SE502246C2

SE502246C2 - Determination of angular offset between polarisation-maintaining optical fibres - by illuminating ends of fibres when they are rotated to different angular positions about their longitudinal axis

Info

Publication number: SE502246C2
Application number: SE9303974A
Authority: SE
Inventors: Wenxin Zheng; Olov Mats Bengtsson; Stig Ola Hulten
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1993-11-29
Publication date: 1995-09-25
Also published as: SE9303974L; SE9303974D0

Abstract

The method determines the angular offset between axial asymmetries, in particular between optically inhomogeneous regions in optically transparent bodies, such as stress concentration zones (7) of optical PM fibres or fibre cores (3) of optical twin core fibres (1), located in arbitrary angular start positions. The method includes illuminating the end of the fibres during their rotations to different angular positions around their longitudinal axes. For different angular positions the difference (h) is then determined between light, which has passed through the fibre end and in its position corresponds to the central part of the fibre, and light, which has passed through the fibre end and in its position corresponds to the region of the fibre located immediately outside the central part. These differences (h), considered as junctions of the rotation angle, constitute curves for the fibre ends. The curves are compared and are translated in a parallel way to a new angular position, where a max. agreement is obtained in the shape of the curves. The angle between the curves in this angular position gives the angular offset between e.g. the plane (8,8") through the stress zones (7) or the fibre cores (3) in their start positions and this angle is used for rotating the fibre ends, so that these planes and thus the stress zones or the fibre cores in the fibre ends will be aligned with each other.

Description

502 246 'rI-:KNIKENS srÅNnPUNKT I den svenska patentansökningen 9300522-1, ingiven 17 februari 1993, anvisas hur en optisk PM-fiber kan ges en bestämd vinkel- inriktning kring sin längdaxel och hur denna inriktning kan an- vändas för att ge goda förbindningar mellan två optiska PM-fib- rer. Vid bestämningen belyses fibern med ljus och linseffekten iakttas härvid, dvs för ljus som passerar genom fibern bestäms ljusintensiteten. En ljusintensitetskurva vinkelrätt mot fiberns axel uppvisar då ett maximum i allmänhet, som motsvarar den op- tiska fiberns kärna eller centrala område. Utanför detta maximum finns ett område med lägre ljusintensitet, men där ljusintensi- teten ändå kan vara tämligen konstant på den nämnda linjen. Om- råden utanför fiberns ytteryta får en ljusintensitet ungefär motsvarande ljusintensiteten utan fiber. Den minsta effekten utgörs av kontrasten mellan det centrala området med hög ljusin- tensitet och det närmast därtill liggande området. För en inrik- tning vrids en fiber, så att linseffekten antingen blir maximal eller blir minimal. 502 246 'rI-: KNIKENS srÅNPUNKT In Swedish patent application 9300522-1, filed February 17 1993, how an optical PM fiber can be given a certain angular direction around its longitudinal axis and how this direction can be used to provide good connections between two optical PM fibers rer. In the determination, the fiber is illuminated with light and the lens effect is observed in this case, ie for light passing through the fiber is determined the light intensity. A light intensity curve perpendicular to the fiber axis then has a maximum in general, which corresponds to the core or central area of the fiber. Outside this maximum there is an area with lower light intensity, but where light intensity the density can still be fairly constant on the said line. If- the wires outside the outer surface of the fiber have a light intensity approximately corresponding to the light intensity without fiber. The smallest effect consists of the contrast between the central area with high light density and the adjacent area. For a domestic a fiber is twisted so that the lens effect is either maximal or becomes minimal.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN De ovan nämnda behoven löses av uppfinningen och de ovan nämnda behoven tillgodoses av uppfinningen, vars närmare kännetecken framgår av de bifogade patentkraven.DESCRIPTION OF THE INVENTION The above-mentioned needs are solved by the invention and the above-mentioned the needs are met by the invention, the more detailed characteristics of which appears from the appended claims.

Vid bestämning av utsläckningsförhållandet mellan två i godtyck- liga vinkelutgångslägen placerade ändar hos optiska PM-fibrer belyses ändarna under vridning till olika vinkellägen kring sin längdaxel. För olika vinkellägen bestäms härvid skillnaden mel- lan ljusintensiteten hos ljus, som har passerat genom fiberänden och till sitt läge motsvarar det centrala partiet av fibern, och hos ljus, som har passerat genom fiberänden och till sitt läge motsvarar det närmast utanför fiberns centrala parti liggande området. Dessa skillnader eller höjder i ljusintensitetskurvan tagna som funktion av vridningsvinkeln bildar kurvor karakteris- tiska för fiberändarna. Kurvorna jämförs och parallellförflyttas till ett nytt vinkelläge, där en maximal överensstämmelse fås mellan formen hos kurvan för den ena fibern och kurvan för den andra fibern. Vinkeln mellan kurvorna i detta vinkelläge ger förskjutningen kring fiberns längdaxel mellan vinkellägena för 502 246 3 spänningskoncentrationsområdena eller vinkelförskjutningen mel- lan polarisationen för fiberändarna i deras utgångslägen och ur denna vinkel bestäms utsläckningsförhållandet.In determining the extinction ratio between two in arbitrary angular output positions placed ends of optical PM fibers the ends are illuminated while rotating to different angular positions around their longitudinal axis. For different angular positions, the difference between lan the light intensity of light that has passed through the fiber end and in its position corresponds to the central portion of the fiber, and in light, which has passed through the fiber end and to its position corresponds to the one closest to the central part of the fiber lying the area. These differences or heights in the light intensity curve taken as a function of the angle of rotation, curves form characteristic for the fiber ends. The curves are compared and moved in parallel to a new angular position, where maximum conformity is obtained between the shape of the curve of one fiber and the curve of it other fiber. The angle between the curves in this angular position gives the displacement about the longitudinal axis of the fiber between the angular positions of 502 246 3 the stress concentration ranges or the angular displacement between the polarization of the fiber ends in their initial positions and out this angle determines the extinction ratio.

Vid bestämning av utsläckningsförhållandet mellan två i godtyck- liga vinkelutgångslägen placerade ändar hos optiska PM-fibrer belyses sålunda ändarna med i ett huvudsak parallellt strålknip- PG. berändarna. Det kan vara lämpligt att fiberändarna placeras in- särskilt i huvudsak vinkelrätt mot längdriktningen hos fi- till varandra och belyses med samma strålknippe kommande från en lämpligt placerad ljuskälla. Ändarna hos var och en av de två fibrerna vrids sedan minst ett halvt varv och särskilt ett helt varv från sitt utgångsvinkellä- ge kring sin längdaxel och under vridningen bestäms för olika vinkellägen skillnaden mellan ljusintensiteten hos ljus, som har passerat genom fiberänden och till sitt läge motsvarar det cent- rala partiet av fibern, och hos ljus, som har passerat genom fi- beränden och till sitt läge motsvarar det närmast utanför fi- berns centrala parti liggande området. Om de PM-fibrer, vars förskjutning skall bestämmas, var och en är symmetrisk kring sin längdaxel, kommer de uppmätta skillnadsvärdena att vara perio- diskt upprepade med en period av 180°, ett halvt varv. En sådan symmetri föreligger dock oftast inte på grund av det komplicera- de framställningsförfarandet för PM-fibrer. Därför görs med för- del bestämningarna av skillnaderna för vinkellägen över ett helt varv och med fördel också vid över varvet jämnt fördelade vink- lar.In determining the extinction ratio between two in arbitrary angular output positions placed ends of optical PM fibers the ends are thus illuminated with a substantially parallel beam PG. berändarna. It may be appropriate for the fiber ends to be placed in particularly substantially perpendicular to the longitudinal direction of the fi- to each other and illuminated with the same beam coming from one suitably placed light source. The ends of each of the two fibers are then twisted at least one half a lap and in particular a full lap from its starting angle reading give around its longitudinal axis and during rotation is determined for different angular positions the difference between the light intensity of light, which has passed through the fiber end and to its position corresponds to the the portion of the fiber, and in light which has passed through the fiber and in its position it corresponds almost outside the fi- Bern's central party lying area. About the PM fibers, vars displacement must be determined, each being symmetrical about its own longitudinal axis, the measured difference values will be disc repeated with a period of 180 °, half a turn. Such a symmetry does not usually exist due to the complexity of the the manufacturing process for PM fibers. Therefore, the part the determinations of the differences of angular positions over a whole laps and advantageously also at evenly distributed angles over the lap. lar.

