber 28 stram ved glideforskyvning av den store rulle 32 langs føringen 34. Denne prosess er imidlertid tvilsom. Stramningsgraden av den optiske fiber, nemlig den strekk-kraft som virker på fiberen fastlegges således ved operaturens subjektive føling, og målingen kan derfor vanskelig utføres med uforandret strekk-kraft virkende på den optiske fiber. Videre vil det være nødvendig å innstille strekk-kraften i sådan grad at den optiske fiber ikke slakkes rundt bøyelegemene, samt at en påkjenning som kan påvirke den optiske fibers lysoverføringsegenskaper ikke påføres fiberen. Dette innebærer at innstillingen av strekk-kraften på den optiske fiber er ganske vanskelig. Hvis strekk-kraften er for stor, vil forholdsvis store krefter i form av sidetrykk overføres til den optiske fiber, hvilket kan medføre forandrede lysoverførings-egenskaper for denne, samt eventuelt medføre forskyvning av den optiske fiber som er posisjonsinnstilt ved hjelp av fiberholderne.

Som angitt ovenfor, vil en optisk fiber ha en motspenningskraft som motvirker den bøyning som er påført fiberen. Hvis således den optiske fiber på den viste fiberbærer i fig. 9 er avbøyd bare ved å legge den mot bøyelegemene, kan det hende at den optiske fiber glir av. Den arbeidsoperasjon som går ut på at den optiske fiber føres rundt de store ruller og rullen 32 forskyves for stramning av fiberen, må følgelig utføres omsorgsfullt.

Dette problem kan løses på følgende måte. En forut fastlagt strekk-kraft påføres i den retning hvor vedkommende bøyelegeme med stor krumningsradius, slik som rullen 32, er bevegelig, og denne strekk-kraft påføres den optiske fiber til enhver tid.

Fig. 5 viser en innretning for påføring av sådan strekk-kraft og som er enkel i sin utførelse, samt er i stand til å utøve en forut fastlagt strekk-kraft.

Den viste innretning i fig. 5 omfatter en tynn bladfjær

70 som har sin ene ende dreibart koblet til dreieakslen 32A for den store rulle i fig. 1, mens fjærens annen ende er fast forankret til en trommel 6 8 samt stramt oppviklet på denne. Trommelen 68 er dreibart opplagret i et fast punkt.

Fjæren 70 er en såkalt "konstant belastningsfjær". Etterhvert som fjæren 70 trekkes ut i retning av pilen 72, vil trommelen 68 bli dreiet for å frembringe en strekk-kraft i retning av pilen 74. Etterhvert som trommelen 68 dreies, vil denne trommel få en tendens til dreiebevegelse i retning av pilen 76, således at det opprettes en konstant strekk-kraft i retning av pilen 74, uavhengig av uttrekksgraden av den tynne bladfjær 70. Grunnen til at strekk-kraften er konstant er at kraften i retning av den tynne bladfjær bare'frembringes av den del 78 hvor bladfjæren

deformeres.

1 den ovenfor angitte utførelse har den første enhet for bøyning av en optisk fiber under måling to dreibare sylinderformede bøyelegemer, den foreliggende oppfinnelse er på ingen måte avgrenset til anvendelse av en sådan første bøyeenhet. Denne første enhet kan således være modifisert som angitt i fig. 6 og 7. Ved denne modifiserte utførelse er det ene legeme i det angitte par av bøyelegemer med stor bøyningsradius og som utgjør den første bøyeenhet, modifisert til et nymåne-formet legeme 48, mens det annet legeme i paret utgjør en stor rulle 50. Det nymåne-formede legeme 48 og den store rulle 50 er anordnet slik at de har to felles tangentlinjer som er innbyrdes parallelle og hvorav den ene sammenfalles med den felles forlengelse av de deler av den optiske fiber 28 som fastholdes i fiberholderne 24 og 26, idet denne del av den optiske fiber holdes stram i overgangen mellom den del av fiberen som holdes av holderen 24 og den fiberdel 2 8A som befinner seg mellom det nymåne-formede legeme 48 og holderen 24, samt også i overgangen mellom den del av den optiske fiber som holdes i holderen 26 og den fiberdel 28B som befinner seg mellom den store rulle 50 og holderen 26. Fiberdelene 28A og 28B samt fiberdelen 28C langs den felles tangentlinje mellom legemet 48 og den store rulle 50

ligger langs en og samme rette linje.

