SE501688C2 - Relative characteristic analysis for optical fibres - heating end region of fibre so that fibre end emits visible light to plot curve - Google Patents
Relative characteristic analysis for optical fibres - heating end region of fibre so that fibre end emits visible light to plot curveInfo
- Publication number
- SE501688C2 SE501688C2 SE9100979A SE9100979A SE501688C2 SE 501688 C2 SE501688 C2 SE 501688C2 SE 9100979 A SE9100979 A SE 9100979A SE 9100979 A SE9100979 A SE 9100979A SE 501688 C2 SE501688 C2 SE 501688C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- fiber
- fibers
- light intensity
- core
- sides
- Prior art date
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
Abstract
Description
501 688 2 ning av fiberändarna varar under en relativt kort tid och vid en låg strömstyrka, innan fiberändarna faktiskt skarvas vid varand- ra. Detta försmältningsförfarande används i de flesta skarv- ningsapparater med bågsmältning, som är tillgängliga i handeln. 501 688 2 The fiber ends last for a relatively short time and at one low current, before the fiber ends are actually spliced at each other. ra. This pre-melting process is used in most joints. arc melting apparatus, which are commercially available.
Vid analysförfarandet av den registrade ljusintensitetskurvan kan särskilt den centrala toppen iakttas. Denna topp motsvarar den centrala kärnan av den optiska fibern och den kan vara bred eller smal. Även de intill denna topp närliggande områdena kan ha olika form och höjdförhållanden i förhållande till den cent- rala toppen. Sålunda kan ur dessa kännetecken hos intensi- tetskurvan bestämmas, om fibern är av enkelmodtyp eller av multimodtyp eller om den har någon speciell dopning. Genom observation av läget för den centrala toppen, som motsvarar den optiska fiberns kärna, och den normalt branta lutningarna hos denna intensitetskurva, som motsvarar fiberns sidor, där fiberns cladding slutar sett i fiberns tvärriktning, kan den centrala kärnans läge erhållas i förhållande till fiberns sidor, såsom detta kan iakttas i den använda observationsriktningen. Denna information är en uppskattning av fiberns kvalitet och den kan användas vid placering av fiberänden i förhållande till en annan fiberände vid skarvningsförfarandet. På detta sätt kan också fibrer av låg kvalitet, som har en relativt stor excentricitet eller förskjutning av den centrala kärnan i förhållande till fiberns geometriska mitt, skarvas utan att förorsaka stora förluster beroende på fiberförbindningen och utan användning av extra analysanordningar.In the analysis procedure of the registered light intensity curve the central peak in particular can be observed. This peak corresponds the central core of the optical fiber and it can be wide or narrow. Even the areas adjacent to this peak can have different shape and height ratios in relation to the rala top. Thus, from these characteristics of intensive The density curve is determined whether the fiber is of the single mode type or of multimode type or if it has any special doping. Through observation of the position of the central peak, which corresponds to it the core of the optical fiber, and the normally steep slopes of this intensity curve, which corresponds to the sides of the fiber, where the fiber cladding ends seen in the transverse direction of the fiber, it can central the position of the core is obtained in relation to the sides of the fiber, such as this can be observed in the direction of observation used. This information is an estimate of the quality of the fiber and it can be used when placing the fiber end in relation to another fiber end in the splicing process. In this way can also low quality fibers, which have a relatively high eccentricity or displacement of the central core relative to the geometric center of the fiber, splicing without causing large losses due to the fiber connection and without the use of additional analysis devices.
FIBURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas såsom ett exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka Fig. 1 och 2 visar föruppvärmning av optiska fiberändar sedd i fiberriktningen resp i en tvärriktning, Fig. 3a - 3c visar olika typer av ljusintensitetsprofiler er- hållna ur föruppvärmningen, Fig. 4 är ett diagram, som visar den ljusintensitet, vilken 3 501 688 utsänds från kärnan och claddingen i en titandopad fiber för varierande strömstyrkor hos den elektriska ljusbâgen, Fig. Sa är en bild av föruppvärmningen av två optiska fibrer av enkelmodtyp, Fig. Sb visar ljusintensitetsprofiler erhållna från bilden i fig. 5a längs olika parallella linjer, Fig. 6a och 6b visar detsamma som fig. 5a och Sb för en fiber av multimodtyp, Fig. 7a och 7b visar detsamma som fig. Sa och 5b för en fiber dopad med titan, Fig. 8a - 8c visar korrekt och inkorrekt försmältning, Fig. 9a - 9d visar införandet av brus i ljusintensitetsprofilen, varvid detta brus införs från olika källor, när profilen repre- senteras på ett för elektronisk databehandling lämpligt sätt, Fig. l0a - 10d visar de olika stegen för att avlägsna bruset från en elektrisk signal, som representerar ljusintensitetspro- filen, Fig. 11 och 12 visar placering av två fiberändar, som skall skarvas med varandra, med en riktig inriktning av fiberkärnorna, Fig. 13 schematiskt visar den allmänna konstruktionen hos en anordning för att skarva optiska fibrer med inriktning av kär- norna utnyttjande data erhållna för föruppvärmningen.FIBUR DESCRIPTION The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Figs. 1 and 2 show preheating of optical fiber ends seen in the fiber direction or in a transverse direction, Figs. 3a - 3c show different types of light intensity profiles kept out of the preheating, Fig. 4 is a diagram showing the light intensity which 3 501 688 emitted from the core and cladding in a titanium doped fiber for varying currents of the electric arc, Fig. 5a is a view of the preheating of two optical fibers of single mode type, Fig. Sb shows light intensity profiles obtained from the image in Fig. 5a along different parallel lines, Figs. 6a and 6b show the same as Figs. 5a and Sb for a fiber of multimode type, Figs. 7a and 7b show the same as Figs. 5a and 5b for a fiber doped with titanium, Figs. 8a - 8c show correct and incorrect pre-melting, Figs. 9a - 9d show the introduction of noise into the light intensity profile, this noise being introduced from different sources, when the profile centered in a manner appropriate for electronic data processing, Figs. 10a - 10d show the different steps for removing the noise from an electrical signal, which represents the light intensity the file, Figs. 11 and 12 show the placement of two fiber ends, which shall spliced with each other, with a proper alignment of the fiber cores, Fig. 13 schematically shows the general construction of a device for splicing optical fibers with alignment of core utilization data obtained for the preheating.
FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFoRM Fig. 1 visar schematiskt hur en optisk fiber 1 med en kärna 3 upphettas med hjälp av en elektrisk ljusbåge, som alstras mellan elektroder 5. När denna upphettning är tillräckligt stark, kommer den optiska fibern att utsända synligt ljus och en karak- teristisk profilkurva för det utsända ljuset visas till vänster i fig. 1. I fig. 2 visas samma förfarande sett från sidan av 501 688 4 fibern 1. Här är två optiska fibrer 1 placerade med sina ändar motställda varandra på ett litet avstånd. En elektrisk ljusbåge åstadkoms mellan elektroderna 5 och de optiska fibrernas ändom- råde upphettas härigenom.PREFERRED EMBODIMENT Fig. 1 schematically shows how an optical fiber 1 with a core 3 heated by means of an electric arc, which is generated between electrodes 5. When this heating is strong enough, the optical fiber will emit visible light and a characteristic teristic profile curve for the emitted light is shown on the left in Fig. 1. Fig. 2 shows the same procedure seen from the side 501 688 4 the fiber 1. Here, two optical fibers 1 are placed with their ends opposed to each other at a small distance. An electric arc provided between the electrodes 5 and the end caps of the optical fibers advice is thereby heated.
Beroende på olika fysikaliska egenskaper hos den optiska fiberns 1 cladding och dess kärna 3 kommer kärnan 3 att alstra intensi- vare ljus under fiberns upphettning. I den till vänster i fig. 1 Visade ljusintensitetsprofilen motsvarar detta den centrala toppen 7.Depending on the different physical properties of the optical fiber 1 cladding and its core 3, the core 3 will generate intensities. be light during the heating of the fiber. In the one on the left in Fig. 1 The displayed light intensity profile corresponds to the central one top 7.
Arrangemanget i fig. 2 är det, som normalt används vid försmält- ningsförfarandet, vilket utförs före den faktiska skarvningen av de optiska fibrernas 1 ändar. Försmältning används i i handeln tillgängliga anordningar för att åstadkomma högkvalitativa skarvar av optiska fibrer. Försmältningen syftar till att av- lägsna damm från de optiska fibrernas ändar.The arrangement in Fig. 2 is that normally used in pre-melting. which is carried out before the actual splicing of the ends of the optical fibers 1. Pre-melting is used in commerce available devices to provide high quality joints of optical fibers. The pre-melting aims to remove dust from the ends of the optical fibers.
Ur fig. 2 är det också uppenbart, att de optiska fibrernas 1 kärnor 3 uppvärms intensivt av den elektriska ljusbåge, som alstras mellan elektroderna 5. Närmare bestämt uppvärms dessa kärnor vid detta förfarande mer intensivt än under skarvnings- förfarandet av de optiska fibrerna, eftersom vid skarvningsför- farandet den optiska fibrernas 1 ändytor 9 är placerade i tätt ingrepp med varandra, varigenom den elektriska ljusbågen inte kommer i beröring med dessa ändytor. Denna effekt ger bilden en bättre kontrast och gör det möjligt att urskilja kärnan, även om den totala ljusintensiteten är låg.From Fig. 2 it is also obvious that the optical fibers 1 cores 3 are intensively heated by the electric arc, which generated between the electrodes 5. More specifically, these are heated cores in this process more intensively than during splicing the process of the optical fibers, since in the splicing process the end surfaces 9 of the optical fibers 1 are placed in tight engagement with each other, whereby the electric arc does not comes into contact with these end surfaces. This effect gives the image a better contrast and makes it possible to distinguish the core, though the total light intensity is low.
