SE502290C2 - Förfarande och anordning för att bestämma karaktäristiska egenskaper hos ett område av en optisk fiber - Google Patents

Description

502 290 2 Såsom vid den kända tekniken uppvärms sålunda ett stycke av den optiska fibern och den ljusintensitet, som den optiska fibern då utsänder, registreras i en riktning vinkelrätt mot fiberns längd- riktning. I den erhållna bilden utväljs ett område, som ligger centralt i fiberns mittaxel och väl inuti det uppvärmda området.

Ljusintensitetskurvor kan då erhållas både vinkelrätt mot fiberns längdriktning och parallellt med denna för det utvalda området.

För en intensitetskurva vinkelrät mot fiberns längdriktning be- räknas en kurva, som motsvarar intensitetskurvan men från vilken frekvensinnehållet över ett i förväg bestämt värde har avlägs- nats. En lågpassfiltrering utförs alltså för att avlägsna olika sorters brus, som finns i den upptagna intensitetskurvan och till stor del härrör från den optiska och elektroniska apparaturen, såsom förstärkare och dylikt. Särskilt intressant i en sådan ljusintensitetskurva är den del, som motsvarar fiberns kärna.

Ljusintensiteten på de ställen av kurvan, som motsvarar fiberns kärna, är emellertid störd av ljusintensiteten från andra punkter i fibern, särskilt från punkter i fiberns cladding. En ljusinten- sitetskurva motsvarande endast punkter på fiberns cladding kan bestämmas genom att från den ursprungliga ljusintensitetskurvan avlägsna ett frekvensinnehåll, som motsvarar frekvenser över ett andra förutbestämt värde. Detta andra förutbestämda värde är av- sevärt lägre än det första förutbestämda värdet, eftersom inten- siteten härrörande från den centrala kärnan skall avlägsnas och denna ger upphov till en annan i allmänhet klart urskiljbar topp och denna topp kan betraktas som en tämligen stor störning av ljusintensitetskurvan.

Till sist bildas skillnaden mellan de på detta sätt härledda ljusintensitetskurvorna och det visar sig att man då innehåller en kurva, som här benämns varmfiberindexfunktion och som väl av- bildar fiberns optiska egenskaper med en mycket väl urskiljbar och tydlig central topp och omkring denna topp anslutande tämli- gen plana partier av kurvan.

Maximat hos den centrala toppen ger direkt fiberkärnans mittaxels läge och vidare erhålls ett mått på fiberkärnans diameter genom att bestämma bredden hos denna centrala topp vid dess halva höjd, a 502 290 en halvvärdesbredd. Denna bestämda bredd hos fiberkärnan är pro- portionell mot fiberkärnans egentliga diameter och kan visa sig vara ganska nära denna om hänsyn tas till den linseffekt, som vid registreringen av ljusintensiteten fås på grund av att ljusstrå- larna passerar genom fibercladdingens cylindriska yta.

Det visar sig också överraskande nog att ur höjden hos den cent- rala toppen ett värde kan härledas på skillnaden mellan bryt- ningsindex hos fiberns kärna och cladding och att speciellt denna skillnad är proportionell mot kvadratroten ur denna höjd. Känne- dom om denna storhet är tillsammans med de andra nämnda kan an- vändas vid utförandet av skarvar med låg förlust mellan två op- tiska fibrer av olika slag.

För att också utjämna inflytandet på den erhållna ljusintensi- tetskurvan av variationen längs fiberns längdriktning kan medel- värdet av några ljusintensitetskurvor tagna vinkelrätt mot fi- berns längdriktning användas, som motsvarar linjer liggande in- till varandra, eller också kan hela ljusintensitetsfunktionen be- roende av en koordinat i fiberns längdriktning och en koordinat vinkelrät mot denna användas vid bestämningen av de härledda ljusintensitetskurvorna. I det senare fallet kan man sålunda ur ljusintensitetskurvorna avlägsna de frekvenskomponenter, som är beroende av koordinaten i en riktning parallell med fiberns längdriktning och ligger över ett tredje förutbestämt värde och som motsvarar olika störningar, brus etc i apparatur och dylikt.

Detta tredje förutbestämda värde kan vara detsamma eller ungefär lika stort som de värden, som används vid beräkningen av de ovan nämnda båda härledda ljusintensitetskurvorna, mellan vilka skill- naden bildas för att bestämma varmfiberindexfunktionen.

