WO2005052658A1 - Optical waveguide device comprising light emitting openings in the peripheral surface and method for producing the same in a mechanical loom - Google Patents

Optical waveguide device comprising light emitting openings in the peripheral surface and method for producing the same in a mechanical loom Download PDF

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WO2005052658A1
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notch
notches
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optical fiber
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Marcus Janssen
Martin Gerster
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Gerster Techtex Gmbh
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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
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    • D10B2401/20—Physical properties optical

Definitions

  • the invention relates to an optical waveguide device having an optical waveguide with two end faces and a jacket surface, wherein light can be coupled into at least one of the end faces.
  • Optical waveguide devices of the type mentioned above are used in the prior art to direct light of different wavelengths almost lossless targeted from a location A to a location B.
  • the known optical waveguide devices have daduxch the disadvantage that in particular a large-scale room lighting, as is desirable for many cases in the Pxaxis is not possible.
  • the object of the invention is therefore to provide an optical waveguide device in which light in particular übex repeatedly übex the surface is diverted, so that novel applications for optical fibers are created and also a large-scale room lighting is possible.
  • this object is achieved in that the mantle surface has a plurality of notches, on each of which a part of the injected light emerges.
  • the invention also relates to a method for producing a notched optical waveguide.
  • the above object is achieved according to a first alternative in that the optical waveguide is introduced as a weft thread in a weaving machine, wherein one of a plurality of mutually parallel stub shafts formed Ried is performed with such a contact pressure against a respective optical fiber weft that a formation of corresponding notches in each optical fiber weft thread is ensured.
  • the optical fiber is introduced as a warp in a loom, wherein a respective optical fiber warp thread is passed through the eye of a Litz rod, the inner edge after each insertion of a weft with such a contact pressure in one direction is guided perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber warp that a formation of corresponding notches in the optical fiber warp thread is ensured.
  • a shallower or deeper notch is achieved, depending on the size of the selected contact pressure of the reed against a respective optical waveguide.
  • the notches are aligned substantially at right angles to the longitudinal direction of an optical waveguide and have a length which is smaller than the radius of the optical waveguide.
  • a notch here preferably has a substantially rectilinearly extending base whose middle region has a greater distance from the mantle surface of the optical waveguide than the respective end regions thereof. This favors a high luminous efficiency with a comparatively small average depth of a notch.
  • the central region of a notch preferably has such a large distance to the mantle surface that the notch is dimensioned to a length of 0.5% to 10% of the radius of the optical waveguide.
  • the notch is preferably dimensioned to a length of 30% to 200% of the radius of the optical waveguide.
  • the optical waveguide has a refractive index in a space region close to a notch which is different from the general refractive index of the optical waveguide. Also by this measure, a strong light output is achieved at a comparatively low average depth of a notch, since the light passing through the optical fiber is thereby refracted in the direction of the walls of the notch.
  • the refractive index of the optical waveguide in a near a notch space near it be greater or smaller than the general refractive index of the optical waveguide.
  • the plurality of notches are preferably arranged equidistant from one another in order to provide a uniform luminous appearance.
  • a notch may be formed in cross-section substantially rectangular, triangular or circular segment.
  • a notch preferably has a clear width of approximately 0.05 mm to 1 mm, in particular approximately 0.2 mm, and a maximum depth of approximately 0.025 mm to 0 , 25 mm up. The maximum depth is defined as the distance of the middle region of a notch to the mantle surface of an optical waveguide.
  • the optical waveguide of the device according to the invention is preferably designed as POF (polymeric optical fiber), and thus in particular as a bundle of a plurality of very thin individual fibers. This ensures that a notch of the bundle only ever acts on a targeted damage of a certain percentage of all individual fibers, so that the proportion of emerging as the bundle light is automatically kept relatively low. This ensures that the intensity of the light emerging as the different notches de facto constant and thus independent of the distance of the lichteinkoppelnden face.
  • preferably about 10 to 30 stabs per cm are provided in a reed.
  • a stranded rod preferably has a width of 0.1 mm to 1 mm.
  • Fig. 1 is a system view of a loom for
  • Optical waveguide device a first preferred embodiment of Figure 2 optical fiber device according to the invention in a view obliquely from above.