Fig. 5a, 6a och 7a visar bilder erhållna vid denna föruppvärm- ning av optiska fibrer. I dessa bilder representerar den övre delen den ljusintensitet, som utsänds i en första riktning, och den nedre delen representerar den ljusintensitet, som utsänds i en andra riktning, vilken är vinkelrät mot den första. Sålunda visar fig. Sa den bild, som erhålls från en vanlig fiber av enkelmodtyp, fig. 6a visar ljusintensiteten för en multimodfiber och fig. 7a visar den ljusintensitet, som erhålls för en med titan dopad fiber. 5 501 688 Dessa erhållna bilder kan analyseras ytterligare, t ex med hjälp av den bildanalysanordning, som används i optiska fiberskarv- ningsapparater av hög precision för att placera fiberändarna i noggrann inriktning med varandra. Kurvor kan erhållas, som avbildar den ljusintensitet, vilken utsänds från linjer, vilka ligger väsentligen vinkelrätt i förhållande till fiberns geometriska axel. Pig. 5b, 6b och 7b visar sådana ljusintensitetsprofiler, som har erhållits för olika parallella linjer vid en ände av en optisk fiber och i de båda vinkelräta riktningarna. Den allmänna naturen hos dessa erhållna ljusintensitetskurvor visas fig. 3a - 3c. Sålunda visar fig. 3a ljusintensitetsprofilen för en vanlig enkelmodfiber, där denna profil har en ganska smal central topp och den intilliggande områdena av intensitetsprofilen lutar nedåt. Dessa intilliggande områden motsvarar den stora massan av den optiska fibern, dvs dess "cladding". I fig. 3b, där ljusintensitetsprofilen för en multimodfiber schematiskt visas, är den central toppen bredare.Figs. 5a, 6a and 7a show images obtained with this preheating optical fibers. In these pictures it represents the upper the light intensity emitted in a first direction, and the lower part represents the light intensity, which is emitted in a second direction, which is perpendicular to the first. Thus Fig. 5a shows the image obtained from an ordinary fiber of single mode type, Fig. 6a shows the light intensity of a multimode fiber and Fig. 7a shows the light intensity obtained for a med titanium doped fiber. 5,501,688 These obtained images can be further analyzed, eg with help of the image analysis device used in optical fiber splicing high-precision apparatus for placing the fiber ends in careful alignment with each other. Curves can be obtained, as depicts the light intensity emitted from lines which is substantially perpendicular to the fiber geometric axis. Pig. 5b, 6b and 7b show such light intensity profiles, which have been obtained for different parallels lines at one end of an optical fiber and in the two perpendicular directions. The general nature of these obtained light intensity curves are shown in Figs. 3a - 3c. Thus, Fig. 3a shows the light intensity profile of a standard single mode fiber, where this profile has a rather narrow central top and the adjacent one the areas of the intensity profile slope downwards. These adjacent areas correspond to the large mass of the optical fiber, ie its "cladding". In Fig. 3b, where the light intensity profile of a multimod fiber is shown schematically, the central top is wider.
Slutligen visas i fig. 3c det allmänna utseendet hos en ljusintensitetskurva för en titandopad optisk fiber. Här har kurvans områden intill den centrala toppen en mer komplicerad form och allmänt kan de ha en lutning uppåt, bort från den centrala toppen. Detta kan också karakteriseras som en skillnad vad beträffar höjdförhållandet mellan den centrala toppen och dennas intilliggande kurvområden. Dessa allmänt olika typer av kurvor gör det möjligt att urskilja den allmänna typen eller den optiska moden hos den optiska fibern genom att iaktta ljusintensitetsprofilen. Sålunda kan det på ett enkelt sätt bestämmas t ex om den optiska fibern har de egenskaper som skall förväntas i ett speciellt fall.Finally, Fig. 3c shows the general appearance of a light intensity curve for a titanium doped optical fiber. Here has the areas of the curve next to the central peak a more complicated shape and generally they may have an inclination upwards, away from it central top. This can also be characterized as a difference as regards the height ratio between the central peak and its adjacent curve areas. These generally different types of curves make it possible to distinguish the general type or it optical mode of the optical fiber by observing the light intensity profile. Thus, it can in a simple way determined, for example, whether the optical fiber has the proper properties expected in a particular case.