För de ovan nämnda bestämningarna kan en konventionell skarv- ningsapparat för optiska fibrer med inbyggd automatisk positio- nering av fiberändar och med automatisk bildbehandling användas och endast det i bildbehandlingsdelen lagrade programmet behöver utbytas. Närmare detaljer hos en sådan fiberskarvningsanordning framgår av den ovan nämnda svenska patentansökningen, som inför- livas som referens häri. 502 290 , 4 KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas såsom ett ej begränsande exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka - fig. 1 - 5 visar relativt brytningsindex för olika optiska fi- bertyper, - fig. 6 visar den synliga ljusintensiteten utsänd från dopad ki- seldioxid vid olika temperaturer, - fig. 7 visar en typisk ljusintensitetskurva i en riktning vin- kelrät mot fiberaxeln tillsammans med en antydd uppvärmningsan- ordning, - fig. 8 schematiskt visar en vid uppvärmning för fiberskarvning erhållen bild med inritat område använt vid beräkningarna, - fig. 9 visar en typisk ljusintensitetskurva och den kurva, som erhålls genom den första filtreringen av ljusintensitetskurvan, - fig. 10 - 14 visar de härledda ljusintensitetskurvorna och varmfiberindexprofilen för olika fibertyper, - fig. 15 visar ett diagram illustrerande sambandet mellan bryt- ningsindexskillnad och den centrala toppens höjd i varmfiberin- dexprofilen, - fig. 16 schematiskt visar en konventionell fiberskarvningsappa- rat, där de olika beräkningsstegen finns angivna som block i en processorenhet.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I figurerna 1 - 5 visas diagram över skillnaden mellan brytnings- index hos kärna och cladding i olika fibertyper, där brytningsin- dexskillnaden, här benämnt relativt brytningsindex, är avsatt mot avståndet från fiberns mittaxel. Brytningsindexskillnaden visas alltså för en linje vinkelrät mot fiberns längdaxel. Avståndet från fiberns mittaxel anges i mikrometer på den horisontella ax- eln, medan brytningsindexskillnaden är avsatt på den vertikala axeln. I fig. 1 visas kurva för typisk enkelmodsfiber (single mode fibre SMF), i fig. 2 för typisk dispersionsskiftfiber (dis- persion shift fibers MDSF) erhållen med hjälp av modifierat ke- miskt ångutfällningsförfarande (modified chemical vapour deposi- tion method MCVD), i fig. 3 för en typisk dispersionsskiftfiber (dispersion shift fibre ODSF) erhållen med hjälp av yttre kemiskt ångutfällningsförfarande (outside chemical vapour deposition method OCVD), i fig. 4 för erbiumdopad fiber (ERF) och i fig. 5 s 502 290 för "cladding depressed“ enkelmodsfiber (CDSMF). I dessa kurvor kan t ex kärnans läge och diameter lätt observeras.

Grundmaterialet i optiska fibrer är kiseldioxid eller kvarts och detta är mer eller mindre dopat med mindre mängder av andra ämnen och särskilt kärnan i en optisk fiber är dopad med en relativt hög koncentration av dopämne. I fig. 6 visas den ljusintensitet, som utsänds från kiseldioxid dopad med olika atomslag, i ett tem- peraturintervall mellan 1000 och 2000°C. Eftersom den utsända ljusintensiteten är olika stor, särskilt vid allt högre tempera- tur, blir det möjligt att urskilja t ex kärnan vid betraktande av en upphettad optisk fiber. En typisk ljusintensitetsprofil visas i diagrammet i fig. 7, där ljusintensiteten är avsatt i godtyck- liga enheter längs den vertikala axeln mot avståndet från fiberns mittaxel längs den horisontella axeln. Såsom tidigare är alltså kurvan upptagen från punkter på en linje vinkelrätt mot fiberns längdriktning. I den övre delen av diagrammet finns också schema- tiskt inritat själva fibern, vars centrala del, kärnan, med en diameter med av omkring 5 - 10 um omges av en cladding med betyd- ligt större diameter, av storleksordningen 100 - 150 um. I figu- ren visas också schematiskt spetsarna på elektroder 5, mellan vilka en ljusbåge bildas för uppvärmningen av fibern. Ljusbågen antyds av de streckade linjerna 7. Det är ljusintensitetskurvor av det i fig. 7 visade slaget, som skall användas för bestämning av olika karaktäristiska egenskaper hos den optiska fibern, och vidare utnyttjas ett flertal sådana kurvor för olika värden på koordinaten i den optiska fiberns längdriktning, som här benämns z-riktningen.