Detnymåne-formede legeme 48, som utgjør et av bøyelegemene med stor krumninsradius, er fast forankret således at det ikke kan beveges. På lignende måte-som ved den viste utførelse i fig. 1 og 2, er det annet bøyestykke med stor krumningsradius, nemlig den store rulle 50, bevegelig i retning av de angitte piler som faktisk er parallelle med fiberdelene 28A, 28B og 28C, samtidig som denne rulle er dreibar. Den store rulle 50 er forsynt med en strekk-kraft-innretning (ikke vist i fig. 6 og 7) som er av samme art som den viste innretning i fig. 5. Denne strekk-kraft-innretning er utført for å frembringe en forut fastlagt strekk-kraft for forskyvning av den store rulle i retningen av pilen 50A, nemlig forskyvning av den store rulle bort fra det nymåne-formede legeme 48.

I det tilfelle fiberbæreren er forsynt med bøyelegemer av ovenfor angitt art for å påføre den store krumningsradius, er det å foretrekke at de små ruller 36, 38 og 40 anordnes ved siden av det nymåne-formede legeme 48 av følgende grunner. Når de små ruller er i virksomhet for avbøyning av den optiske fiber, holdes det nyemåne-formede legeme 48 fast, mens den store rulle 50 glideforskyves under dreining for å avgi optisk fiber. På lignende måte som i den viste utførelse i fig. 1 og 2, kan derfor denne arbeidsoperasjon utføres harmonisk. Videre kan bøye-legemene anordnes nær inntil hverandre, hvilket bidrar til å nedsette fiberbærerens størrelse.

Ved de ovenfor beskrevne utførelseseksempler av fiberbæreren er bøyelegemene for påføring av liten krumningsradius anordnet på selve bæreren. Det bør imidlertid bemerkes at for noen av de tilsiktede målinger er det unødvendig å anvende bøyelegemene for liten krumningsradius. Disse bøyelegemer for påføring av liten krumningsradius kan derfor være anordnet på en måleplattform hvor anvendelse av disse bøyelegemer er påkrevet for å påføre den optiske fiber liten krumningsradius ved den måling som skal utføres.

Fig. 8 er en planskisse av et annet utførelseseksempel av en måleanordning i henhold til oppfinnelsen for å

bestemme karakteristiske egenskaper ved en optisk enkelmodus-fiber, og hvor bøyelegemene for påføring av liten krumningsradius er anordnet bare i de måletrinn hvor det er påkrevet å påføre den optiske fiber krumning med liten radius for vedkommende måling som skal utføres.

Den måleanordning som er vist i fig. 8 og er innrettet for å bestemme karakteristiske egenskaper ved en optisk enkelmodus-fiber, har en monteringsplattform A for påføring av den optiske fiber, samt tre måleplattformer B, C og D. I måleanordningen i henhold til oppfinnelsen beveges den ovenfor beskrevne fiberbærer 10 gjennom alle måletrinn A til D ved stadig resirkulasjon samt i den retning som er angitt ved pilene a. Fiberbæreren 10 har selv ingen legemer for påføring av liten krumningsradius men er forsynt med bøyelegemer for stor krumningsradius, , mens små ruller 36, 38 og 40 er anordnet i hver av måletrinnene C og D.

Den lyskilde og fotodetektor som er vist i fig. 1, kan være anordnet i kombinasjon med mekanismen for innstilling av den optiske fiber under måling og som fastholdes av holderne 24 og 26 på monteringsplattformen A. I det viste eksempel i fig. 8 er det imidlertid anvendt ITV-kameraer 80 og 82 anordnet for fotografering av fiberholderne 24 og 26.

I måletrinnet B er det anordnet en optisk fiber 86 tilsluttet en lyskilde og fastholdt av en fiberholder 84, samt et stor ITV-kamera 90 som fastholdes av en holder 88. Den innbyrdes stilling av den optiske fiber 86 og ITV-kameraet 90 er den samme som for ITV-kameraet 80 og ITV-kameraet 82 på monteringsplattformen A.