I vissa fall kan det vara svårt att erhålla kurvor enligt fig. 3a - 3c för optiska fibrer innehållande speciella material.In some cases it may be difficult to obtain curves according to fig. 3a - 3c for optical fibers containing special materials.
Detta åskådliggörs i fig. 4, där ett diagram visar den utsända ljusintensiteten från de olika huvuddelarna av en titandopad fiber, som upphettas under en fastlagd tid med hjälp av en elektrisk urladdning, som har olika elektrisk strömstyrka. Ur diagrammet är det uppenbart, att i ett mittområde är den ljusutsändande förmågan hos kärnan större än hos materialet i claddingen och genom att välja strömstyrkan inuti, företrädesvis 501 688 6 vid mitten av detta område, kan en central topp motsvarande kärnan observeras. I andra områden kommer ljusintensiteten från fiberns cladding att vara så stark, att ljuset utsänt från kärnan inte kan iakttas.This is illustrated in Fig. 4, where a diagram shows the transmitted one the light intensity from the various main parts of a titanium pad fiber, which is heated for a fixed period of time by means of a electric discharge, which has different electric current. From diagram, it is obvious that in a central area it is the light emitting capacity of the core is greater than that of the material in cladding and by selecting the current inside, preferably 501 688 6 at the center of this area, a central peak may be equivalent the nucleus is observed. In other areas, the light intensity comes from the cladding of the fiber to be so strong, that the light emitted from the core cannot be observed.
För att framställa noggrannare värden ur dessa ljusintensi- tetsprofiler måste vissa beräkningar utföras för att erhålla en riktigare representation av den ljusintensitet, som utsänds från fiberändarna. Allmänt sett kan uppvärmningen av fiberändarna för den faktiska skarvningen inte vara så intensiv, eftersom i annat fall fiberändarna kommer att deformeras alltför mycket och till och med börja att böja sig. Detta visas schematiskt i fig. 8a - 8c. I fig. 8a visas de båda nyligen avskurna ändarna av de optiska fibrerna, i fig. 8b visas samma ändar efter en lämplig förvärmning eller försmältning och fig. 8c visas formen hos fiberändarna, som har erhållits efter en föruppvärmning, som är alltför hög. Denna senare föruppvärmning har deformerat fiberändarna för att göra dem mer eller mindre halvsfäriska beroende på ytspänningen.In order to produce more accurate values from these light intensities profiles, certain calculations must be performed to obtain one more accurate representation of the light intensity emitted from the fiber ends. In general, the heating of the fiber ends can the actual splicing does not have to be as intense as in the other case the fiber ends will be deformed too much and to and begin to bend. This is shown schematically in Fig. 8a - 8c. Fig. 8a shows the two newly cut ends of the the optical fibers, in Fig. 8b the same ends are shown after a suitable one preheating or pre-melting and Fig. 8c shows the shape of the fiber ends, which have been obtained after a preheating, which is too high. This subsequent preheating has deformed the fiber ends to make them more or less hemispherical depending on the surface tension.
I en konventionell skarvningsanordning kan försmältningstiden vara 0,3 s och strömmen i den elektriska ljusbågen 10,5 - 11,5 mA. Utan att förorsaka några nackdelar för det följande skarvningsförfarandet, dvs utan att förorsaka en alltför stor deformation eller nedböjning, "neck down", av fiberänden, kan dessa värden t ex ökas till 0,6 s och 13,8 mA. Detta och i synnerhet den högre elektriska strömstyrkan kommer att öka mängden synligt ljus till en observerbar nivå och också signal- till-brus-förhållandet i en elektroniskt representerad bild av föruppvärmningen.In a conventional splicing device, the pre-melting time can be 0.3 s and the current in the electric arc 10.5 - 11.5 mA. Without causing any inconvenience to the following the splicing procedure, ie without causing an excessive deformation or deflection, "neck down", of the fiber end, can these values, for example, are increased to 0.6 s and 13.8 mA. This and in in particular the higher electric current will increase the amount of visible light to an observable level and also the signal the to-noise ratio in an electronically represented image of preheating.