I den upptagna ljusintensitetskurvan är i dess mittdel en topp urskiljbar, som motsvarar den optiska fiberns kärna. Omkring den- na finns på båda sidor partier med något lägre intensitet, som motsvarar fiberns cladding.

Vid bestämning av de ovan nämnda ljusintensitetskurvorna utnytt- jas lämpligen konventionell utrustning för att utföra skarvning av optiska fibrer. I denna används liksom antyds i fig. 7 en elektrisk ljusbåge alstrad mellan två elektroder och ljusbågen får värma upp ändarna hos de optiska fibrerna. I den centrala 502 290 6 delen av ljusbågen blir de optiska fibrerna tämligen homogent uppvärmda, så att alltså partierna närmast fibrernas ändytor får en likformig temperatur.

En sådan fiberskarvningsutrustning visas schematiskt i fig. 16. I denna utrustning finns TV-kameror, t ex med CCD-element, som re- gistrerar ljusintensiteten från området omkring fiberskarven på en bildyta bestående av ett flertal diskreta bildupptagande ele- ment anordnade i ett rätvinkligt rasternät. Ljusintensiteten i dessa bildelementspunkter bearbetas sedan med hjälp av en proces- sor, som också i allmänhet finns anordnad i automatiska fiber- skarvningsanordningar för att med hjälp av den erhållna bilden kunna utföra en noggrann positionering av de optiska fibrerna intill varandra innan dessa sammanfogas.

Den med hjälp av en TV-kamera tagna bilden visas schematiskt i fig. 8. Invid fiberskarvens mitt finns i vardera fibern starkt lysande områden, som härrör från den uppvärmda fiberkärnan. Ett område med homogen temperatur såsom det med streckade linjer in- ramade området i fig. 8 används vid den fortsatta bestämningen.

En ljusintensitetsunktion I(x,z) erhålls, som är en funktion av koordinaten x i en riktning vinkelrätt mot fiberns längdriktning och gående i bildens plan och en z-koordinat, som går i fiberns längdriktning och går i bildens plan, där båda koordinatriktning- arna är vinkelräta mot observationsriktningen.

Funktionen I(x,z) är definierad i ett antal diskreta punkter både i x- och y-ledet, där dessa koordinatpunkters avstånd motsvarar avståndet mellan pixelpunkterna på den använda TV-kameran. Funk- tionsvärdena är angivna i godtyckliga enheter, som vanligen in- ställs av automatik i den använda kameran själv, så att en maxi- mal upplösning erhålls i den upptagna bilden.

Funktionen I(x,z) innehåller brus härrörande från den använda optiken och elektroniken och denna är synlig för en x-riktning i kurvan i fig. 7. För att vidare ur den på detta sätt bestämda ljusintensitetsfunktionen I(x,z) bestämma närmare data för ljus- intensiteten hos särskilt den optiska fiberns kärna elimineras först detta brus. Detta kan göras genom att ljusintensitetsfunk- 7 502 290 tionen får transformeras till en frekvensfördelning med hjälp av Fourier-transformering och att de härvid uppträdande frekvenserna tänks passera ett lågpassfilter, så att endast frekvenser under ett första förutbestämt värde tas med i fortsättningen.

Ett ekvivalent förfarande i det diskreta fallet och direkt i rum- met är att bilda en faltningssumma mellan ljusintensitetsfunktio- nen I(x,z) och någon bandpassfunktion, som har symmetriskt pass- band kring origo för koordinaterna x och z. En sådan funktion är en gaussisk funktion G(x,z,a,b), där konstanterna a, b anger bredden hos denna funktions centrala maximum kring origo i x- resp z-koordinatriktningen. Den gaussiska funktionen ges av m2 02 c(i.j.a,b> = 1 »cm-l- - L) 4,558 4a 4b Faltningssumman blir då m n S(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) i--m j--n Summorna måste i detta fall med nödvändighet vara begränsade, ef- tersom endast ett begränsat avsnitt av koordinatplanet x, z an- vänds. Vidare avtar ju den gaussiska funktionen G(x,z,a,b) mot noll mycket snabbt, när x,z antar absolut sett större värden, varför detta inte ger upphov till några märkbara fel. Den använda enheten för x respektive z koordinaterna är avståndet mellan pix- elpunkter i x-led respektive z-led och kan typiskt vara 1 resp 1,5 mikrometer. Typiska värden på konstanterna härvid för a är ungefär lika med 2,0, b ungefär lika med 1,0, m ungefär lika med 10 och n ungefär lika med 3.