I måletrinnet C er en optisk fiber 86A koblet til en lyskilde og fastholdt av en holder 84A, mens en optisk fiber 92 holdes av en holder 88A og er koblet til en fotodetektor. Den innbyrdes stilling mellom disse komponenter er den samme som for ITV-kameraene 80 og 82

i monteringstrinnet A.

I måletrinnet D er en optisk fiber 86B koblet til en lyskilde og fastholdt av en holder 84B, mens en lysmottagende enhet 98 fastholdes av en holder 88B, idet den innbyrdes stilling av disse komponenter også er den samme som for ITV-kameraene 80 og 82 i monteringstrinnet A. En optisk fiber 28 under måling er ført rundt de store ruller 30 og 32 på fiberbæreren 10 i monteringstrinnet A, mens begge ytterender av fiberen fastholdes i hver sin fiberholder 24 og 26. På monteringsplattformen A utnyttes ITV-kameraene 80 og 82 for å observere tilstandene ved endeflatene av den optiske fiber 28 for å avgjøre om fiberen holdes på tilfredsstillende måte av fiberholderne 24 og 26, idet fiberholdernes posisjoner kan fininnstilles i to innbyrdes vinkelrette retninger som begge står vinkelrett på fiberens optiske akse. Bæreren 10 overføres derpå til måletrinnene B, C og D i den angitte rekkefølge.

Når bæreren 10 er forskjøvet til måletrinn B og korrekt posisjonsinnstilt vil den ene av fiberens ytterender som fastholdes av fiberholderne 24 og 26 være innstilt på linje med den optiske fiber 86 som fastholdes av holderen 84

med et smalt gap mellom fiberendene, mens den annen ende av den optiske fiber 28 samtidig befinner seg på linje med det ITV-kamera 90 som fastholdes av holderen 88, med et smalt gap mellom kamera og fiberende, og hovedsakelig sammenfallende optiske akser.

I måletrinnet B måles de geometriske konstruksjonsparametre for den optiske fiber. Fiberen 86 holdes da av fiberholderen 84 og mottar lys fra lyskilden (ikke vist) således at lyset tilføres den optiske fiber 28 under utprøvning gjennom en av dets ytterender for å belyse innsiden av fiberkjernen. På den annen side måler det ITV-kamera 90 som fastholdes av holderen 88 et såkalt "nærfelt-mønster" med belysning av kjernen i den optiske fiber 86 og derved også belysning av selve ITV-kameraet gjennom den annen ende av den optiske fiber 28. Kjerne-diameteren, overtrekksdiameteren samt kjernens ikke-sirkularitet og eksentrisitet kan da utledes fra nevnte nærfeltmønster.

Ut i fra beskrivelsen ovenfor vil det være åpenbart at

det er unødvendig å anvende bøyelegemer for påføring av liten krumningsradius under måling av de geometriske

konstruksjonsparametre for den optiske fiber.

Fiberbæreren 10 overføres så til måletrinnet C.

Også i dette måletrinn C bringes den optiske fiber 28 under måling med sin ytterende i holderen 26 på linje med den optiske fiber 86A som fastholdes i fiberholderen 84A, med et lite gap mellom fiberendene, mens den annen ytterende av den optiske fiber under måling og som befinner seg i fiberholderen 24, bringes på linje med den optiske fiber 92 i fiberholderen 88A med et lite gap mellom fiberendene, samtidig som fiberendenes optiske akser hovedsakelig faller sammen. Den optiske fiber 86A i holderen 84A mottar lys fra vedkommende lyskilde (ikke vist) for derved å tilføre lysenergi til den optiske fiber 28 under måling, samtidig som den optiske fiber 92 i forbindelse med en fotodetektor (ikke vist) mottar den lyseffekt som avgis fra den optiske fiber 28 under måling. Under denne måleprosess utføres først en måling uten bøyning av den optiske fiber 28 ved hjelp av de små ruller 36, 38 og 40, hvorpå en ytterligere måling utføres under det forhold at den lille rulle 40 er ført inn mellom de øvrige små ruller 36 og 38 i sådan grad at midtpunktet av de tre ruller befinner seg på en og samme linje og derved påfører fiberen krumning med liten krumningsradius. Fiberens avskjæringsbølgelengde oppnås da ved sammenligning av fiberens optiske bølgelengde-avhengighet under de to ovenfor angitte målinger.