I vilket fall som helst kommer dock ljusintensiteten från de föruppvärmda fiberändarna inte att vara alltför intensiv och i synnerhet är den totala ljusintensiteten avsevärt lägre än intensiteten hos det ljus, som utsänds vid skarvningsförfarandet, när fiberändarna fullständigt sammansmälts med varandra. Emellertid kommer den ovan nämnda effekten med uppvärmning av även fiberns ändytor vid försmältningen, vilken medför en starkare uppvärmning av v 501 688 fibrernas kärnor, att säkerställa, att den kärnan motsvarande toppen inte fullständigt döljs i t ex en elektrisk signal, som representerar ljusintensitetsprofilen, särskilt om ljusintensitetsprofilen motsvarar en vinkelrät linje nära fiberns ände. Den låga intensiteten innebär i sin tur, att signal-till-brus-förhållandet kommer att vara avsevärt lägre för det ljus, som utsänds under föruppvärmningen, än vid skarvningsförfarandet. Det kan iakttas, att de ljusintensitetskurvor, som erhålls vid skarvningsförfarandet kan återbildas med hjälp av en speciellt sätt för funktionsåterbildning, vilket har använts med framgång för att erhålla viktiga data för förbindningens transmissionsförmåga, se vår samtidiga ansökan SE 9002725-1, inlämnad 24 augusti 1990.In any case, however, the light intensity comes from them preheated fiber ends not to be too intense and in in particular, the total light intensity is considerably lower than the intensity of the light emitted at the splicing process, when the fiber ends are complete fused with each other. However, the above comes the effect of heating even the end surfaces of the fiber at the pre-melt, which causes a stronger heating of v 501 688 the cores of the fibers, to ensure that the core corresponds the top is not completely hidden in, for example, an electrical signal, which represents the light intensity profile, especially if the light intensity profile corresponds to a perpendicular line close the end of the fiber. The low intensity in turn means that the signal-to-noise ratio will be significantly lower for the light emitted during preheating than at the splicing procedure. It can be observed that they light intensity curves obtained in the splicing process can regenerated using a special way for functional retraining, which has been used successfully to obtain important data for the transmission capacity of the connection, see our simultaneous application SE 9002725-1, filed August 24, 1990.
Ett liknande sätt för funktionsåterbildning kan användas för den ljusintensitetsprofil, som erhålls vid försmältningen, och detta återbildningsförfarande åskådliggörs schematiskt i fig. 9a - 9d och l0a - l0d.A similar mode of function retraining can be used for it light intensity profile obtained at the pre-melt, and this retraining procedure is schematically illustrated in Figs. 9a - 9d and l0a - l0d.
I fig. 9a - 9d visas det brus, som införs i signalen, vilken avbildar intensitetsprofilen. I fig. 9a visas den ideala intensitetskurvan för ljus, som utsänds från en linje vinkelrät mot en optisk fiber och i fig. 9b visas intensitetsprofilen, som denna görs otydlig eller deformeras av det optiska systemet.Figs. 9a - 9d show the noise introduced into the signal, which depicts the intensity profile. Fig. 9a shows the ideal the intensity curve of light emitted from a line perpendicular against an optical fiber and in Fig. 9b the intensity profile is shown, which this is blurred or deformed by the optical system.
Denna ljusprofil omvandlas sedan till en elektrisk signal och en profil enlig fig. 9c erhålls, som har en mer eller mindre slumpmässig krusning eller "ripple" superponerad på den av optíken deformerade kurvan. Slutligen måste signalen i fig. 9c, som är av analog beskaffenhet, omvandlas till digital form, för en noggrann beräkning av sina karakteristiska egeneskaper. Den till digital form omvandlade kurvan visas i fig. 9d. Ä Intensitetsprofilkurvan i fig. 9d är utgångspunkt för återbildningsförfarandet, som syftar till att återskapa intensitetskurvan i fig. 9b. Fig. 10a visar samma kurva som fig. 9d och denna kurva omvandlas med hjälp av en fouriertransformation till den fig. 10b avbildade kurvan. Den oberoende variabeln blir här en frekvens och sålunda ligger den i fig. l0b avbildade kurvan in frekvensområdet. Från denna ' frekvenskurva fig. 10b måste de delar avlägsnas, som motsvarar . 501 688 8 höga frekvenser, vilka motsvarar det av elektroniken införda bruset, och detta utförs genom att multiplicera kurvan i fig. 10b med en Gauss-funktion, såsom visas i fig. lOc. Slutligen återtransformerås produktkurvan till rumsområdet, såsom visas i fig. l0d, och en kurva erhålls väsentligen motsvarande intensitetskurvan, såsom denna erhålls från det optiska systemet, se fig. 9b. Fler detaljer för detta återbildningsförfarande kan erhållas från vår ovan nämnda tidigare svenska ansökan.This light profile is then converted into an electrical signal and a profile according to Fig. 9c is obtained, which has a more or less random ripple or "ripple" superimposed on it by the optics deformed the curve. Finally, the signal in Fig. 9c, which is of an analogous nature, converted into digital form, for a careful calculation of their characteristic properties. The the curve converted to digital form is shown in Fig. 9d. Ä The intensity profile curve in Fig. 9d is the starting point for the rehabilitation process, which aims to recreate the intensity curve in Fig. 9b. Fig. 10a shows the same curve as fig. 9d and this curve is converted using a Fourier transform to the curve depicted in Fig. 10b. The the independent variable becomes a frequency here and thus it lies in Fig. 10b the curve is plotted in the frequency range. From this' frequency curve Fig. 10b, the corresponding parts must be removed. 501 688 8 high frequencies, which correspond to that introduced by the electronics the noise, and this is done by multiplying the curve in fig. 10b with a Gaussian function, as shown in Fig. 10c. Finally the product curve is retransformed to the space area, as shown in Fig. 10d, and a curve is obtained substantially correspondingly the intensity curve, as obtained from the optical system, see Fig. 9b. More details for this retraining procedure can be obtained from our above mentioned previous Swedish application.