I fig. 9 visas åter en typisk ljusintensitetsprofil tagen i en x- riktning, visad med en streckad linje, och med heldragen linje visas den filtrerade funktionen S(x,z), som fås efter den ovan visade beräkningen.

Härnäst bestäms den del av ljusintensitetsfunktionen, som härrör huvudsakligen från fiberns cladding. Detta sker med hjälp av en bestämning på samma sätt som angivits ovan, men konstanterna i den gaussiska funktionen G väljs, så att även stora störningar i 502 290 8 x-led hos ljusintensitetskurvan avlägsnas. Den topp hos ljusin- tensitetsfunktionen, som motsvarar fiberns kärna, kan ju betrak- tas som en sådan störning i tvärled. En funktion C(x,z) erhålls enligt M N C(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) iI-M jI-N där konstanterna väljs, så att den konstant A hos den gaussiska funktionen G, som bestämmer det centrala maximats bredd i x-led, är mycket större än det tidigare, vid beräkning av S(x,z) använda värdet a, summeringens ändvärde M för x-koordinaten är mycket större än det tidigare använda värdet m och konstanterna N och B för z-riktningen är av samma storleksordning som de tidigare an- vända n respektive b. Detta motsvarar en filtrering i frekvensom- rådet och i x-led med ett mycket smalt bandpassfilter kring ori- go, dvs endast frekvenser under ett andra förutbestämt värde med- tas, när detta andra förutbestämda värde är mycket mindre än det första förutbestämda värdet. Lämpliga val för beräkningen av C(x,z) kan vara t ex A större än eller lika med 2a och H större än eller lika med 2m. Motsvarande kurva visas för en x-riktning i fig. 10 med den streckade linjen, där den heldragna linjen visar den tidigare härledda utjämnade kurvan S(x,z).

För att vidare, såsom är målet för denna bestämning, erhålla en ljusintensitetsprofil, från vilken utseendet hos den centrala toppen motsvarande fiberns kärna blir tydligt, subtraheras den härledda funktionen C(x,z), som motsvarar ljusintensiteten hos fiberns cladding, från den utjämnade störningsbefriade första härledda funktionen S(x,z), så att en ny funktion D(x,z) bildas, dvs D(x,2) = S(x,z) - C(x,z) Denna skillnadsfunktion D(x,z) visas för en x-riktning med den streckprickade linjen i fig. 10 och benämns här varmfiberindex- profilen. Ur denna kan flera karaktäristiska egenskaper härledas.

De i fig. 10 givna kurvorna är för en enkelmodsfiber. I fig. 11 - 14 visas motsvarande kurvor för fiber av typen MDSF, ODSF, ERF 9 502 290 respektive CDSMF.

Läget för fiberkärnans centrala axel ges för en viss z-koordinat av läget hos maximat i den motsvarande varmfiberindexprofilen D(x,z).

Fiberkärnans diameter 2rc är ungefär direkt proportionell mot den centrala toppens halvvärdesbredd, se fig. 10, där alltså halvvär- desbredden d är bredden av den centrala toppen längs en linje vinkelrätt mot z-axeln vid halva höjden h/2, där vidare h är den centrala toppens höjd över de angränsande mer eller mindre plana delarna av kurvan, jämför fig. 10. Många gånger gäller alltså approximativt Zrc = ungefär lika med d/l eller allmänt 2r = czd/l C - där c2 är en konstant i närheten av 1, - där rc är kärnans radie och - där l är en konstant härrörande från linseffekten i fiberns cladding, som kan sättas till l = 1,5.