  • Fig. 3 the preferred shown in Fig. 2
  • FIG. 4 shows a further preferred embodiment of the device according to the invention in one
  • FIG. 5 shows a further preferred embodiment of the device according to the invention in one
  • FIG. 6 shows a weaving machine for producing in the
  • FIG. 7 shows a loom for producing the illustrated in Figures 2 and 3 preferred embodiment of the device according to the invention in a view obliquely from above.
  • the optical waveguide device 100 contains an optical waveguide 110 with two end faces 111, 112 and a mantle surface 113, wherein light can be coupled into at least one of the end faces 111, 112.
  • the mantle surface 113 has a plurality of notches 114, on each of which a part of the coupled-in light emerges.
  • the notches 114 are aligned substantially at right angles to the longitudinal direction of the optical waveguide 110 and have a length which is smaller than the radius of the optical waveguide 110 dimensioned.
  • a notch 114 has a substantially rectilinearly extending base 115, the central region 116 of which has a greater distance from the mantle surface 113 of the optical waveguide 110 than its respective end regions 117, 117 '.
  • the central region 116 of a notch 114 has such a large distance to the mantle surface 113 that the notch 114 is dimensioned to a length of about 2% of the radius of the optical waveguide 110, which has a diameter of 0.25 mm.
  • the optical waveguide 110 is provided in a space region near a notch 114 with a refractive index which is greater than the general refractive index of the optical waveguide 110.
  • the plurality of notches 114 are arranged equidistant from each other, wherein a notch 114 is formed in cross-section substantially rectangular and has a clear width of about 0.2 mm.
  • the illustrated optical waveguide 110 is produced by means of a weaving machine 200 shown in FIGS. 6 and 7, wherein the optical waveguide 110 is introduced as a weft thread into the loom 200, and wherein a reed 220 formed from a plurality of mutually parallel stabs 210 is formed with such a contact pressure is guided against a respective optical fiber weft 110 that a formation of corresponding notches 114 in each optical fiber weft 110 is ensured.
  • a shallower or deeper notch 114 is achieved in this production method.

Abstract

The invention relates to an optical waveguide device (100) comprising an optical waveguide (110) having two front faces (111, 112) and a peripheral surface (113), wherein light can be coupled into at least one of the front faces (111, 112). The aim of the invention is to allow for a multiple coupling out of light via the peripheral surface (113). For this purpose, the peripheral surface (113) comprises a plurality of notched areas (114) in which a part of the coupled-into light can emerge. The invention also relates to a method for producing the optical waveguide (110) which is integrated into the weaving process of a mechanical loom (200). According to said method, the notched areas are imprinted into the optical waveguide (110) by means of pitch pins (210) or through the eyes of the heddle.

Description

LICHTWELLENLEITER-VORRICHTUNG MIT LIGHT WAVE DEVICE WITH
LICHTAUSTRITTSÖFFNUNGEN IN DER MANTELOBERFLÄCHE SOWIELIGHT EXIT OPENINGS IN THE COAT SURFACE AS WELL AS
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DERSELBEN IN EINER WEBMASCHINEMETHOD OF MANUFACTURING THE SAME IN A WEB MACHINE
Die Erfindung betrifft eine Lichtwellenleiter-Vorrichtung mit einem Lichtwellenleiter mit zwei Stirnflächen sowie einer Manteloberflache, wobei in mindestens eine der Stirnflächen Licht einkoppelbar ist.The invention relates to an optical waveguide device having an optical waveguide with two end faces and a jacket surface, wherein light can be coupled into at least one of the end faces.