Ur ljusintensitetsprofilen kan fiberkärnans läge i förhållande till fiberns sidor bestämmas och detta kan på ett enkelt sätt utföras för den glatta kurvan i fig. 10d. T ex kan allmänna metoder för att bestämma extremvärden och andra kännetecknande egenskaper hos kurvan användas. Sålunda kan kärnans läge motsvara extremvärdet i kurvans mittområde och fibrernas sidor, dvs de lägen, där fibern slutar i sidled sett i en viss riktning, uppskattas genom att bestämma andraderivatan för kurvan i fig. 10d och bestämma den punkt, där denna andraderivata ändrar tecken. Värdena på lägena, som har bestämts på detta sätt, och i synnerhet ett värde på kärnans 3 förskjutning i förhållande till fiberns geometriska mitt, som definieras av fiberns 1 sidor, kan användas för att förenkla inriktningsförfarandet för fibrernas ändar före skarvningen.From the light intensity profile, the position of the fiber core can be in proportion to the sides of the fiber is determined and this can be done in a simple way performed for the smooth curve in Fig. 10d. For example, general methods for determining extreme values and other characteristics properties of the curve are used. Thus, the position of the core can correspond to the extreme value in the middle area of the curve and the sides of the fibers, ie the positions where the fiber ends sideways seen in a certain direction, is estimated by determining the second derivative of the curve in Fig. 10d and determine the point at which it other derivatives change characters. The values of the positions, which have been determined in this way, and in particular a value of the core 3 displacement relative to the geometric center of the fiber, which defined by the 1 sides of the fiber, can be used to simplify the alignment procedure for the ends of the fibers before splicing.
Sålunda kan denna framräknade information bidra till en bättre placering, vilken medger en mindre förlust i den slutligen erhållna förbindningen av två fibrer.Thus, this calculated information can contribute to a better placement, which allows a minor loss in it finally obtained the connection of two fibers.
I den konventionella inriktningen av det enklaste slaget inriktas endast sidorna hos de optiska fibrernas cladding, dvs det i fig. 11 visade avståndet A görs lika med noll genom en noggrann positionering av fiberändarna. Denna positionering utförs genom att betrakta de optiska fibrernas 1 ändar i ett mikroskop eller utförs automatiskt med hjälp av elektronisk bildbehandlig under inriktningsförfarandet. Om kärnorna 3 hos de optiska fibrer 1, som skall sammanskarvas med varandra, inte är exakt centrerade, dvs inte är belägna i de optiska fibrernas geometriska centrum, kommer detta inriktningsförfarande inte att inrikta den optiska fibrernas kärnor och detta kommer att 9 501 688 förorsaka otillbörliga förluster i den fullbordade förbindningen av fibrerna. Därför vidtas vid vissa förfaranden specialåtgärder, t ex genom att betrakta fiberändarna med hjälp av ett optiskt system, som har en mycket hög upplösning och sålunda är mycket dyrbart, för att iaktta kärnorna under själva inriktningen. Då placeras kärnorna i ett sådant läge i förhållande till varandra, att i den fullbordade förbindningen av fibrerna efter dessas sammansmältning fibrernas kärna kommer att passera från den ena fibern till den andra längs en linje, vilken är så rak som möjligt. Detta visas i fig. 12, där de optiska fibrernas 1 ändar är placerade med en förskjutning mellan sina sidor eller claddingar, vilken har värdet K(ll - lr), där ll, lr är förskjutningarna eller excentriciteterna för kärnorna hos den vänstra resp högra fibern i förhållande till sina motsvarande sidor eller yttre ytor hos sina claddingar, K är en korrektionsfaktor för att eliminera effekter beroende på den ytspänning, som verkar under smältningen av fibrernas ändar och tenderar att inrikta fibrernas sidor med varandra.In the conventional direction of the simplest kind focuses only on the sides of the cladding of the optical fibers, ie the distance A shown in Fig. 11 is made equal to zero by one accurate positioning of the fiber ends. This positioning is performed by looking at the ends of the optical fibers 1 in one microscope or performed automatically using electronic image processing during the alignment procedure. About the nuclei 3 in those optical fibers 1 to be joined together are not precisely centered, ie not located in the optical fibers geometric centers, this alignment procedure will not align the cores of the optical fibers and this will 9 501 688 cause improper losses in the completed connection of the fibers. Therefore, certain procedures are taken special measures, for example by looking at the fiber ends with help of an optical system, which has a very high resolution and thus is very expensive, to observe the nuclei beneath themselves the focus. Then the cores are placed in such a position in relation to each other, that in the completed connection of the fibers after their fusion the core of the fibers comes to pass from one fiber to the other along a line, which is as straight as possible. This is shown in Fig. 12, where they the ends of the optical fibers 1 are located with an offset between its sides or claddings, which has the value K (ll - lr), where ll, lr are the displacements or eccentricities of the cores of the left and right fibers in relation to their corresponding sides or outer surfaces of their claddings, K is a correction factor to eliminate effects depending on the surface tension which acts during the melting of the ends of the fibers and tend to align the sides of the fibers with each other.