De bestämda skillnaderna för den ena fiberänden jämförs sedan med skillnaderna för den andra fiberänden. Ur denna jämförelse bestäms vinkelförskjutningen från det vinkelläge för den ena fiberänden relativt dess utgångsvinkelläge, som om det skulle ha varit just fiberändens vinkelutgångsläge, hade gett den bästa överensstämmelsen mellan de bestämda skillnaderna för denna fi- berände och skillnaderna för den andra fiberänden. Den sökta vinkelförskjutningen kan då bestämmas som vinkeln motsvarande detta vinkelläge, eventuellt med tillägg av ett konstant vinkel- värde. 502 246 4 Ur den vinkel, som motsvarar detta vinkelläge och som anger skillnaden mellan spänningskoncentrationsområdenas vinkellägen kring respektive fiberändes längdaxel eller ungefär liktydigt mellan fiberändarnas polarisationsaxlar, eventuellt med tillägg av ett konstant vinkelvärde, karakteristiskt för de använda fi- bertyperna, bestäms till sist utsläckningsförhållandet.The definite differences for one fiber end are then compared with the differences for the other fiber end. From this comparison the angular displacement is determined from the angular position of one the fiber end relative to its initial angular position, as if it had had just been the angular starting position of the fiber end, had given the best the consistency between the definite differences for this and the differences for the other fiber end. The sought the angular displacement can then be determined as the corresponding angle this angular position, possibly with the addition of a constant angular value. 502 246 4 From the angle corresponding to this angular position and indicating the difference between the angular positions of the stress concentration ranges around the longitudinal axis of each fiber end or approximately equilateral between the polarization axes of the fiber ends, possibly with additions of a constant angular value, characteristic of the types, the extinction ratio is finally determined.

Vid bestämningen av skillnaderna vid olika vinkellägen för en fiberände för varje vinkelläge en ljusintensitetskurva upptas längs en rät linje i huvudsak vinkelrät mot fiberändens längd- axel, varefter denna kurva utvärderas för bestämning av skillna- den mellan kurvans centrala parti och de närmast det centrala partiet liggande områdena av kurvan. För varje vinkelläge kan vidare ljusintensitetskurvor upptas längs flera på avstånd från varandra belägna sådana räta linjer. Vid bestämningen av skill- naden för ett visst vinkelläge används då medelvärdet av skill- naderna bestämda ur de för detta vinkelläge upptagna kurvorna. Överensstämmelsen mellan skillnaderna pl, p2, ..., pN för den ena fiberänden och skillnaderna ql, qz, ..., qN för den andra fiberänden bestäms på fördelaktigt sätt med hjälp av en korrela- tionsfunktion C enligt N N N 2 (2N_2 Piqi 12 91,53 qi) C = i=l i=1 i=l ||b12 [2N 1% på -( Pﬂzl' [2N å q-z - ( åqﬂz] i=1 i 1 i=1 l i=1 där ett högt värde på C innebär en god överensstämmelse.In determining the differences at different angular positions of a fiber end for each angular position a light intensity curve is recorded along a straight line substantially perpendicular to the longitudinal axis, after which this curve is evaluated to determine the difference the one between the central part of the curve and the ones closest to the central one the party lying areas of the curve. For each angular position can further light intensity curves are recorded along several at a distance from adjacent such straight lines. In determining the difference for a given angular position is used when the mean of the difference determined from the curves plotted for this angular position. The correspondence between the differences p1, p2, ..., pN for it one fiber end and the differences ql, qz, ..., qN for the other the fiber end is advantageously determined by means of a correlated function C according to N N N 2 (2N_2 Piqi 12 91.53 qi) C = i = l i = 1 i = l || b12 [2N 1% on - (P ﬂ zl '[2N å q-z - (åq ﬂ z] i = 1 i 1 i = 1 l i = 1 where a high value of C means a good match.

Oftast kan skillnaderna upptas endast för ett begränsat antal vridningsvinklar och då kan för att utvärdera överenstämmelsen mer noggrant en interpolationsfunktion beräknas för de bestämda skillnadsvärdena för en fiberände som funktion av vinkelvrid- ningen. Ur interpolationsfunktionen kan då ytterligare interpo- lerade skillnadsvärden bestämmas för jämförelsen med skillnads- värdena för den andra fiberänden.In most cases, the differences can only be recorded for a limited number angles of rotation and then can to evaluate the conformity more accurately an interpolation function is calculated for the determined the difference values of a fiber end as a function of angular rotation ningen. From the interpolation function, further interpolation difference values are determined for the comparison with the difference the values of the other fiber end.

Vid vridningen av en fiberände kan användas en anordning, där fiberänden är placerad mellan två inbördes parallella plana ytor 502 246 5 i kontakt med fibern. Dessa plana ytor förskjuts sedan i förhål- lande till varandra och parallellt med varandra för att ge fi- bern de olika vinkelinriktningarna.When twisting a fiber end, a device can be used, where the fiber end is placed between two mutually parallel flat surfaces 502 246 5 in contact with the fiber. These flat surfaces are then displaced relative to to each other and in parallel to each other to give bear the different angles.

FIGURBESKRIVNING I Ett utföringsexempel av uppfinningen, som ges i åskådliggörande men ej begränsande syfte, skall nu beskrivas i samband med de bi fogade ritningarna, i vilka - figurerna 1 och 2 schematiskt visar en optisk PM-fiber belyst av en ljuskälla och den resulterande ljusintensiteten efter lju- sets passage genom fibern för två olika orienteringar av fiberns spänningskoncentrationsområden i förhållande till de infallande ljusstrålarnas riktning, - figur 3 schematiskt visar strålgång och elektroder i en skarv- ningsapparat för optiska fibrer, - figur 4 schematiskt, delvis i blockform, visar en anordning för att skarva optiska PM-fibrer, - figur 5 visar i princip, hur vridningen av de optiska fibrer- nas ändar utförs, - figur 6 i sidovy visar en hållare för vridning av en optisk fiber, - figur 7 visar ett diagram över POL-profiler som funktion av vridningsvinkel, - figur 8 visar ett diagram över korrelationsvärden som funktion av vridningsvinkel, - figur 9 visar ett diagram liknande det i figur 8 men för ett mindre vinkelintervall.DESCRIPTION OF FIGURES In an embodiment of the invention, which is given in illustration but non-limiting purpose, will now be described in connection with the bi attached the drawings, in which Figures 1 and 2 schematically show an optical PM fiber illuminated of a light source and the resulting light intensity after light sets passage through the fiber for two different orientations of the fiber voltage concentration ranges relative to the incident ones the direction of the light rays, figure 3 schematically shows the beam path and electrodes in a joint optical fiber applicator, figure 4 schematically, partly in block form, shows a device for splicing optical PM fibers, Figure 5 shows in principle how the rotation of the optical fibers the ends of the nose are performed, figure 6 in side view shows a holder for rotating an optical fiber, Figure 7 shows a diagram of POL profiles as a function of angle of rotation, figure 8 shows a diagram of correlation values as a function of rotation angle, figure 9 shows a diagram similar to that in figure 8 but for one smaller angular range.