Lichtwellenleiter-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um Licht unterschiedlichster Wellenlängen nahezu verlustfrei gezielt von einem Ort A zu einem Ort B zu leiten. Dabei wird angestrebt, dass für eingeleitetes Licht innerhalb eines Lichtwellenleiters die Bedingungen einer Totalreflexion gegeben sind, so dass das Licht nicht an der Mantelfläche sondern nur an einer Stirnfläche des Lichtwellenleiters austreten kann. Die bekannten Lichtwellenleiter- Vorrichtungen weisen daduxch jedoch den Nachteil auf, dass insbesondere eine großflächige Raumbeleuchtung, wie sie für viele Fälle in der Pxaxis wünschenswert ist, nicht ermöglicht ist.Optical waveguide devices of the type mentioned above are used in the prior art to direct light of different wavelengths almost lossless targeted from a location A to a location B. In this case, it is desirable that the conditions of a total reflection are given for introduced light within an optical waveguide, so that the light does not act on the lateral surface but only on an end face of the optical waveguide can escape. However, the known optical waveguide devices have daduxch the disadvantage that in particular a large-scale room lighting, as is desirable for many cases in the Pxaxis is not possible.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Lichtwellenleiter-Vorrichtung zu schaffen, bei der Licht insbesondere mehrfach übex die Mantelfläche ausleitbar ist, so dass neuartige Anwendungsmöglichkeiten für Lichtwellenleiter geschaffen werden und auch eine großflächige Raumbeleuchtung ermöglicht ist.The object of the invention is therefore to provide an optical waveguide device in which light in particular übex repeatedly übex the surface is diverted, so that novel applications for optical fibers are created and also a large-scale room lighting is possible.
Für eine Lichtwellenleiter-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Manteloberfläche eine Mehrzahl von Einkerbungen aufweist, an denen jeweils ein Teil des eingekoppelten Lichtes austritt .For an optical waveguide device of the type mentioned, this object is achieved in that the mantle surface has a plurality of notches, on each of which a part of the injected light emerges.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines mit Einkerbungen versehenen Lichtwellenleiters.The invention also relates to a method for producing a notched optical waveguide.
Bei dem Verfahren wird die obige Aufgabe gemäß einer ersten Alternative dadurch gelöst, dass der Lichtwellenleiter als Schussfaden in eine Webmaschine eingeführt wird, wobei ein aus einer Mehrzahl zueinander parallel angeordneter Stichstäbe gebildeter Ried mit einem solchen Anpressdruck gegen einen jeweiligen Lichtwellenleiter-Schussfaden geführt wird, dass eine Ausbildung entsprechender Einkerbungen in einem jeden Lichtwellenleiter-Schussfaden sichergestellt ist. Gemäß einer zweiten Alternative wird die obige Aufgabe dadurch gelöst, der Lichtwellenleiter als Kettfaden in eine Webmaschine eingeführt wird, wobei ein jeweiliger Lichtwellenleiter-Kettfaden durch das Auge eines Litzenstabes geführt wird, dessen Innenrand nach einem jeden Einführen eines Schussfadens mit einem solchen Anpressdruck in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung eines Lichtwellenleiter-Kettfadens geführt wird, dass eine Ausbildung entsprechender Einkerbungen in dem Lichtwellenleiter-Kettfaden sichergestellt ist.In the method, the above object is achieved according to a first alternative in that the optical waveguide is introduced as a weft thread in a weaving machine, wherein one of a plurality of mutually parallel stub shafts formed Ried is performed with such a contact pressure against a respective optical fiber weft that a formation of corresponding notches in each optical fiber weft thread is ensured. According to a second alternative, the above object is achieved, the optical fiber is introduced as a warp in a loom, wherein a respective optical fiber warp thread is passed through the eye of a Litz rod, the inner edge after each insertion of a weft with such a contact pressure in one direction is guided perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber warp that a formation of corresponding notches in the optical fiber warp thread is ensured.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.