Med hjälp av det beräknade läget på kärnorna i förhållande till fiberns sidor, som har erhållits genom analys av ljusintensitetsprofilerna vid föruppvärmningen, kan en sådan högkvalitativ inriktning av de optiska fibrernas ändar utföras på ett enkelt sätt och till en låg kostnad och också i förefintliga fiberskarvningsapparater, som endast behöver förses med ett lämpligt bildanalysprogram.Using the calculated position of the cores in relation to sides of the fiber, which have been obtained by analysis of the light intensity profiles during the preheating, one can high-quality alignment of the ends of the optical fibers is performed in a simple way and at a low cost and also in existing fiber splicing devices, which only need to be provided with a suitable image analysis program.
I fig. 13 visas schematiskt en konventionell fiberskarvningsapparat, som har modifierats för att kunna utföra sättet enligt uppfinningen. Två optiska fibrer 1 fasthålls med hjälp av chuckar eller hållarorgan 11 och dessa hållarorgan kan förflyttas med hjälp av motorer 13. Fiberändarna är belägna i närheten av och mellan elektroderna 5. Det område, där fibrernas ändar är belägna, observeras med hjälp av minst en videokamera.Fig. 13 schematically shows a conventional one fiber splicing apparatus, which has been modified to perform the method according to the invention. Two optical fibers 1 are held with by means of chucks or holding means 11 and these holding means can moved by means of motors 13. The fiber ends are located in the vicinity of and between the electrodes 5. The area where the fibers ends are located, observed using at least one camcorder.
I det allmänna fallet måste det finnas minst två kameror 15 belägna i vinkelräta riktningar. Elektroniska processororgan 17 finns anordnade och de är med hjälp lämpliga ledningar förbundna med positioneringsmotorerna 13, elektroderna 5 och kameran 15. 501 688 10 I processorn 17 finns lämpliga drivorgan 19 och 21 för styrning av motorerna 13 resp elektroderna 5. Processororganen innefattar en enhet 23 för bearbetning av den elektroniska bildsignal, som mottas via ett videointerface 25 från kameran 15 och särskilt organ 27 för erhålla den i fig. 8d digitaliserade kurvan och för återbildning av den glatta kurvan i fig. 8b och också för att bestämma karakteristiska data ur denna kurva. Dessa data behandlas sedan i logik- och beräkningsorgan 29, som t ex beräknar fiberkärnans läge i förhållande i förhållande till fiberns geometriska mitt. De erhållna bilderna, de bestämda profilkurvorna och de bestämda karakteristiska värden visas sedan allt efter vad som önskas på något visningsorgan 31, som är kopplat till processororganen 29 via ett interface eller drivenhet 33. Lämplig logik inom processorns logik- och beräkningsorgan 29 används för detta och denna styr också hela föruppvärmnings- och skarvningsförfarandet innefattande organ 35 för att förpositionera fiberändarna på ett litet avstånd, organ 37 för att sända den riktiga strömstyrkan under en lämplig tidsperiod till elektroderna 5 under föruppvärmningen, organ 39 för den slutliga positioneringen eller inriktningen av fiberändarna i förhållande till varandra, som utnyttjar de beräknade förskjutningarna, och organ 41 för att sända den riktiga strömstyrkan till elektroderna 5 för skarvningsförfarandet. Organen för den slutliga inriktningen använder också kontinuerligt information från organ 43 inuti bildbehandlaren 23, som alstrar värden på fibersidornas aktuella lägen för att positionera fiberändarnas sidor i det beräknade förhållandet till varandra.In the general case, there must be at least two cameras 15 located in perpendicular directions. Electronic processor means 17 are arranged and they are connected by means of suitable wires with the positioning motors 13, the electrodes 5 and the camera 15. 501 688 10 The processor 17 has suitable drive means 19 and 21 for control of the motors 13 and the electrodes 5, respectively. The processor means comprise a unit 23 for processing the electronic image signal, which received via a video interface 25 from the camera 15 and in particular means 27 for obtaining the curve digitized in Fig. 8d and for regeneration of the smooth curve in Fig. 8b and also to determine characteristic data from this curve. These data is then processed in logic and calculation means 29, such as calculates the position of the fiber core in relation to the geometric center of the fiber. The images obtained, the definite ones the profile curves and the determined characteristic values are displayed then as desired on any display means 31, which is connected to the processor means 29 via an interface or drive 33. Appropriate logic within the processor logic and calculation means 29 is used for this and this also controls the whole the preheating and splicing process comprising means 35 to preposition the fiber ends at a small distance, means 37 to transmit the correct current under a suitable one time period to the electrodes 5 during the preheating, means 39 for the final positioning or alignment of the fiber ends relative to each other, which utilize them calculated the displacements, and means 41 for transmitting it the correct current to the electrodes 5 for the splicing procedure. The bodies for the final focus also continuously uses information from bodies 43 inside the image processor 23, which generates values of the current of the fiber pages positions for positioning the sides of the fiber ends in the calculated relationship to each other.