Det visar sig också att det approximativt gäller att skillnaden no - nl mellan brytningsindex no hos fiberns kärna och brytnings- index nl hos fiberns cladding är approximativt proportionell mot kvadratroten ur den centrala toppens höjd h, taget längs en x- riktning, dvs no - nl approximativt = cl/JH Detta senare anmärkningsvärda resultat visas för fyra olika fi- bertyper i diagrammet i fig. 15. Man ser att de här erhållna mät- resultaten approximativt ligger på en rät linje.

Ur de bestämda optiska parametrarna för de betraktade området kan vidare den optiska transmissionsdiametern w uppskattas med hjälp 502 290 10 av formeln czd/21 ïfln ( nlkzq/clñ? änl/l där k är ljusets vågtal.

WS I fig. 16 visas schematiskt en anordning för att utföra bestäm- ningarna enligt ovan. Denna innefattar en konventionell fiber- skarvningsapparat försedd med ett lämpligt styr- och bildbehand- lings- och beräkningsprogram.

De båda optiska fibrerna 2 är placerade i och fasthålls av hålla- re 12, när de smälts samman av en ljusbåge bildad mellan elektro- der 5. Hållarnas 12 läge ändras med hjälp av motorer 13. Fiber- skarven iakttas av minst en och i normalfallet två, i vinkelrät riktning i förhållande till varandra anordnade videokameror 15.

Skarvningsapparaten innehåller också elektronikkretsar i en styr- enhet 17. Denna innefattar drivkretsar 19 och 21 för hållarnas motorer 13 och för att förse elektroderna 5 med lämplig ström- styrka och spänning vid uppvärmningen av fibrernas 2 ändpartier.

Signalen från videokamerorna 15 leds via ett videointerface 25 i styrenheten 17 till en enhet 23 för bildbehandling och bildana- lys, vilken utgör den ena större logikdelen i styrenheten 17.

Denna innefattar också processorlogik 45, som bl a styr hållarnas 12 förflyttning och alstrandet av ljusbågen mellan elektroderna 5. Processorlogiken 41 är också via ett videointerface 47 anslu- ten till en bildskärm 49, där meddelanden till en operatör, vär- den på olika beräknade värden, etc. kan visas.

Bildbehandlings- och bildanalysdelen 23 innefattar förutom bl a den bildbehandling, som krävs för att placera de båda fibrernas ändar i korrekt läge intill och centrade i förhållande till var- andra före hopsmältningen, de logiska blocken för utförande av de tidigare beskrivna beräkningarna. I ett block 29 bestäms sålunda ett eller flera lämpliga områden 11, vilkas ljusintensitetsvärden skall användas i fortsättningen. Sedan utförs i blocken 31 och 33 beräkningen av den första resp andra ur ljusintensitetsvärdena härledda funktionen och skillnaden mellan dessa bildas i blocket 11 502 290 35 för framställning av varmfiberindexfunktionen. Ur denna beräk- nade funktion bestäms i blocket 37 fiberkärnans läge genom att läget för det centrala maximat hos varmfiberindexprofilen be- stäms. I blocket 39 bestäms den skenbara diametern eller halvvär- desbredden d och i blocket 41 bestäms det centrala maximats höjd h och kvadratroten ur denna. Till sist beräknas i blocket 43 den optiska transmissionsdiametern (MFD) för de uppvärmda partierna.

Värdena på de beräknade storheterna tillförs sedan processorlogi- ken 41, som visar dessa på bildskärmen 49.

Claims (20)

502 290 1, PATENTKRAV

1. Förfarande för att bestämma karakteristiska egenskaper hos ett område av en optisk fiber såsom kärnans läge och diameter, skill- naden mellan brytningsindex för fiberns kärna och cladding, var- vid området av den optiska fibern uppvärms till en sådan tempera- tur, att det utsänder en observerbar mängd synligt ljus, och in- tensiteten hos åtminstone det ljus bestäms, som utsänds från alla punkter längs en linje inom detta område och gående i huvudsak vinkelrät mot fiberns längdriktning sett i en vald observations- riktning, k ä n n e t e c k n a t av - att för de bestämda intensitetsvärdena bestäms en varmfiberin- dexfunktion som skillnaden mellan - - en första funktion erhållen genom att från de bestämda inten- sitetsvärdena betraktade som en funktion av läget i tvärriktning- en i förhållande till fiberns längdaxel avlägsna den del, som motsvarar frekvenser över ett första förutbestämt värde, och - - en andra funktion erhållen på samma sätt som den första funk- tionen men med den del avlägsnad, som motsvarar frekvenser över ett andra förutbestämt värde, som är avsevärt mindre än det förs- ta förutbestämda värdet, - varefter ur den erhållna varmfiberindexfunktionen olika karak- teristiska härleds för den optiska fibern.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att lä- get för fiberkärnans mittaxel bestäms som läget för det centrala maximat i den erhållna varmfiberindexfunktionen.