Generell wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale, dass in der Manteloberfläche eines Lichtwellenleiters eine Mehrzahl von Einkerbungen ausbildbar sind, an denen jeweils ein Teil des eingekoppelten Lichtes austritt, erreicht, dass eine Lichtwellenleiter-Vorrichtung geschaffen ist, bei der ein Teil des eingekoppelten Lichtes im Bereich jeder einzelnen Einkerbung aus dem Lichtwellenleiter austritt.In general, in the device according to the invention and in the method according to the invention by the features that in the mantle surface of an optical waveguide a plurality of indentations can be formed, on each of which a part of the injected light emerges, achieved that an optical waveguide device is provided in the a part of the coupled-in light emerges from the optical waveguide in the region of each individual notch.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird je nach Größe des gewähltem Anpressdruck des Rieds gegen einen jeweiligen Lichtwellenleiter eine flachere oder tiefere Einkerbung erzielt. Je größer der Anpressdruck dabei gewählt ist, um so stärker ist auch die mechanische Einwirkung auf das Material eines Lichtwellenleiters gegeben, die bei entsprechend gewählten Drücken automatisch auch zu einer merklichen Änderung des Brechungsindex des Lichtwellenleitermaterials an denjenigen Stellen führt, an denen ein Stichstab auf die Manteloberfläche eines Lichtwellenleiters eingewirkt hat.In the method according to the invention, a shallower or deeper notch is achieved, depending on the size of the selected contact pressure of the reed against a respective optical waveguide. The greater the contact pressure is chosen, the stronger the mechanical action on the material of an optical waveguide is given, which automatically leads to a noticeable change in the refractive index of the optical waveguide material at those points at selected pressures which a stitch rod has acted on the mantle surface of an optical waveguide.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Einkerbungen im wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung eines Lichtwellenleiters ausgerichtet sind und eine Länge aufweisen, die kleiner als der Radius der Lichtwellenleiter bemessen ist. Eine Einkerbung weist dabei vorzugsweise eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Basis auf, deren mittlerer Bereich einen größeren Abstand zur Manteloberfläche des Lichtwellenleiters aufweist als deren jeweilige Endbereiche. Dies begünstigt eine starke Lichtausbeute bei vergleichsweise geringer mittlerer Tiefe einer Einkerbung.According to a first preferred embodiment of the device according to the invention it is provided that the notches are aligned substantially at right angles to the longitudinal direction of an optical waveguide and have a length which is smaller than the radius of the optical waveguide. A notch here preferably has a substantially rectilinearly extending base whose middle region has a greater distance from the mantle surface of the optical waveguide than the respective end regions thereof. This favors a high luminous efficiency with a comparatively small average depth of a notch.
Der mittlere Bereich einer Einkerbung weist vorzugsweise einen so großen Abstand zur Manteloberfläche auf, dass die Einkerbung auf eine Länge von 0,5% bis 10% des Radius der Lichtwellenleiter bemessen ist. Insbesondere ist die Einkerbung dabei vorzugsweise auf eine Länge von 30% bis 200% des Radius der Lichtwellenleiter bemessen.The central region of a notch preferably has such a large distance to the mantle surface that the notch is dimensioned to a length of 0.5% to 10% of the radius of the optical waveguide. In particular, the notch is preferably dimensioned to a length of 30% to 200% of the radius of the optical waveguide.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Lichtwellenleiter in einem einer Einkerbung nahen Raumbereich einen Brechungsindex aufweist, der unterschiedlich zu dem allgemeinen Brechungsindex des Lichtwellenleiters ist. Auch durch diese Maßnahme wird eine starke Lichtausbeute bei vergleichsweise geringer mittlerer Tiefe einer Einkerbung erreicht, da das den Lichtwellenleiter durchlaufende Licht dabei in Richtung auf die Wände der Einkerbung zu gebrochen wird. Je nach Art des verwendeten Materials des Lichtwellenleiters kann der Brechungsindex des Lichtwellenleiters in einem einer Einkerbung nahen Raumbereich dabei größer oder kleiner bemessen sein ist als der allgemeine Brechungsindex des Lichtwellenleiters.According to another preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that the optical waveguide has a refractive index in a space region close to a notch which is different from the general refractive index of the optical waveguide. Also by this measure, a strong light output is achieved at a comparatively low average depth of a notch, since the light passing through the optical fiber is thereby refracted in the direction of the walls of the notch. Depending on the type of used material of the optical waveguide, the refractive index of the optical waveguide in a near a notch space near it be greater or smaller than the general refractive index of the optical waveguide.