BESKRIVNING Av FÖREDRAGEN uTFöRINGsFoRn I figurerna l och 2 visas schematiskt strålgången vid passage av ett plant strålknippe (kommer uppifrån sett i figurerna) genom en optisk fiber 1 av PM-typ med två olika orienteringar. Den op- tiska fibern 1 har en centralt belägen kärna 3 och en mantel el- ler cladding 5, som omger kärnan 3. På två i förhållande till fiberns längdaxel diametralt motsatta platser sett i fiberns tvärsnitt finns spänningsalstrande zoner eller spänningszoner 7.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Figures 1 and 2 schematically show the beam path when passing a flat beam (coming from above seen in the figures) through a PM-type optical fiber 1 with two different orientations. The op- The fibrous fiber 1 has a centrally located core 3 and a sheath or smiles cladding 5, which surrounds the core 3. On two in relation to the longitudinal axis of the fiber diametrically opposite places seen in the fiber cross sections are voltage generating zones or voltage zones 7.

Dessa kan ha olika utformning och t ex vara mer eller mindre cirkulära eller cylindriska såsom antyds i figurerna. Vid för- 502 246 6 bindning av två sådana fibrer skall för uppnående av maximal transmission genom en skarv och/eller för ett maximalt bevarande av polarisationstillståndet hos ljus passerande genom en skarv spänningszonerna 7 hos de båda fibrer, som skall skarvas ihop, placeras mitt för varandra.These can have different designs and, for example, be more or less circular or cylindrical as indicated in the figures. In the event of 502 246 6 binding of two such fibers shall in order to achieve maximum transmission through a joint and / or for maximum preservation of the polarization state of light passing through a joint the tension zones 7 of the two fibers to be spliced together, placed in the middle of each other.

Ljus, som överförs genom en PM-fiber 1, kan ha två mot varandra vinkelräta polarisationsmoder. Dessa båda moder har sina magne- tiska och elektriska fältvektorer liggande i symmetriplan i fi- bern 1 och närmare bestämt längs endera av två polarisationsax- lar 8, 8', av vilka den ena 8, sett i ett tvärsnitt genom fibern 1, går centralt genom spänningskoncentrationszonerna 7 och den andra polarisationsaxeln 8' ligger vinkelrätt mot den första.Light transmitted through a PM fiber 1 can have two against each other perpendicular polarization modes. These two mothers have their magnets electric and electric field vectors lying in the plane of symmetry in 1 and more particularly along either of two polarization axes. 8, 8 ', one of which is 8, seen in a cross section through the fiber 1, passes centrally through the voltage concentration zones 7 and the the second axis of polarization 8 'is perpendicular to the first.

Vid en förbindning av två ändar av optiska PM-fibrer skall då givetvis polarisationsaxlarna i fiberändarna vara inriktade med varandra.When connecting two ends of optical PM fibers, then of course the polarization axes at the fiber ends must be aligned with each other.

Längst ned i dessa figurer visas intensiteten hos ljus, som har passerat fibrerna, där intensitetskurvan.är tagen längs en rikt- ning vinkelrät mot dels det infallande parallella strålknippet, dels vinkelrät mot den optiska PM-fiberns längdaxel. Kurvan är vidare upptagen längs en linje, som går approximativt genom fo- kallinjen för den lins, vilken bildas av fiberns mantel 5. I fi- gur l visas en orientering av den optiska PM-fibern, vid vilken spänningszonerna 7 är placerade, så att de båda ligger i linje med och symmetriskt i förhållande till det inkommande strålknip- pets riktning. Ljusstrålar, som infaller mot dessa spänningsom- råden 7 bidrar inte i nämnvärd grad till den ljusintensitet, vilken kan iakttas på andra sidan fibern, dvs efter ljusstrålar- nas passage genom fibern 1. Oregelbundna spridningar och avböj- ningar äger ju rum vid ljusstrålarnas passage in i och ut från dessa områden och vid reflexion mot gränsytorna. Eftersom i det- ta fall ljusstrålarna kan passera obehindrade genom den optiska PM-fiberns yttre manteldelar och vidare en cylindrisk kropp, så- som nämnts ovan, har en fokuserande effekt på inkommande paral- lella ljusstrålar, vilken benämns den optiska fiberns linsef- fekt, fås en avsevärd ljusintensitet vid det motsvarande foku- set, vilket i ljusintensitetskurvan visar sig som en tämligen hög central topp 9. 502 246 7 I figur 2 är orienteringen av den optiska PM-fibern i stället sådan, att de båda spänningszonerna 7 ligger på var sin sida om kärnan 3 sett från den infallande parallella ljusstrålen, dvs de båda spänningszonerna 3 ligger i huvudsak längs en diameter i den optiska PM-fibern, vilken diameter är vinkelrätt mot det in- fallande parallella strålknippets riktning. Såsom framgår av fi- guren, förhindras i detta fall en stor del av de infallande ljusstrålarna att passera genom den optiska fibern utan att stö- ras av spänningsområdena 7. De kvarvarande ljusstrålarna, som placerar genom den optiska PM-fibern, såsom om denna vore en cy- lindrisk kropp, bryts annars samman på vanligt sätt enligt lins- effekten. En ljusintensitetskurva, som visas nedtill i figur 2, har då en central topp 9, vilken har betydligt lägre höjd i det- ta fall jämfört med kurvan i figur 1.At the bottom of these figures is shown the intensity of light, which has passed the fibers, where the intensity curve is taken along a perpendicular to the incident parallel beam, partly perpendicular to the longitudinal axis of the optical PM fiber. The curve is further occupied along a line passing approximately through the the cold line of the lens formed by the sheath of the fiber 5. In the Figure 1 shows an orientation of the optical PM fiber, at which the voltage zones 7 are located so that they are both in line with and symmetrically with respect to the incoming beam pet's direction. Light rays incident on these voltage ranges area 7 does not contribute significantly to the light intensity which can be observed on the other side of the fiber, i.e. after the light beam passage through the fiber 1. Irregular scattering and deflection of course takes place at the passage of the light rays into and out of these areas and when reflecting on the interfaces. Since in the take case the light rays can pass unimpeded through the optical The outer sheath parts of the PM fiber and furthermore a cylindrical body, so as mentioned above, has a focusing effect on incoming parallel light beams, which is called the lens fiber of the optical fiber effect, a considerable light intensity is obtained at the corresponding focus set, which in the light intensity curve turns out to be a fairly high central top 9. 502 246 7 In Figure 2, the orientation of the optical PM fiber is instead such that the two voltage zones 7 lie on opposite sides the core 3 seen from the incident parallel light beam, i.e. the both voltage zones 3 lie substantially along a diameter i the optical PM fiber, the diameter of which is perpendicular to the input descending parallel beam direction. As shown in FIG. guren, in this case a large part of the incident is prevented the light beams to pass through the optical fiber without race of the voltage ranges 7. The remaining light rays, which places through the optical PM fiber, as if it were a cy- lindrical body, otherwise collapses in the usual way according to the effect. A light intensity curve, shown at the bottom of Figure 2, then has a central top 9, which has a significantly lower height in the take cases compared to the curve in Figure 1.