Både i måletrinn C og i måletrinn D (beskrives senere) er den annen enhet for bøyning av den optiske fiber utført slik at de små ruller 36, 38 og 40 er bevegelig i en retning vinkelrett på overflaten av fiberbæreren 10, hvilket vil si at de er vertikalt bevegelige og den lille rulle 40 kan forskyves i en retning som er parallell med overflaten av bæreren 10 samt vinkelrett på den optiske fiber under utprøvning, således at denne rulle kan forskyves inn mellom de øvrige små ruller 36 og 38. Når således fiberbæreren 10 kommer frem til vedkommende måleplattform, løftes følgelig rullene 36, 38 og 40 opp. Når så bæreren 10 er anbragt på plass, senkes rullene

36, 38 og 40 således at den optiske fiber 28 holdes mellom den lille rulle 40 og de øvrige små ruller 36 og 38. Når liten krumningsradius skal påføres den optiske fiber 28 under målingen, forskyves den lille rulle 40 i en retning som er parallell med overflaten av bæreren 10 samt vinkelrett på den optiske fiber 28, således at denne rulle beveges inn mellom de øvrige små ruller 36 og 38. Etter målingen forskyves rullen 40 gradvis bort fra de øvrige små ruller 36 og 38, hvorpå samtlige tre små ruller 36, 38 og 40 frigjøres.

I måltetrinnet D måles punktstørrelse. Den optiske fiber 86B som holdes av fiberholderen 84B mottar lys fra en lyskilde (ikke vist) for tilførsel av lysenergi til kjernen av den optiske fiber under utprøvning. Et såkalt "fjernfelt-mønster" fra den annen ende av den optiske fiber 28 under måling oppfanges da av en lysmottagende enhet 98 som holdes av holderen 88B, og som sveipes frem og tilbake som angitt ved pilene, samt er koblet gjennom en kabel 98 til et måleinstrument (ikke vist). På denne måte kan punktstørrelsen av den optiske fiber bestemmes.

Også i denne arbeidsoperasjon bøyes den optiske fiber av den annen bøyeenhet for å begrense forplantningsmodus for det lys som overføres gjennom den optiske fiberkjerne. Denne bøyning tillater observasjon av det overførte lys-mønster som forplantes i en enkeltmodus gjennom den optiske fiber under utprøvning. Med hensyn til de ovenfor beskrevne målemetoder er nevnte fremgangsmåte for å utnytte et nærfelt-mønster til å måle dimensjonene av ytterenden av en optisk fiberkabel blitt behandlet i "Optical Communications Handbook", side 430, publisert av

"Asakura Snorten" (bokhandel) 1. september 1982, og en målemetode for utnyttelse av et fjernfelt-mønster er også angitt. I tillegg er en fremgangsmåte for å måle punktstørrelse ved utnyttelse av et fjernfeltmønster blitt

behandlet i publikasjonen "Sumitomo Denki", sidene 153

til 156, mars 1983.

For hver av de målinger som er beskrevet ovenfor er det vesentlig å bringe de optiske innløps- og utløpsender på måleinstrumentene med høy nøyaktighet på linje med ytterendene av den optiske fiber som befinner seg under utprøvning. Det er følgelig nødvendig at fiberbæreren posisjonsinnstilles nøyaktig i forhold til de optiske innløps- og utløps-punkter for lysoverføringen, idet også den optiske fiber monteres med stor omhu på fiberbæreren og de optiske fiberholdere 24 og 26 også innstilles med høy nøyaktighet. Denne innstilling på linje kan automatisk oppnås med høy nøyaktighet ved følgende fremgangsmåte. Fiberendeholderne 84 og 88 (evt. 84A og 84B, samt 88B )

på inngangs- og utgangssiden av det optiske system i måletrinnet B (eventuelt C eller D) forskyves vinkelrett på den optiske fiberakse 28 inntil den optiske effekt som mottas av den lysmottagende enhet når en maksimalverdi.