Bei der erfindungsgemäßen Lichtwellenleiter-Vorrichtung sind die Mehrzahl von Einkerbungen vorzugsweise in äquidistantem Abstand zueinander angeordnet sind, um ein einheitliche Leuchterscheinung zu liefern. Gemäß empirisch bewährter Ausführungen kann eine Einkerbung dabei im Querschnitt im wesentlichen rechteckig, dreiecksförmig oder auch kreissegmentförmig ausgebildet sein. Eine Einkerbung weist bei einem Lichtwellenleiter mit einem Durchmesser von etwa 0,25 mm bis 1,5 mm vorzugsweise eine lichte Breite von etwa 0,05 mm bis 1 mm, insbesondere etwa 0,2 mm sowie eine maximale Tiefe von etwa 0,025 mm bis 0,25 mm auf. Die maximale Tiefe ist dabei definiert als der Abstand des mittleren Bereich einer Einkerbung zur Manteloberfläche eines Lichtwellenleiters.In the optical waveguide device according to the invention, the plurality of notches are preferably arranged equidistant from one another in order to provide a uniform luminous appearance. According to empirically proven embodiments, a notch may be formed in cross-section substantially rectangular, triangular or circular segment. In the case of an optical waveguide with a diameter of approximately 0.25 mm to 1.5 mm, a notch preferably has a clear width of approximately 0.05 mm to 1 mm, in particular approximately 0.2 mm, and a maximum depth of approximately 0.025 mm to 0 , 25 mm up. The maximum depth is defined as the distance of the middle region of a notch to the mantle surface of an optical waveguide.
Der Lichtwellenleiter der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise als POF (polymere optische Faser) , und dabei insbesondere also als Bündel einer Vielzahl sehr dünner Einzelfasern ausgebildet. Dadurch ist gewährleistet, dass eine Einkerbung des Bündels immer nur auf eine gezielte Beschädigung eines bestimmten prozentualen Anteils aller Einzelfasern wirkt, so dass der Anteil des als dem Bündel austretenden Lichtes automatisch vergleichsweise gering gehalten ist. Dadurch wird erreicht, dass die Intensität des als den verschiedenen Einkerbungen austretenden Lichtes de fakto konstant und damit unabhängig von dem Abstand der lichteinkoppelnden Stirnfläche. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß erster Alternative sind in einem Ried vorzugsweise etwa 10 bis 30 Stichstäbe pro cm vorgesehen.The optical waveguide of the device according to the invention is preferably designed as POF (polymeric optical fiber), and thus in particular as a bundle of a plurality of very thin individual fibers. This ensures that a notch of the bundle only ever acts on a targeted damage of a certain percentage of all individual fibers, so that the proportion of emerging as the bundle light is automatically kept relatively low. This ensures that the intensity of the light emerging as the different notches de facto constant and thus independent of the distance of the lichteinkoppelnden face. In the method according to the invention according to the first alternative, preferably about 10 to 30 stabs per cm are provided in a reed.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß zweiter Alternative weist ein Litzenstab vorzugsweise eine Breite von 0,1 mm bis 1 mm auf.In the method according to the second alternative according to the invention, a stranded rod preferably has a width of 0.1 mm to 1 mm.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:The device according to the invention will be explained below with reference to a preferred embodiment, which is shown in the figures of the drawing. Show:
Fig. 1 Eine Systemansicht einer Webmaschine zurFig. 1 is a system view of a loom for
Herstellung der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßenProduction of the illustrated in Fig. 2 preferred embodiment of the invention
Lichtwellenleiter-Vorrichtung; eine erste bevorzugte Ausführungsform der Fig. 2 erfindungsgemäßen Lichtwellenleiter-Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben; Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte bevorzugteOptical waveguide device; a first preferred embodiment of Figure 2 optical fiber device according to the invention in a view obliquely from above. Fig. 3, the preferred shown in Fig. 2
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht; Fig. 4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einerEmbodiment of the device according to the invention in a cross-sectional view; Fig. 4 shows a further preferred embodiment of the device according to the invention in one
Querschnittsansicht ; Fig. 5 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einerCross-sectional view; Fig. 5 shows a further preferred embodiment of the device according to the invention in one
Querschnittsansicht ; Fig. 6 eine Webmaschine zur Herstellung der in denCross-sectional view; Fig. 6 shows a weaving machine for producing in the
Figuren 2 und 3 dargestellten bevorzugtenFigures 2 and 3 shown preferred
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben. Fig. 7 eine Webmaschine zur Herstellung der in den Figuren 2 und 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben.Embodiment of the device according to the invention in a view obliquely from above. Fig. 7 shows a loom for producing the illustrated in Figures 2 and 3 preferred embodiment of the device according to the invention in a view obliquely from above.