Vid en kontinuerlig vridning av den optiska fibern 1 kring sin längdaxel fås kurvor av den typ, vilka visas nedtill i figurerna 1 och 2 och i vilka den centrala intensitetstoppen 9 har värden, vilka ligger emellan intensitetsvärdena hos de i dessa figurer visade kurvorna. I dessa kurvor bestäms för vridningar av fibern l vid olika vinkellägen ett värde h, som är skillnaden mellan höjden hos den centrala toppen 9 och direkt omgivande partier 10 av ljusintensitetskurvan.In a continuous rotation of the optical fiber 1 around its longitudinal axis curves of the type are obtained, which are shown at the bottom of the figures 1 and 2 and in which the central intensity peak 9 has values, which are between the intensity values of those in these figures showed the curves. In these curves are determined for twists of the fiber l at different angular positions a value h, which is the difference between the height of the central top 9 and immediately surrounding portions 10 of the light intensity curve.

Detta värde h bestäms för olika vinkellägen hos den optiska PM- fibern 1, t ex för var tionde grad. De bestämda höjderna finns införda i diagrammet i fig. 7 för två olika fibrer, i detta fall för två olika fiberändar, vilka skall ihopskarvas, en vänster fiberände och en höger fiberände. För fibrer av samma slag bör deras höjdprofiler såsom visas i figur 7 ha principiellt samma utseende och med en lämplig förskjutning av profilkurvorna kan dessa fås att på bästa sätt överensstämma. Det härigenom erhåll- na förskjutningsvärdet i vinkelled kommer då att vara vinkelför- skjutningen mellan fiberändarna i deras utgångslägen.This value h is determined for different angular positions of the optical PM fiber 1, for example for every tenth degree. The fixed heights are available inserted in the diagram in Fig. 7 for two different fibers, in this case for two different fiber ends, which are to be spliced together, one left fiber end and a right fiber end. For fibers of the same kind should their height profiles as shown in Figure 7 have in principle the same appearance and with an appropriate displacement of the profile curves can these are made to conform in the best way. It thereby obtains the offset value in the angular joint will then be the angular displacement the displacement between the fiber ends in their initial positions.

För en numerisk utvärdering av överensstämmelsen kan de bestämda värdena på h kan skrivas som vektorer P respektive Q: 502 246 P = {P1rP2:P3:---:P35} (1) Q {q1Iq2rq3I-°'lq36} (2) där pl, ql är värden vid vinkelläget 0°, p2, q2 är värden vid vinkelläget 10°, etc.For a numerical evaluation of conformity, they can determine the values of h can be written as vectors P and Q respectively: 502 246 P = {P1rP2: P3: ---: P35} (1) Q {q1Iq2rq3I- ° 'lq36} (2) where p1, q1 are values at the angular position 0 °, p2, q2 are values at angular position 10 °, etc.

En korrelationsfunktion definieras sedan på följande sätt: 3N/4-1 3N/4-1 3N/4-1 N 2 - XwkYi ' 2 Xi+k 2 Yi) 2 ' = l ' = ' = C(k'N'x,Y)= 1 N/4 1 N/4 1 N/4 N3N/4-1 2 3N/4-1 3N/4-1 2 3N/4-1 x- -< 2 x- »21-15 2 y--< E :N21 2i=N/4 ”k i=N/4 ”k 2i=N/4 l i=N/4 l (3) där vektorerna X och Y definieras som x = {Xl|x2,x3|-..|XN} ï = {Y1rY2IY31-~-IYNI (5) N är antalet betraktade ekvidistanta mätpunkter och antas vara jämnt delbart med 4, för t ex vektorerna P, Q gäller N = 36, och k är det indexvärde, där punkterna startar i vektorn X vid be- räkning av korrelationen. Indexvärdet k är ett heltal i inter- vallet -N/4 5 k < N/4 och det motsvarar då också ett vinkelvär- de. Korrelationen beräknas enligt (3) för ett antal punkter, som motsvarar hälften av totala antalet N av mätpunkter och alltså motsvarande en vridning av ett halvt varv av fibrerna. Närmare bestämt beräknas korrelationen för N = 36 mellan mätpunkterna xk+9, xk+l0, ..., xk+23 och y9, ylo, ..., y23, eller för t ex mätvärden vid vridningsvinklarna (-90°+k'l0°), (-80°+k'l0°), (-70°+k°l0°), ..., (70°+k'l0°), 80°+k°l0°) för den ena fibern och vid vridningsvinklarna -90°, -80°, -70°, ..., 70°, 80° för den andra fibern. Startindex k genomlöper här heltalen från och med -9 till och med 8 och motsvarar alltså vinkelvärden i X-vek- torn -90°, -80°, ..., 80°. På detta sätt beräknade korrelations- värden C för två fiberändar (sätt X = P, Y = Q) finns införda i diagrammet i fig. 8. Av denna figur framgår att korrelationsmax- imum fås approximativt vid 50° eller k = 4. 502 246 9 Med korrelationsfunktionen (3) är det sålunda möjligt att jämfö- ra en h-profilvektor P med en annan h-profilvektor Q för att finna det läge, dvs det summeringsintervall för vektorn P, där den maximala korrelationen kan erhållas mellan de båda h-profi- lerna, se fig. 8. Om t ex K är den punkt, där den maximala kor- relationen finns, så att alltså nax(c(k,n,1>,q), kq-NM, +N/41) = c(1<,N,P,Q) (6) kan förskjutningen i vinkelled kring fibrernas längdaxel mellan polarisationsaxlarna eller närmare bestämt mellan lägena för spänningskoncentrationsområdena i de två fibrerna grovt bestäm- mas som a = 10(K - N/4) (grader) (7) där talet 10 är en skalfaktor, som anger att mätpunkterna ligger vid var 10:e grad. Ekvationen (3) ger förskjutningen a med en noggrannhet mindre eller bättre än 199.A correlation function is then defined as follows: 3N / 4-1 3N / 4-1 3N / 4-1 N 2 - XwkYi '2 Xi + k 2 Yi) 2 '= l' = '= C (k'N'x, Y) = 1 N / 4 1 N / 4 1 N / 4 N3N / 4-1 2 3N / 4-1 3N / 4-1 2 3N / 4-1 x- - <2 x- »21-15 2 y - <E: N21 2i = N / 4 ”k i = N / 4” k 2i = N / 4 l i = N / 4 l (3) where the vectors X and Y are defined as x = {Xl | x2, x3 | - .. | XN} ï = {Y1rY2IY31- ~ -IYNI (5) N is the number of equidistant measuring points considered and is assumed to be evenly divisible by 4, for example the vectors P, Q, N = 36, and k is the index value, where the points start in the vector X at calculation of the correlation. The index value k is an integer in the interval the range -N / 4 5 k <N / 4 and it then also corresponds to an angular value- the. The correlation is calculated according to (3) for a number of points, such as corresponds to half of the total number N of measuring points and thus corresponding to a twist of half a turn of the fibers. Closer determined, the correlation for N = 36 between the measuring points is calculated xk + 9, xk + l0, ..., xk + 23 and y9, ylo, ..., y23, or for e.g. measured values at the angles of rotation (-90 ° + k'10 °), (-80 ° + k'10 °), (-70 ° + k ° 10 °), ..., (70 ° + k'10 °), 80 ° + k ° 10 °) for one fiber and at the angles of rotation -90 °, -80 °, -70 °, ..., 70 °, 80 ° for the other fiber. Start index k runs through the integers from and with -9 to 8 and thus corresponds to angular values in X-week tower -90 °, -80 °, ..., 80 °. In this way, the correlation values C for two fiber ends (way X = P, Y = Q) are entered in diagram in Fig. 8. This figure shows that the correlation max imum is obtained approximately at 50 ° or k = 4. 502 246 9 With the correlation function (3) it is thus possible to compare r an h-profile vector P with another h-profile vector Q to find the position, ie the summation interval for the vector P, where the maximum correlation can be obtained between the two h-profiles see Fig. 8. If, for example, K is the point where the maximum the relationship exists, so that nax (c (k, n, 1>, q), kq-NM, + N / 41) = c (1 <, N, P, Q) (6) the displacement in the angular direction about the longitudinal axis of the fibers between the axes of polarization or more precisely between the positions of the stress concentration ranges in the two fibers are roughly mas som a = 10 (K - N / 4) (degrees) (7) where the number 10 is a scale factor, which indicates that the measuring points are located at every 10th degree. Equation (3) gives the displacement a by one accuracy less than or better than 199.