I det tilfelle det foreligger en billedobserverende innretning, slik som et ITV-kamera, utføres innstillingen ved observasjon av avbildningen av den optiske fiber under utprøvning på sådan måte at avbildingen befinner seg innenfor skjermen.

I henhold til oppfinnelsen er den første bøyeenhet, som

er innrettet for å frembringe den store krumningsradius på en optisk fiber under utprøvning, anordnet på fiberbæreren, og alle de måleprosesser som skal utføres, inkludert de som utføres ved anvendelse av den annen bøyeenhet for å påføre fiberen den lille krumningsradius, utføres i rekkefølge. Ved den strekk-kraft som påføres den optiske fiber og innstilles til en hensiktsmessig verdi, kan den optiske fiber lett monteres og dens stilling kan opprettholdes stabilt.

Innstillingen av strekk-kraften oppnås videre ved hjelp

av den konstante fjærbelastning som foreligger på bæreren.

Dette innebærer at en strekk-kraft av passende verdi kan oppnås uten anvendelse av et ytre signal eller en driv-kraft som tilføres fiberbæreren utenfra..Måleanordningen er således ganske enkel i sin oppbygning.

I det ovenfor angitte utførelseseksempel av en måleanordning i henhold til oppfinnelsen, måles de geometriske konstruksjonsparametre for en optisk fiber (ved utnyttelse av nærfelt-mønsteret), mens avskjærings-bølgelengden (effektiv avskjæringsbølgelengde) måles ved anvendelse av fjernfeltmønsteret. De målte parametre og målemetodene kan imidlertid forandres etter behov. Ved den måleanordning som er beskrevet ovenfor, føres hver av fiberbærerne gjennom de forskjellige måletrinn, idet alle bærere forskyves samtidig. Hvis således de tidsperioder som er påkrevet for måleoperasjonene i de forskjellige måletrinn og samtidig den tid som går med til å montere en optisk fiber på bæreren i monteringsstasjonen blir innbyrdes like, vil tiden kunne utnyttes maksimalt økonomisk, hvilket vil si at måleeffektiviteten forbedres tilsvarende. I det tilfelle f.eks. den tid som går med til å måle de geometriske konstruksjonsparametre er forholdsvis lang, kan dette måletrinn oppdeles i to undertrinn, nemlig et kjernemålende trinn og et trinn som måler fiberovertrekket, således at de tidsperioder som går med til å utføre de forskjellige måleoperasjoner er hovedsakelig den samme i alle måletrinn.

Ved måleanordningen i henhold til oppfinnelsen kan innrettingen av ytterendene av en optisk fiber under utprøvning på linje med de optiske innløps- og utløps-steder i hvert trinn hensiktsmessig oppnås, og alle måleprosesser for en optisk enkeltmodus-fiber, hvis forplantningsmodus er begrenset ved fiberbøyning, kan da utføres. Nærmere detaljert beskrivelse av de forskjellige målinger vil da ikke bli gitt.

I de ovenfor beskrevne utførelser av oppfinnelsen, er den store og lille krumningsradius fastlagt til henhv. 140 og 30 mm, i samsvar med tilrådningen fra CCITT. Oppfinnelsen er imidlertid på ingen måte begrenset til disse verdier. Dette innebærer da at krumningsbetingelsene ved måling av karakteristiske data for en optisk enkeltmodus-fiber, kan den store krumningsradius for eksempel ligge innenfor området fra 100 til 200 mm, mens den lille krumningsradius kan ligge innenfor et omtåde fra 25 til 50 mm.

Som det vil fremgå av beskrivelsen ovenfor av en måleanordning i henhold til oppfinnelsen for å bestemme karakteristiske måledata for en optisk enkeltmodus-fiber, er den optiske fiber under måling på fiberbæreren bøyd slik at bøyningen tilsvarer en sirkelomkrets med radius lik den store krumningsradius, og i de tilfelle den lille krumningsradius skal påføres den optiske fiber, avbøyes denne slik at bøyningen tilsvarer mer enn en sirkelomkrets med radius lik den lille krumningsradius. Ved bøyning av en optisk fiber som er blitt holdt rett, blir den optiske fiber aldri vridd eller slakket. Når den optiske fiber først er montert på fiberbæreren, bibeholdes fiberens strekkbelastning og stilling uforandret under vedkommende måling. Målingene kan derfor utføres med høy nøyaktighet, samtidig som måleeffektiviteten er sterkt forbedret.