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte erfindungsgemäße Lichtwellenleiter-Vorrichtung 100 enthält einen Lichtwellenleiter 110 mit zwei Stirnflächen 111, 112 sowie einer Manteloberfläche 113, wobei in mindestens eine der Stirnflächen 111, 112 Licht einkoppelbar ist. Erfindungswesentlich weist die Mantel Oberfläche 113 eine Mehrzahl von Einkerbungen 114 auf, an denen jeweils ein Teil des eingekoppelten Lichtes austritt.The optical waveguide device 100 according to the invention shown in FIGS. 2 and 3 contains an optical waveguide 110 with two end faces 111, 112 and a mantle surface 113, wherein light can be coupled into at least one of the end faces 111, 112. Essential to the invention, the mantle surface 113 has a plurality of notches 114, on each of which a part of the coupled-in light emerges.
Die Einkerbungen 114 sind im wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung des Lichtwellenleiters 110 ausgerichtet und weisen eine Länge auf, die kleiner als der Radius des Lichtwellenleiters 110 bemessen ist. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, weist eine Einkerbung 114 eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Basis 115 auf, deren mittlerer Bereich 116 einen größeren Abstand zur Manteloberfläche 113 des Lichtwellenleiters 110 aufweist als deren jeweilige Endbereiche 117, 117'. Der mittlere Bereich 116 einer Einkerbung 114 weist einen so großen Abstand zur Manteloberfläche 113 auf, dass die Einkerbung 114 auf eine Länge von etwa 2% des Radius des Lichtwellenleiters 110 bemessen ist, der einen Durchmesser von 0,25 mm aufweist.The notches 114 are aligned substantially at right angles to the longitudinal direction of the optical waveguide 110 and have a length which is smaller than the radius of the optical waveguide 110 dimensioned. As can be seen in particular from FIG. 2, a notch 114 has a substantially rectilinearly extending base 115, the central region 116 of which has a greater distance from the mantle surface 113 of the optical waveguide 110 than its respective end regions 117, 117 '. The central region 116 of a notch 114 has such a large distance to the mantle surface 113 that the notch 114 is dimensioned to a length of about 2% of the radius of the optical waveguide 110, which has a diameter of 0.25 mm.
Der Lichtwellenleiter 110 ist in einem einer Einkerbung 114 nahen Raumbereich mit einem Brechungsindex versehen, der größer bemessen ist als dör allgemeine Brechungsindex des Lichtwellenleiters 110. Die Mehrzahl von Einkerbungen 114 sind in äquidistantem Abstand zueinander angeordnet, wobei eine Einkerbung 114 im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und eine lichte Breite von etwa 0,2 mm aufweist.The optical waveguide 110 is provided in a space region near a notch 114 with a refractive index which is greater than the general refractive index of the optical waveguide 110. The plurality of notches 114 are arranged equidistant from each other, wherein a notch 114 is formed in cross-section substantially rectangular and has a clear width of about 0.2 mm.
Der dargestellten Lichtwellenleiter 110 ist hergestellt mit Hilfe einer in den Figuren 6 und 7 dargestellten Webmaschine 200, wobei der Lichtwellenleiter 110 als Schussfaden in die Webmaschine 200 eingeführt ist, und wobei ein aus einer Mehrzahl zueinander parallel angeordneter Stichstäbe 210 gebildeter Ried 220 mit einem solchen Anpressdruck gegen einen jeweiligen Lichtwellenleiter-Schussfaden 110 geführt wird, dass eine Ausbildung entsprechender Einkerbungen 114 in einem jeden Lichtwellenleiter-Schussfaden 110 sichergestellt ist. Je nach gewähltem Anpressdruck des Rieds 220 gegen einen jeweiligen Lichtwellenleiter-Schussfaden 110 wird bei diesem Herstellungsverfahren eine flachere oder tiefere Einkerbung 114 erzielt.The illustrated optical waveguide 110 is produced by means of a weaving machine 200 shown in FIGS. 6 and 7, wherein the optical waveguide 110 is introduced as a weft thread into the loom 200, and wherein a reed 220 formed from a plurality of mutually parallel stabs 210 is formed with such a contact pressure is guided against a respective optical fiber weft 110 that a formation of corresponding notches 114 in each optical fiber weft 110 is ensured. Depending on the selected contact pressure of the reed 220 against a respective optical waveguide weft 110, a shallower or deeper notch 114 is achieved in this production method.