3. Förfarande enligt ett av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a t av att fiberkärnans diameter bestäms ur bredden hos det centrala maximat i den erhållna varmfiberindexfunktionen vid halva höjden av detta maxima med hänsyn tagen till linseffekt erhållen från fiberns cladding.

4. Förfarande enligt ett av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att skillnaden mellan brytningsindex för fiberns kärna och cladding bestäms som direkt proportionell mot kvadratroten ur värdet på det centrala maximats höjd i den erhållna varmfiberin- dexfunktionen. 13 502 290

5. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att fi- berns optiska transmissionsdiameter (MFD) bestäms som en funktion av det centrala maximats höjd och bredd hos den erhållna varmfi- berindexfunktionen samt brytningsindex för fiberns cladding.

6. Förfarande enligt ett av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av - att ljusintensitetsvärdena bestäms för en rektangulär yta med beroende både av en koordinat (x) i tvärriktningen och en koordi- nat (z) i längdriktningen för den optiska fibern och - att för att bestämma de ljusintensitetsvärden, som används för att härleda den första och andra funktionen, bildas ett medelvär- de för flera intill varandra liggande linjer i tvärriktningen i förhållande till fiberns längdaxel.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att me- delvärdet är ett viktat medelvärde med störst vikt för den tvär- linje, som ligger i mitten av de valda linjerna.

8. Förfarande enligt ett av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av - att ljusintensitetsvärdena bestäms för en rektangulär yta med beroende både av en koordinat (x) i tvärriktningen och en koordi- nat (z) i längdriktningen för den optiska fibern och - att för att bestämma de ljusintensitetsvärden, som används för att härleda den första och andra funktionen och bara beror av koordinaten i tvärriktningen, avlägsnas från de bestämda ljusin- tensitetsvärden de frekvenskomponenter, beroende av variationen i fiberns längdriktning, som motsvarar frekvenser över ett tredje förutbestämt värde.

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att - att ljusintensitetsvärdena bestäms i diskreta punkter för den rektangulära ytan som en funktion I(i,j), där i, j är koordinater i några längdenheter längs fiberns tvärriktning resp längdrikt- ning, - att den första funktionen erhålls ur I! Il S(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i.j.a.b) i--m j--n 502 290 i 1,, - - där G(i,j,a,b) är en lämplig positivt definit funktion med ett enda starkt markerat maximum vid i = j = 0 och - - de positiva konstanterna a, b anger detta maximums bredd i den första resp den andra koordinatriktningen, och - - m, n är lämpliga summeringsändvärden, så att de i summorna medtagna funktionsvärdena finns inom den rektangulära ytan och funktionen G för ej medtagna punkter har ett försumbart värde, och - att den andra funktionen erhålls ur Il N C(X,z) = X: Ä: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) i--u j--u - - där konstanten A är mycket större än a, såsom A > 2a, summe- ringsändvärdet M är mycket större än m, såsom M > 2m, medan n N N, b z B.

10. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att den positivt definita funktion G är en gaussisk funktion 1 eXm-í-z - 3.2). G(.|'l Ib) = 'à l 3 a “fa-g 4a 4b