Inom ett sådant bestämt område av t9° kan sedan en glatt profil- kurva för storheten h för varje fiberände bestämmas med hjälp av en kurvanpassningsmetod, t ex genom interpolation med kubisk an- passning (“cubic sp1ine"). Den så bestämda funktionen för den ena fiberänden kan för numeriska beräkningar betecknas som en vektor liksom ovan Pa = {P1|P2IP3O~-~|PN} (8) med komponenter lika med de interpolerade h-värdena i t ex N = 36 punkter avvikande från vinkeln a med -l7°, -16°, -l5°, ..., l7°, 18°. På motsvarande sätt betecknas en vektor Q för den and- ra fiberänden liksom ovan Q = {q1rq2rq3r---Iq1q} (9) med komponenter lika med de interpolerade h-värdena i N punkter, t _17°| _l6°' _l5°' con' l7°, 180 OVân . 502 246 10 Korrelationsfunktionen (3) används åter för att bestämma korre- lationen mellan de interpolerade värdena enligt (8) och (9) för olika värden på startindex k, som vid exemplet enligt ovan mot- svarar vinkelavvikelserna -8°, -7°, -6°, ..., 8°, 9° från vrid- ningsvinkeln a. Sedan bestäms åter liksom ovan det startindex K och den motsvarande vinkelavvikelse 6, vilken ger maximal korre- lation, dvs så att uax{c(k,N,1>;,Q), ke[-N/4, +N/41} = c(x,N,1=a,Q) (10) En kurva uppritad för de korrelationsvärden, som har bestämts med hjälp av de interpolerade värdena för h-profilerna i fig. 7, visas i fig. 9 för vinkelintervallet (a - 8°,a + 8°). Maximum hos kurvan i fig. 9 ligger här vid 6 = -l,5°.Within such a defined range of t9 °, a smooth profile curve of the quantity h for each fiber end is determined using a curve fitting method, for example by interpolation with cubic fit ("cubic sp1ine"). The so-called function of it one fiber end can for numerical calculations be referred to as one vector as above Pa = {P1 | P2IP3O ~ - ~ | PN} (8) with components equal to the interpolated h-values in eg N = 36 points deviating from angle α by -17 °, -16 °, -15 °, ..., 17 °, 18 °. Correspondingly, a vector Q is denoted by the the fiber end as above Q = {q1rq2rq3r --- Iq1q} (9) with components equal to the interpolated h-values at N points, t _17 ° | _l6 ° '_l5 °' con 'l7 °, 180 OVân. 502 246 10 The correlation function (3) is used again to determine the correlation the relationship between the interpolated values according to (8) and (9) for different values of the starting index k, which in the example according to the above corresponds to the angular deviations -8 °, -7 °, -6 °, ..., 8 °, 9 ° from the ning angle a. Then, as above, the starting index K is determined again and the corresponding angular deviation 6, which gives the maximum correction lation, ie so that uax {c (k, N, 1> ;, Q), ke [-N / 4, + N / 41} = c (x, N, 1 = a, Q) (10) A curve plotted for the correlation values that have been determined by means of the interpolated values for the h-profiles in Fig. 7, is shown in Fig. 9 for the angular range (a - 8 °, a + 8 °). Maximum of the curve in Fig. 9 is here at 6 = -1.5 °.

Den slutgiltigt bestämda vinkelförskjutningen afinal mellan spänningskoncentrationsområdena eller polarisationsaxlarna hos de två PM-fibrerna erhålls då som Gfinal = C + e I det i fig. 7 - 9 visade exemplet är sålunda vinkelförskjut- ningen mellan spänningskoncentrationsområdenas lägen i de båda PM-fibrerna afinal = -l,5°. Detta innebär, att om den högra fi- berns h-profil, som framgår av de fyllda cirklarna i fig. 7, förflyttas en vinkel a = -l,5° (vinkeln l,5° i riktning åt väns- ter sett i figuren), kommer det största värdet på korrelationen att erhållas och en bästa överensstämmelse mellan de uppmätta h- värdena. Detta motsvarar en vridning av den högra fibern samma vinkel 1,5° åt det ena hållet.The final angular displacement afinal between the voltage concentration ranges or axes of polarization of the two PM fibers are then obtained as Gfinal = C + e Thus, in the example shown in Figs. 7-9, the angular displacement is between the positions of the stress concentration ranges in the two The PM fibers afinal = -1.5 °. This means that if the right fi- Bern's h-profile, as shown by the solid circles in Fig. 7, an angle α = -1.5 ° is moved (the angle 1.5 ° in the direction of the seen in the figure), the largest value of the correlation to be obtained and a best match between the measured h- the values. This corresponds to a twist of the right fiber the same angle 1.5 ° in one direction.

När vinkelförskjutningen afinal mellan spänningskoncentrationsområdenas lägen eller polarisationsaxlarna hos de båda fibrerna är känd, kan vidare utsläckningsförhållandet R beräknas genom R = 10 log(tan2afinal) (dB) (12) enligt t ex IEEE J. Lightwave Technology, Vol. LT-5, 1987, p. 502 246 ll 910. I exemplet i fig. 7 - 9 med vinkelförskjutningen afinal = -1,5° erhålls motsvarande utsläckningsförhållande R som -31,6 dB.When the angular displacement afinal between the positions of the voltage concentration ranges or the axes of polarization of the two fibers are known, can further the extinction ratio R is calculated by R = 10 log (tan2afinal) (dB) (12) according to, for example, IEEE J. Lightwave Technology, Vol. LT-5, 1987, p. 502 246 ll 910. In the example in Figs. 7 - 9 with the angular displacement afinal = -1.5 °, the corresponding quenching ratio R is obtained as -31.6 dB.