Je größer der Anpressdruck dabei gewählt ist, um so stärker ist die mechanische Einwirkung auf das Material eines Lichtwellenleiters 110 gegeben, die bei entsprechend gewählten Drücken automatisch zu einer merklichen Änderung des Brechungsindex des Licht ellenleitermaterials an denjenigen Stellen führt, an denen ein Stichstab 210 auf die Manteloberfläche 113 eines Lichtwellenleiters 110 eingewirkt hat.The greater the contact pressure is chosen, the stronger is the mechanical action on the material of an optical waveguide 110, which automatically leads to a noticeable change in the refractive index of the light ellenleitermaterials at those points at which a stitch rod 210 on the Cloak surface 113 of an optical waveguide 110 has acted.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist .The above-described embodiment of the invention is merely for the purpose of better understanding of the teaching defined by the claims according to the invention, as such is not limited by the embodiment.
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Claims

PatentansprücheClaims
1. Lichtwellenleiter-Vorrichtung (100) mit einem Lichtwellenleiter (110) mit zwei Stirnflächen (111, 112) sowie einer Manteloberfläche (113), wobei in mindestens eine der Stirnflächen (111, 112) Licht einkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Manteloberfläche (113) eine Mehrzahl von Einkerbungen (114) aufweist, an denen jeweils ein Teil des eingekoppelten Lichtes austritt.1. Optical waveguide device (100) with an optical waveguide (110) with two end faces (111, 112) and a jacket surface (113), light being able to be coupled into at least one of the end faces (111, 112), characterized in that the jacket surface (113) has a plurality of notches (114), at each of which a part of the coupled light emerges.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkerbungen (114) im wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung eines Lichtwellenleiters (110) ausgerichtet sind und eine Länge aufweisen, die kleiner als der Radius des Lichtwellenleiters (110) bemessen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the notches (114) are aligned substantially at right angles to the longitudinal direction of an optical waveguide (110) and have a length which is smaller than the radius of the optical waveguide (110).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einkerbung (114) eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Basis (115) aufweist, deren mittlerer Bereich (116) einen größeren Abstand zur Manteloberfläche (113) des Lichtwellenleiters (110) aufweist als deren jeweilige Endbereiche (117, 117').3. Device according to claim 2, characterized in that a notch (114) has a substantially rectilinear base (115), the central region (116) of which is at a greater distance from the jacket surface (113) of the optical waveguide (110) than the respective one End regions (117, 117 ').
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Bereich (116) einer Einkerbung (114) einen so großen Abstand zur Manteloberfläche (113) aufweist, dass die Einkerbung (114) auf eine Länge von 0,5% bis 10% des Radius des Lichtwellenleiters (110) bemessen ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the central region (116) of a notch (114) is so far away from the surface of the jacket (113) that the notch (114) has a length of 0.5% to 10% the radius of the optical waveguide (110) is dimensioned.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkerbung (114) auf eine Länge von 30% bis 200% des Radius des Lichtwellenleiters (110) bemessen ist. 5. The device according to claim 4, characterized in that the notch (114) is dimensioned to a length of 30% to 200% of the radius of the optical waveguide (110).
6. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (110) in einem einer Einkerbung (114) nahen Raumbereich einen Brechungsindex aufweist, der unterschiedlich zu dem allgemeinen Brechungsindex des Lichtwellenleiters (110) ist.6. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the optical waveguide (110) in a spatial region close to a notch (114) has a refractive index which is different from the general refractive index of the optical waveguide (110).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex des Lichtwellenleiters (110) in einem einer Einkerbung (114) nahen Raumbereich größer ist als der allgemeine Brechungsindex des Lichtwellenleiters (110) .7. The device according to claim 6, characterized in that the refractive index of the optical waveguide (110) in a spatial region close to a notch (114) is greater than the general refractive index of the optical waveguide (110).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex des Lichtwellenleiters (110) in einem einer Einkerbung (114) nahen Raumbereich kleiner ist als der allgemeine Brechungsindex des Lichtwellenleiters (110) .8. The device according to claim 6, characterized in that the refractive index of the optical waveguide (110) in a spatial region close to a notch (114) is smaller than the general refractive index of the optical waveguide (110).
9. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Einkerbungen (114) in äquidistantem Abstand zueinander angeordnet sind.9. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the plurality of notches (114) are arranged at an equidistant distance from one another.
10. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einkerbung (114) im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.10. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a notch (114) is substantially rectangular in cross section.
11. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einkerbung (114) im Querschnitt im wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist. 11. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a notch (114) is substantially triangular in cross section.
12. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einkerbung12. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a notch
(114) im Querschnitt im wesentlichen kreissegmentförmig ausgebildet ist.(114) is essentially circular segment-shaped in cross section.
13. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einkerbung13. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a notch
(114) eine lichte Breite von etwa 0,05 mm bis 1,0 mm aufweist .(114) has a clear width of about 0.05 mm to 1.0 mm.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einkerbung (114) eine lichte Breite von etwa 0,2 mm aufweist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that a notch (114) has a clear width of about 0.2 mm.
15. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (110) als POF (polymere optische Faser) ausgebildet ist.15. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the optical waveguide (110) is designed as POF (polymeric optical fiber).
16. Vorrichtung nach einem oder mehr der vorhergehenden16. Device according to one or more of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass derClaims, characterized in that the
Lichtwellenleiter (110) als Bündel einer Vielzahl von Einzelfasern ausgebildet ist.Optical waveguide (110) is designed as a bundle of a large number of individual fibers.
17. Verfahren zur Herstellung eines mit Einkerbungen (114) versehenen Lichtwellenleiters (110) nach einem der17. A method for producing an optical waveguide (110) provided with notches (114) according to one of the
Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass derClaims 1 to 16, characterized in that the
Lichtwellenleiter (110) als Schussfaden in eine WebmaschineOptical waveguide (110) as a weft thread in a weaving machine
(200) eingeführt wird, wobei ein aus einer Mehrzahl zueinander parallel angeordneter Stichstäbe (210) gebildeter Ried (220) mit einem solchen Anpressdruck gegen einen jeweiligen Lichtwellenleiter-Schussfaden (110) geführt wird, dass eine Ausbildung entsprechender Einkerbungen (114) in einem jeden Lichtwellenleiter- Schussfaden (110) sichergestellt ist.(200) is introduced, whereby a reed (220) formed from a plurality of prongs (210) arranged parallel to one another is guided against a respective optical fiber weft thread (110) with a contact pressure such that a corresponding formation Notches (114) in each optical fiber weft (110) is ensured.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ried (220) etwa 5 bis 40 Stichstäbe (210) pro cm vorgesehen sind.18. The method according to claim 17, characterized in that about 5 to 40 sticks (210) per cm are provided in a reed (220).
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ried (220) etwa 15 bis 25 Stichstäbe (210) pro cm vorgesehen sind.19. The method according to claim 17, characterized in that about 15 to 25 sticks (210) per cm are provided in a reed (220).
20. Verfahren zur Herstellung eines mit Einkerbungen (114) versehenen Lichtwellenleiters (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (110) als Kettfaden in eine Webmaschine20. A method for producing an optical waveguide (110) provided with notches (114) according to one of claims 1 to 16, characterized in that the optical waveguide (110) as a warp thread in a weaving machine
(200) eingeführt wird, wobei ein jeweiliger(200) is introduced, with a respective
Lichtwellenleiter-Kettfaden durch das Auge einesOptical fiber warp thread through the eye of one
Litzenstabes geführt wird, dessen Innenrand nach einem jeden Einführen eines Schussfadens mit einem solchen Anpressdruck in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung eines Lichtwellenleiter-Kettfadens geführt wird, dass eine Ausbildung entsprechender Einkerbungen in dem Lichtwellenleiter-Kettfaden sichergestellt ist.Stranded wire is guided, the inner edge of which is guided after each insertion of a weft thread with such contact pressure in a direction perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber warp thread that a formation of corresponding notches in the optical fiber warp thread is ensured.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Litzenstab eine Breite von 0,1 mm bis 1 mm aufweist .21. The method according to claim 20, characterized in that a heald rod has a width of 0.1 mm to 1 mm.
-λ- -k -A- *λ- -λ- -k -A- * λ-
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