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9100979A SE501688C2 (en) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Relative characteristic analysis for optical fibres - heating end region of fibre so that fibre end emits visible light to plot curve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9100979A SE501688C2 (en) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Relative characteristic analysis for optical fibres - heating end region of fibre so that fibre end emits visible light to plot curve |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9100979D0 SE9100979D0 (en) | 1991-04-03 |
| SE9100979L SE9100979L (en) | 1992-10-04 |
| SE501688C2 true SE501688C2 (en) | 1995-04-24 |
Family
ID=20382343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9100979A SE501688C2 (en) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Relative characteristic analysis for optical fibres - heating end region of fibre so that fibre end emits visible light to plot curve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE501688C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE512382C2 (en) * | 1994-04-26 | 2000-03-06 | Ericsson Telefon Ab L M | Device and method for placing elongate elements against or adjacent to a surface |
-
1991
- 1991-04-03 SE SE9100979A patent/SE501688C2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9100979L (en) | 1992-10-04 |
| SE9100979D0 (en) | 1991-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7699541B2 (en) | Optical fiber fusion splicer and method for estimating a shape of beam discharged by the optical fiber fusion splicer | |
| CN1234030C (en) | Fusion splicing device and fusion splicing method | |
| SE502563C2 (en) | Method and Apparatus for Splicing Optical Fibers | |
| US20200064549A1 (en) | Fusion splicing system, fusion splicer and method of determining rotation angle of optical fiber | |
| JP4001654B2 (en) | Determination of the angular position of an optical fiber with axial asymmetry and matching and joining of this optical fiber | |
| SE511966C2 (en) | Method and apparatus for jointing the ends of two optical fibers of different type with each other | |
| SE530854C2 (en) | Alignment of optical fibers in their jointing | |
| US20200056960A1 (en) | Fusion splicing system, fusion splicer and method of determining type of optical fiber | |
| JPH08114720A (en) | Fusion splicing method of constant polarization optical fiber | |
| JPH09288221A (en) | Method for observing butt part of ribbon type optical fiber and observing device therefor | |
| JP6928854B2 (en) | Rotational alignment method for fusion splicer and optical fiber | |
| US6499319B1 (en) | Temperature control by means of a CCD-camera in welding fiber ribbon cables | |
| SE530730C2 (en) | Alignment of optical fibers in their jointing | |
| JP4856840B2 (en) | Determining the type of optical fiber | |
| SE501688C2 (en) | Relative characteristic analysis for optical fibres - heating end region of fibre so that fibre end emits visible light to plot curve | |
| JPH0234002B2 (en) | ||
| JP3654904B2 (en) | Connecting optical fiber with twin core and fiber with single core | |
| JP4102707B2 (en) | Constant polarization optical fiber automatic discrimination method and apparatus, and constant polarization optical fiber connection method and apparatus | |
| JP4785041B2 (en) | Method for measuring the outer diameter of the linear object to be measured | |
| JPH1130740A (en) | Method for adjusting zoom lens and zoom lens | |
| JP4190997B2 (en) | Optical fiber fusion splicing device and fusion splicing method | |
| JP2001305372A (en) | Optical fiber core measuring device, fusion splicer, focal position setting method for splicer, and optical fiber identifying method | |
| JP2008003170A (en) | Method and apparatus for fusion splicing optical fiber | |
| SE502374C2 (en) | Optical fibre splicing system for different type fibres - records intensity of light radiation from heated fibre parts adjacent aligned butting end surfaces | |
| JP3765854B2 (en) | Measuring method of discharge intensity in optical fiber connecting device |