Det ovan beskrivna förfarandet för bestämning av förskjutningen mellan vinkellägena kring fibrernas längdaxel för spänningskon- centrationsområdena hos två optiska PM-fibrer kan utföras i van- liga processorstyrda skarvningsapparater för optiska fibrer och det kan i dessa utnyttjas för att på ett enkelt sätt åstadkomma en ihopfogning av optiska PM-fibrer med skarvar, i vilka spän- ningszonerna är väsentligen inriktade med varandra eller för vilka ett maximalt absolutvärde på utsläckningsförhållande er- hålls.The procedure described above for determining the displacement between the angular positions about the longitudinal axis of the fibers for stress con- the concentration ranges of two optical PM fibers can be performed in processor-controlled splicing devices for optical fibers and it can be used in these to achieve in a simple way a joining of optical PM fibers with joints, in which zones are substantially aligned with each other or for which have a maximum absolute value of the extinction ratio held.

Vissa väsentliga delar i en kommersiellt tillgänglig skarvnings- anordning för optiska fibrer av standardtyp visas i figur 3. Två ljuskällor 13 är så anordnade, att de utsänder ljusknippen, vil- ka träffar den optiska fibern 1 under inbördes vinkelräta rikt- ningar. Ljusknippena genom fibrerna passerar optiska linser 15 av standardkvalitet, avböjs med hjälp av prismor 17 och samlas till ett enda parallellt strålknippe med hjälp av en strålklyva- re 19. Det sålunda åstadkomna enda parallella strålknippet av- böjs ytterligare i ett prisma 21 och avbildas med hjälp av en lins 23 på de ljuskänsliga elementen i en ej visad videokamera.Certain essential parts of a commercially available splice joint device for standard optical fibers is shown in Figure 3. Two light sources 13 are arranged so that they emit light beams, which hits the optical fiber 1 in mutually perpendicular directions nings. The light beams through the fibers pass through optical lenses 15 of standard quality, deflected by means of prisms 17 and assembled to a single parallel beam by means of a beam splitter 19. The single parallel beam thus obtained is is further bent in a prism 21 and imaged using a lens 23 on the light-sensitive elements of a camcorder (not shown).

Linsen 23 kan tillhöra denna videokamera. Med hjälp av detta op- tiska system kan således en optisk fiber betraktas i två vinkel- räta riktningar. De båda ljuskällorna aktiveras härvid lämpligen omväxlande med varandra. Vid en skarvning av två optiska fibrer alstras en ljusbåge mellan elektroder 25, som är så placerade, att ljusbågen uppvärmer ändytorna hos de båda fibrerna och smäl- ter samman ändarna.The lens 23 may belong to this camcorder. With the help of this op- optical systems, an optical fiber can thus be viewed at two angles. right directions. The two light sources are then suitably activated alternating with each other. At a splicing of two optical fibers an arc is generated between electrodes 25, which are so placed, that the arc heats the end surfaces of the two fibers and melts put the ends together.

En anordning för att skarva två optiska PM-fibrer visas schema- tiskt i figur 4. Denna anordning är i princip en konventionell automatisk skarvningsanordning för optiska fibrer kompletterad med anordningar för att orientera fibrerna i vinkelled och even- tuellt försedd med särskilda rutiner för att analysera de bestäm- da ljusintensitetskurvorna. Figur 4 är också schematisk med vis- sa delar av det optiska systemet utelämnade, så att t ex inga 502 246 12 linser och prismor visas och bara en enda ljuskälla 13.A device for splicing two optical PM fibers is shown schematically. This figure is in principle a conventional one automatic splicing device for optical fibers supplemented with devices for orienting the fibers in angular joints and even possibly provided with specific procedures for analyzing the then the light intensity curves. Figure 4 is also schematic with said parts of the optical system omitted, so that e.g. 502 246 12 lenses and prisms are shown and only a single light source 13.

De båda optiska PM-fibrer, för vilka utsläckningsförhållandet R skall bestämmas och vilka eventuellt skall skarvas ihop, place- ras med sina ändar i särskilda hållare 27, med hjälp av vilka fibrerna kan vridas kring sin längdaxel. Dessa hållare 27 är vi- dare anordnade på de vanliga inriktningsstöden 29 för fiberän- darna hos skarvningsapparaten. Fiberstöden 29 kan vidare, rela- tivt varandra, manövreras i samma vinkelräta riktningar, som an- ges av de båda strålriktningarna från lamporna 13 i figur 3, och också i fibrernas längdriktning med hjälp av drivmotorer 31, vilka styrs av logiska kretsar och programvara i en processorlo- gikmodul 33. Lampan 13 aktiveras via sina egna drivkretsar 35 av processorlogiken 33. Elektroderna 25 drivs av motsvarande driv- kretsar 37 styrda av processorlogiken 33. En videokamera 39 upp- tar bilden av fiberändarna och leder motsvarande bildsignaler via ett videogränssnitt 41 till en bildbehandlings- och bildana- lysmodul 43. Resultatet av bildbehandlingen och bildanalysen i denna modul 43 leds till processorlogikmodulen 33 och ett resul- tat kan visas på en bildskärm 45. Också den direkt erhållna bil- den av fibrernas ändområde upptagen med hjälp av videokameran 39 kan visas på skärmen 45.The two optical PM fibers, for which the quench ratio R to be determined and which may be joined together, race with its ends in special holders 27, by means of which the fibers can be rotated about their longitudinal axis. These holders 27 are vi- arranged on the usual alignment supports 29 for fiber of the splicing apparatus. The fiber supports 29 can further, rela- each other, are operated in the same perpendicular directions as given by the two beam directions from the lamps 13 in Figure 3, and also in the longitudinal direction of the fibers by means of drive motors 31, which are controlled by logic circuits and software in a processor switch module 33. The lamp 13 is activated via its own drive circuits 35 by processor logic 33. The electrodes 25 are driven by the corresponding circuits 37 controlled by the processor logic 33. A video camera 39 takes the image of the fiber ends and conducts corresponding image signals via a video interface 41 to an image processing and imaging light module 43. The result of the image processing and image analysis in this module 43 is routed to the processor logic module 33 and a result can be displayed on a monitor 45. Also the directly obtained image the end area of the fibers occupied by the camcorder 39 can be displayed on screen 45.

Vid mätningar på och eventuell skarvning av två optiska PM-fib- rer placeras dessa med sina ändar i vridhållarna 27, så att fib- rerna inriktas parallellt med och mitt för varandra. Med hjälp av den konventionella styrningen genom processorlogikmodulen 33 inriktas de båda fibrerna med varandra och deras ändytor bringas också nära intill varandra. En bild av fibrernas ändområde kan då visas på bildskärmen 45 och med hjälp av bildbehandlings- och bildanalysmodulen 43 visas också kurvor motsvarande kurvorna längst ned i figurerna 1 och 2 för flera olika, på lika avstånd från varandra belägna kurvor tagna vinkelrätt mot fibrernas längdriktning på vardera sidor om den tilltänkta skarven.When measuring and possibly splicing two optical PM fibers these are placed with their ends in the pivot holders 27, so that the fibers are aligned parallel to and opposite each other. With help of the conventional control through the processor logic module 33 the two fibers are aligned with each other and their end faces are brought also close together. An image of the end area of the fibers can then displayed on the screen 45 and by means of the image processing and the image analysis module 43 also shows curves corresponding to the curves at the bottom of Figures 1 and 2 for several different, at equal distances spaced curves taken perpendicular to the fibers longitudinal direction on each side of the intended joint.