Claims

1. Måleanordning for å bestemme karakteristiske måledata for en optisk enkeltmodus-fiber, karakterisert ved at den omfatter: - en monteringsplattform (A) for å innstille en optisk fiber (28) for måling på en fiberbærer (10), - måleplattformer (B, C, D) for å måle de tilsiktede måledata for nevnte optiske fiber (28) på bæreren (10) og anordnet etter hverandre i bærerens bevegelsesretning (a), idet hver måleplattform (B, C, D) har en innløpsende (84, 84A, 84B) og en utløpsende (88, 88A, 88B) for et optisk målesystem, og nevnte fiberbærer (10) for fremføring av den påmonterte fiber er anordnet for å beveges i rekkefølge til de forskjellige måleplattformer, hvor de to ytterender av fiberen (28) under måling rettes inn på linje med henholdsvis innløps- og utløpsenden for vedkommende måleplattforms optiske system, således at en fibermåling tilordnet måleplattformen kan utføres, - fiberholdere (24, 26) på bæreren (10) for å fastholde de to ytterender av den optiske fiber (28) under måling, samt - en første fiberbøyningsenhet (30, 32; 48, 50) innrettet for å bøye fiberen (28) til en forut bestemt første krumningsradius på sådan måte at bøyningen tilsvarer en sirkelomkrets med radius lik nevnte første krumningsradius, for derved å fastlegge forplantningsmodus for den optiske fiber, og - en annen fiberbøyningsenhet (36, 38, 40) innrettet for å bøye fiberen (28) under måling til en annen krumningsradius som er mindre enn den første, og på sådan måte at bøyningen tilsvarer minst en sirkelomkrets med radius lik nevnte annen krumningsradius, samt anordnet på fiberbæreren (10), eventuelt bare ved en eller flere forut bestemte måleplattformer.

2. Måleanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte første fiber-bøyningsenhet omfatter et første (32) og et annet (30) bøye-legeme med stor krumningsradius og som innbyrdes er anordnet for å bøye nevnte optiske fiber under måling til den store krumningsradius på sådan måte at bøyningen tilsvarer en halv sirkelomkrets med radius lik den store krumningsradius, idet i det minste nevnte første bøyelegemene (32) med stor krumningsradius er anordnet for glidebevegelse parallelt med den optiske fibers innløpsretning (pil A) til dette bøyelegeme.

3. Måleanordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at i det minste nevnte første bøyelegeme (32) med stor krumningsradius foreligger i form av en sylinder som er dreibar om sin senterakse (32A).

4. Måleanordning som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at nevnte bøyelegemer (30, 32) med stor krumningsradius innbyrdes er slik anordnet at den optiske fiber (28) under måling bøyes til en form tilsvarende bokstaven S (fig. 1, 2).

5. Måleanordning som angitt i krav 1,■ karakterisert ved at nevnte første fiber-bøyningsenhet omfatter et første (50) og et annet (48) bøye-legeme med stor krumningsradius og som innbyrdes er slik anordnet at den optiske fiber (28) under måling bøyes til en sløyfeform med et rett parti (28C) sammenfallende med fiberens innløpsretning (28B) til og utløpsretning (28A) fra nevnte bøyelegemer (fig. 6, 7).

6. Måleanordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at det annet bøyelegeme (48) med stor krumningsradius er et halvmåne-formet legeme hvis innhule side er vendt mot det første bøyelegeme (50) med stor krumningsradius, idet nevnte innhule side dannes av en bue hvis krumningsradius er lik krumningsradien av nevnte første bøyelegeme.