11. Anordning för att bestämma karakteristiska egenskaper hos ett område av en optisk fiber såsom kärnans läge och diameter, skill- naden mellan brytningsindex för fiberns kärna och cladding, in- nefattande - organ för att uppvärma området av den optiska fibern till en sådan temperatur, att det utsänder en observerbar mängd synligt ljus, och - organ för att registrera intensiteten hos åtminstone det ljus, som utsänds från alla punkter längs en linje inom området och gående i huvudsak vinkelrät mot fiberns längdriktning sett i en vald observationsriktning, k ä n n e t e c k n a d av - organ för att för de registrerade intensitetsvärdena bestämma en varmfiberindexfunktion som skillnaden mellan - - en första funktion erhållen genom att från de bestämda inten- sitetsvärdena betraktade som en funktion av läget i tvärriktning- en i förhållande till fiberns längdaxel avlägsna den del, som motsvarar frekvenser över ett första förutbestämt värde, och 15 502 290 - - en andra funktion erhållen på samma sätt som den första funk- tionen men med den del avlägsnad, som motsvarar frekvenser över ett andra förutbestämt värde, som är avsevärt mindre än det förs- ta förutbestämda värdet, och - organ för att ur den erhållna varmfiberindexfunktionen härleda olika karakteristiska för den optiska fibern.

12. Anordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma läget för det centrala maximat i den erhållna varm- fiberindexfunktionen.

13. Anordning enligt ett av krav 11 - 12, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma bredden hos det centrala maximat i den erhållna varmfiberindexfunktionen vid halva höjden av detta maxi- mum.

14. Anordning enligt ett av krav 11 - 13, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma kvadratroten ur värdet på det centrala maximats höjd i den erhållna varmfiberindexfunktionen.

15. Anordning enligt ett av krav 11 - 14, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma fiberns optiska transmissionsdiameter (MFD) som en funktion av det centrala maximats höjd och bredd hos den erhållna varmfiberindexfunktionen samt brytningsindex för fiberns cladding.

16. Anordning enligt ett av krav 11 - 15, k ä n n e t e c k n a d av - att organen för att registrera ljusintensiteten är anordnade att bestämma denna för flera intill varandra och i tvärriktningen i förhållande till fiberns längdaxel liggande linjer och - att organen för att bestämma varmfiberindexfunktionen innefat- tar organ för att bilda ett medelvärde för flera sådana intill varandra liggande linjer. 502 290 16

17. Anordning enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att bilda medelvärdet är anordnade att bilda ett vik- tat medelvärde med störst vikt för den tvärlinje, som ligger 1 mitten av de valda linjerna.

18. Anordning enligt ett av krav 11 - 15, k ä n n e t e c k n a d av - att organen för att registrera ljusintensitetsvärdena är anord- nade att bestämma dessa för en rektangulär yta inom det uppvärmda området med beroende både av en koordinat (x) i tvärriktningen och en koordinat (z) i längdriktningen för den optiska fibern och - att organen för att bestämma varmfiberindexfunktionen innefat- tar organ för att ur de registrerade ljusintensitetsvärdena här- leda andra modifierade ljusintensitetsvärden, som används för att erhålla den första och andra funktionen och bara beror av koordi- naten i tvärriktningen, genom att från de bestämda ljusintensi- tetsvärden avlägsna de frekvenskomponenter, beroende av variatio- nen i fiberns längdriktning, som motsvarar frekvenser över ett tredje förutbestämt värde.

19. Anordning enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d av - att organen för att registrera ljusintensitetsvärdena är anord- nade att bestämma dessa i diskreta punkter för den rektangulära ytan som en funktion I(i,j), där i, j är koordinater i några längdenheter längs fiberns tvärriktning resp längdriktning, - att organen för att bestämma varmfiberindexfunktionen är anord- nade att erhålla den första funktionen ur I! lll S(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) i--m j--n - - där G(i,j,a,b) är en lämplig positivt definit funktion med ett enda starkt markerat maximum vid i = j = 0 och - - de positiva konstanterna a, ß anger detta maximums bredd i den första resp den andra koordinatriktningen, och - - m, n är lämpliga summeringsändvärden, så att de i summorna medtagna funktionsvärdena finns inom den rektangulära ytan och funktionen G för ej medtagna punkter har ett försumbart värde, - och den andra funktionen ur 17 502 290 C(x,z) = 2 2 I(x+i.z+j)G(í.j.a.b) i--nj--n där konstanten A är mycket större än a, såsom A > 2a, summerings- ändvärdet H är mycket större än m, såsom M > 2m, medan n = N, b = B.

20. Anordning enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d av att or- ganen för att bestämma varmfiberindexfunktionen är anordnade att som den positivt definita funktionen G använda en gaussisk funk- tion 02 02 1 1 _ 3 ) exp(--- - . G(i: I Ia-rb) = J 4¶fl 43