Genom påverkan av manöverrattar 47 hos vridhållarna 27 varieras fibrernas vridningsvinkel från ett utgångsläge, så att kurvor upptas för över ett varv jämnt fördelade vinkelvärden, t ex så- som föreslagits ovan var 10:e grad. Höjderna h hos ljusintensi- 502 246 13 tetsprofiler för ett visst vinkelläge bestäms, genom att kurvor- na analyseras automatiskt, höjden hos deras centrala toppar be- stäms och medelvärdet av flera sådana höjder sedan beräknas.By actuation of control knobs 47 of the rotary holders 27 is varied the angle of rotation of the fibers from a starting position, so that curves are recorded for angular values evenly distributed over a revolution, e.g. as suggested above was 10th degree. The heights h of light intensity 502 246 13 profiles for a given angular position are determined by are analyzed automatically, the height of their central peaks and the mean value of several such heights is then calculated.

Motsvarande numeriska värden för vardera fiberänden kan då kon- tinuerligt visas på bildskärmen 45. När fibrerna vrids eller rullas med hjälp av manöverratten 47 kan vidare fibrernas läge behöva justeras för att fortfarande kunna iakttas och detta ut- förs såsom tidigare av den automatiska inriktningsstyrningen i processorlogikmodulen 33 genom aktivering av styrmotorerna 31 för hållarna 29.The corresponding numerical values for each fiber end can then be continuously displayed on the screen 45. When the fibers are twisted or rolled by means of the control knob 47 can further the position of the fibers need to be adjusted in order to still be observed and this is carried as before by the automatic alignment control in the processor logic module 33 by activating the control motors 31 for the holders 29.

Med hjälp av den ovan beskrivna förfarandet kan nu de bestämda h-värdena för de båda fibrerna utvärderas för bestämning av vin- kelförskjutningen mellan spänningskoncentrationsområdenas lägen, sett kring fibrernas längdaxel, eller mellan polarisationsaxlar- na hos de optiska fibrerna i deras utgångsläge och härur kan ut- släckningsförhållandet R beräknas för detta läge.Using the procedure described above, they can now determine The h-values of the two fibers are evaluated to determine the the displacement between the positions of the voltage concentration ranges, around the longitudinal axis of the fibers, or between the of the optical fibers in their initial position and from which the extinction ratio R is calculated for this mode.

När en skarvning av fibrerna skall utföras, vrids nu fibrerna i förhållande till varandra, i praktiken vrids den ena fibern från sitt utgångsläge medan den andra är kvar i sitt utgångsläge, en vinkel lika med den bestämda vinkelförskjutningen, så att vin- kelläget kring respektive fibers längdaxel för spänningskoncen- trationsområdena blir densamma och allmänt polarisationsaxlarna ligger i samma vinkel. Sedan inriktas fibrerna med varandra i sin längdriktning åter med hjälp av den automatiska inriktnings- styrningen i processorlogikmodulen 33, genom att styrmotorerna 31 för hållarna 29 aktiveras på lämpligt sätt. Därefter bringas fibrernas ändytor i anliggning mot eller mycket nära varandra, varefter elektroderna 25 tillförs spänning och en lämplig upp- värmnings- och svetsström får passera mellan dessa under en lämpligt vald tid, varigenom de båda fibrernas ändar ihopsmälts.When a splicing of the fibers is to be performed, the fibers are now twisted in relative to each other, in practice one of the fibers is twisted off its initial position while the other remains in its initial position, one angle equal to the determined angular displacement, so that the position around the longitudinal axis of each fiber for the voltage concentration the areas of rotation become the same and generally the axes of polarization is at the same angle. Then the fibers are aligned with each other in its longitudinal direction again by means of the automatic alignment the control in the processor logic module 33, by the control motors 31 for the holders 29 is activated in a suitable manner. Then brought the end faces of the fibers abutting or very close to each other, after which the electrodes 25 are supplied with voltage and a suitable heating and welding current may pass between these during one appropriately selected time, whereby the ends of the two fibers are fused together.

Efter det att fibrernas ändar har kallnat, är fiberskarven klar.After the ends of the fibers have cooled, the fiber joint is ready.

Funktionsprincipen hos anordningen 27 för att vrida fibrerna framgår av figur 5. Den optiska fibern 1 är här anordnad mellan två parallella ytor eller plan 48, varav den ena kan förflyttas parallellt med den andra. Vid denna förflyttning kommer fibern 1 att rulla och alltså samtidigt både förskjutas i sidled och vri- 502 246 14 das, förutsatt att fibern anligger mot de båda parallella ytor- na. För en bestämning av fiberns 1 vinkelläge fastsätts på fi- bern en indikatoranordning såsom en tejpbit 63 med ett utskju- tande öra 65. Vidare finns en transparent gradskiva 67 med en vinkelgradering 69 anordnad med fibern 1 approximativt i cent- rum. Dimensionerna hos fibern 1 och gradskivan är sådana, att även om fibern 1 rullas ett helt varv, vilket typiskt en för- flyttning av fibern i sidled av 0,5 - 1 mm, är fibern fortfaran- de tillräckligt nära centrum av gradskivan 67 för att en till- räckligt noggrann vinkelavläsning skall kunna utföras.The operating principle of the device 27 for twisting the fibers is shown in figure 5. The optical fiber 1 is arranged here in between two parallel surfaces or planes 48, one of which can be moved parallel to the other. During this movement, the fiber 1 to roll and thus at the same time both displaced laterally and 502 246 14 provided that the fiber abuts the two parallel surfaces. na. For a determination of the angular position of the fiber 1, the an indicator device such as a piece of tape 63 with an extension tande ear 65. Furthermore, there is a transparent protractor 67 with a angle gradation 69 arranged with the fiber 1 approximately in the center room. The dimensions of the fiber 1 and the protractor are such that even if the fiber 1 is rolled an entire turn, which is typically a displacement of the fiber laterally by 0.5 - 1 mm, the fiber is still close enough to the center of the protractor 67 for a sufficiently accurate angle reading must be possible.

Motsvarande anordning visas mer detaljerat i figur 6. På en un- derdel 49 löper ett rektangulärt block 51, som särskilt har pa- rallella övre och undre större ytor. Blocket 51 förflyttas, ge- nom att det påverkas av spetsen av en skruv 53, som passerar ge- nom en lämplig gängning i underdelen 49. En returfjäder 61 är vidare anordnad och stödjer med sin ena ände mot en anslagsyta hos underdelen 49 och med sin andra ände mot den sida av blocket 51, som är motsatt den yta, på vilken skruven 53 verkar med sin spets. På skruven 53 är den tidigare nämnda manöverratten 47 an- bragt. Den optiska fibern 1 ligger på den övre ytan av blocket 51, vilket alltså motsvarar den undre rörliga delen i figur 5.The corresponding device is shown in more detail in Figure 6. On a part 49 runs a rectangular block 51, which has in particular rallella upper and lower larger surfaces. Block 51 is moved, given by being affected by the tip of a screw 53, which passes through the by a suitable thread in the lower part 49. A return spring 61 is further arranged and supporting with one end against a stop surface of the lower part 49 and with its other end towards the side of the block 51, which is opposite the surface on which the screw 53 acts with its tip. On the screw 53, the previously mentioned control knob 47 is used. brought. The optical fiber 1 lies on the upper surface of the block 51, which thus corresponds to the lower moving part in Figure 5.