7. Måleanordning som angitt i krav 2-6, karakterisert ved at det første bøyelegeme (32, 50) med stor krumningsradius i den første fiberbøynings-enhet er utstyrt med en innretning (fig. 5) for påføring av strekk-kraft, som ved bøyning av den optiske fiber under måling utøver en forskyvningskraft på det første bøyelegeme (32, 50) og på sådan måte at forskyvningskraften rettes langs fiberens innløpsretning til det første bøyelegeme (32, 50) og mot den side av dette bøyelegeme hvor fiberen løper inn på legemet.

8. Måleanordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at nevnte innretning for påføring av strekk-kraft omfatter en tynn bladfjær (70) som er spiralviklet og har sin ene ende tilkoblet den første fiberbøyningsenhets første bøyelegeme (32, 50) med stor krumningsradius, samt sin annen ende forbundet med en trommel (78) som er dreibart anordnet på en dreieaksel (68) som er forskjøvet i retning bort fra den side av det første bøyelegeme hvor den optiske fiber løper inn, således at innretningen for påføring av strekk-kraft utøver en forut bestemt strekk-kraft på den optiske fiber, uavhengig av uttrekksgraden av nevnte tynne bladfjær.

9. Måleanordning som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at: - nevnte annen fiberbøyningsenhet, som er anordnet for å påføre nevnte mindre krumningsradius på den optiske fiber (28) under måling, omfatter minst tre bøyelegemer (36, 38, 38B, 40, 40B) som har krum overflate med nevnte lille krumningsradius, - minst to av nevnte bøyelegemer med liten krumningsradius, nemlig første bøyelegemer (36, 38, 38B) med sådan radius, er anordnet på sådan måte at disse bøyelegemer befinner seg på den ene side av den optiske fiber (28) under måling, samt i en innbyrdes avstand som er to ganger nevnte mindre krumningsradius, og befinner seg i sådan kontakt med den optiske fiber under måling at når den første fiberbøynings-enhet bøyer den optiske fiber til stor krumningsradius, vil den optiske fiber ikke bli avbøyd av nevnte første bøyelegemer med liten krumningsradius, og - gjenværende bøyelegemer med liten krumningsradius, nemlig minst et annet bøyelegeme (40, 40B) med sådan radius, er anordnet for å innta, i det tilfelle den store krumningsradius er påført nevnte optiske fiber ved hjelp av den første fiberbøyningsenhet, en første stilling som befinner seg på den annen side av den' optiske fiber under måling, - således at den optiske fiber (28) ikke avbøyes av nevnte annet bøyelegeme (40, 40B) med liten krumningsradius, samt inntar, når den mindre krumningsradius påføres den optiske fiber under måling, en annen stilling hvor det annet bøyelegeme (40, 40B) med liten krumningsradius befinner seg mellom nevnte første bøyelegemer (36, 38, 38B) med liten krumningsradius, - således at, når nevnte annet bøyelegeme (40, 40B) med liten krumningsradius befinner seg i sin annen stilling, vil hver av nevnte første bøyelegemer (36, 38, 38B) med liten krumningsradius avbøye den optiske fiber under måling på sådan måte at bøyningen tilsvarer en kvart sirkelomkrets (42, 44), mens det annet bøyelegeme (40, 40B) med liten krumningsradius avbøyer den optiske fiber på sådan måte at denne bøyning tilsvarer en halv sirkelomkrets (46) med radius lik nevnte krumningsradius, og - således at den minste krumningsradius som påføres den optiske fiber ved hjelp av den annen fiberbøyningsenhet er lik nevnte mindre krumningsradius.

10. Måleanordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at det annet bøyelegeme (40, 40B) med liten krumningsradius er anordnet lett dreibart om en sylinderformet aksel.

11. Måleanordning som angitt i krav 1-10, karakterisert ved at på minst en av nevnte måleplattformer (B, C, D) utgjøres innløps- og utløpsenden for vedkommende plattforms optiske målesystem av optiske fibre (86, 86A, 86B, 92) som fastholdes i hver sin fiberholder (84, 84A, 84B, 88A) , slik at målesystems innløpsende og utløpsende kan fininnstilles til å befinne seg i optimal kobling til hver sin ende av nevnte optiske fiber (28) under måling, og den overførte lyseffekt gjennom sistnevnte fiber (28) har sin maksimale verdi.