Den övre fasta delen i figur 5 motsvaras här av en uppfällbar platta 55, som är lagrad vid en led 57 i underdelen 49. När den fällbara Överplattan 55 är nedfälld mot en anslagsyta hos under- delen 49, är överplattans 55 undre yta parallell med den övre ytan hos det förskjutbara blocket 51. Överplattan 55 hålls i läge mot detta anslag med hjälp av en magnet 59, som samverkar med materialet i underdelen 49, vilket i allmänhet är stål. Här- igenom hålls den optiska fibern l i lämplig beröring mot både den övre plattan 55 och det undre blocket 51 och kommer att rul- la och därigenom vridas, när manöverratten 47 och härigenom skruven 53 vrids, så att det undre blocket 51 förskjuts, anting- en påverkat direkt av en kraft från skruvens spets eller av re- turfjädern 61.The upper fixed part in figure 5 here corresponds to a fold-up plate 55, which is stored at a joint 57 in the lower part 49. When it Foldable The top plate 55 is lowered against a stop surface of the lower part 49, the lower surface of the upper plate 55 is parallel to the upper the surface of the slidable block 51. The top plate 55 is held in position against this stop by means of a magnet 59, which cooperates with the material in the lower part 49, which is generally steel. Here- through, the optical fiber 1 is kept in suitable contact with both the upper plate 55 and the lower block 51 and will be rolled 1a and thereby rotated, when the control knob 47 and thereby the screw 53 is turned so that the lower block 51 is displaced, either directly affected by a force from the tip of the screw or by the turf spring 61.

Claims

5 Û 2 2 4 6 15 PATENTKRAV

Method for determining the quenching ratio between two ends of optical PM fibers (1) placed in arbitrary angular starting positions, characterized in that - the ends (1) are illuminated with a substantially parallel beam, in particular substantially perpendicular to the longitudinal direction of the ends of each of the two fibers are rotated at least half a turn and in particular a full turn from their initial angular position about their longitudinal axis, - that during rotation the difference between the light intensity of light which has passed through the fiber is determined for different angular positions. end and to its position corresponds to the central portion of the fibers, and in the case of light which has passed through the fiber end and to its position corresponds to the area closest to the central portion of the fiber, - that the determined differences for one fiber end are compared with the determined the differences for the other fiber end and that from this comparison the angular position of one fiber end is determined relatively its initial angular position, as if it were precisely the angular initial position of one fiber end, would have given the best correspondence between the determined differences of this fiber end and the differences of the other fiber end, chosen between all the different angular initial positions of this one fiber end, from the angle corresponding to this angular position relative to the angular starting position of one of the fibers and indicating the difference between the angular positions around the longitudinal axis of the fiber ends for voltage concentration ranges (7) or between angular positions of polarization axes (8, 8 ') of the fiber ends the addition of a constant angular value, characteristic of the fiber types used, determines the quenching ratio.

Method according to claim 1, characterized in that in determining the differences at different angular positions of a fiber end, a light intensity curve is taken for each angular position along a straight line substantially perpendicular to the longitudinal axis of the fiber end, after which this curve is evaluated for determining the difference between the central portion (10) of the curve and the areas (10) of the curve closest to the central portion. 502 246 16

Method according to Claim 2, characterized in that - for each angular position light intensity curves are plotted along several such straight lines spaced apart from each other and - that in determining the difference for a certain angular position the mean value of the differences determined from the angular position occupied curves.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the quenching ratio R is calculated from R = 10 log (tan2afina1) (dB), where afinal is the value of the angle which has been determined to give the best agreement between the difference values.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the correspondence between the differences p1, pz, ..., pN for one fiber end and the differences ql, qz, ..., qN for the other fiber end is determined by means of of a correlation function C according to NNN 2 (N23 piqi _ _53 91.2 qi) C = i = 1 i = li = 1 N 2 N 2 N 2 N 2 m2 pi - LE pi) 1- m2 qi - (_23 qi) J i = li = li = li = 1 where a high value of C means a good match.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that an interpolation function is determined for the determined differences for one fiber end as a function of the angular rotation, from which further interpolated difference values are determined for comparison with the difference values for the other fiber end.

Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that - during rotation, the fiber (1) is placed between two mutually parallel flat surfaces (48) in contact with the fiber and - that these flat surfaces are displaced relative to each other, and parallel to each other to give the fiber the different angular directions. 502 246 17

Device for determining the quenching ratio between two ends of optical PH fibers (1) placed in arbitrary angular output positions, characterized by - means (13) for illuminating the ends with a substantially parallel beam, which means may in particular be arranged to give the beam a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the fiber ends, means (27) for rotating the ends of each of the two fibers at least half a turn and advantageously a full turn from its initial angular position about its longitudinal axis, means (39, 41, 43) for determining during the rotation for different angular positions the difference between the light intensity of light which has passed through the fiber end and to its position corresponds to the central portion of the fiber, and of light which has passed through the fiber end and in its position corresponds to the area closest to the central portion of the fiber end, - means (33) for comparing the determined differences of one fiber end with the determined the differences for the other fiber end and to determine from this comparison the angular position of this one fiber end relative to its initial angular position, as if it had been precisely the initial angular position of this one fiber end, would have given the best correspondence between the determined differences for this one fiber end and the differences of the other fiber end, selected between all the different starting angular positions of that one fiber end, - means (33) for the angle corresponding to this angular position and indicating the difference between the angular positions about the longitudinal axis of each fiber end for stress concentration ranges (7); or between the angular positions of the polarization axes (8, 8 ') of the fiber ends, and possibly with an addition of a constant angular value to this angle, which constant angular value is characteristic of the fiber types used, determine the quenching ratio.

Device according to claim 8, characterized in that the means (39, 41, 43) for determining the differences at different angular positions of a fiber end comprise - means for occupying for each such angular position a light intensity curve along a straight line substantially perpendicular to the longitudinal axis and means (43) of the fiber end 502 246 18 for evaluating such curves to determine the difference between the central portion (9) of the curve and the areas (10) of the curve closest to the central portion.

Device according to claim 9, characterized in that - the means (39, 41, 43) for occupying a light intensity curve for each angular position are arranged to occupy light intensity curves along several spaced apart such straight lines and - that the means (43 ) for evaluating the curves are arranged to determine the difference as the average value of the differences determined from the curves taken for this angular position when determining the difference for a certain angular position.

Device according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the means (33) for determining the extinction ratio R are arranged to calculate this from the formula R = 10 and (tan2afina1) (dB) where the final is the value of the angle, which by the bodies for comparing the determined differences and for determining the angular position have been determined to give the best correspondence between the difference values.

Device according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the means (33) for comparing the determined differences and for determining the angular position are arranged so that for determining the degree of correspondence between differences p1, p2, ..., pN for one fiber end and differences ql, q2, ..., qN for the other fiber end calculate a correlation function C according to N Éïqnz (N un _ p »å å 'lg * i = 1 li 1 l: H P12 H 2 N 2 N m2 pi - (_ lpnzl- [Nišlqi - (iišlqnzl P II Il II where a high value of C implies a good match. 502 246 19

Device according to one of Claims 8 to 12, characterized by means for determining an interpolation function for the determined differences of a fiber end as a function of the angular rotation and for determining further interpolated difference values therefrom and for the means for comparing the determined the differences and to determine the angular position are arranged to also use these interpolated difference values for the comparison with the difference values for the other fiber end.

Device according to one of Claims 8 to 13, characterized in that the means for rotating a fiber end comprise two mutually parallel flat surfaces (48) which are arranged to come into contact with the fiber end and which are displaceable relative to each other. and in parallel.