WO2006116990A1 - Method and device for determining the position of a core in an optical fiber - Google Patents

Method and device for determining the position of a core in an optical fiber Download PDF

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    • G02B6/3843—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule with auxiliary facilities for movably aligning or adjusting the fibre within its ferrule, e.g. measuring position or eccentricity

Definitions

  • FIGS. IB and IC show the cross sections of two polarization-maintaining optical fibers. Both fibers have a core (core) 11 for guiding a light mode. A fiber cladding cladding 14 is also light-guiding but has a low refractive index. Of the Fiber clad thereby causes a total reflection and thus a guidance of the light radiation in the fiber core.
  • FIG. 2 shows a device 100 for connecting two optical fibers 10 and 10 '.
  • the apparatus 100 is supplied with two optical cables 15 and 15 '. Inside the optical cable 15, the optical fiber 10 extends. Inside the optical cable 15 'extends the optical fiber 10'. To connect the two optical fibers of the optical cables, the sheath, any reinforcing agents and the fiber optic cable is stripped, so that the optical fibers are exposed. For mutual alignment of the respective fiber cores of the two optical fibers, the optical fiber 10 is fixed in a holder 50 and the optical fiber 10 'in a holder 50'.
  • Splicing process can also bond together or mechanically fix the two optical fibers together.
  • JP 59-219707, JP 60-46509 and JP 60-85350 relate to a method of locating a fiber core of a single-mode fiber.
  • the fiber is irradiated with parallel light perpendicular to the fiber axis.
  • the diffracted and refracted light within the fiber is fed to an optical system which produces an intensity profile of the power density of the radiation.
  • the fiber core of polarization-preserving PANDA and bow tie-type fibers can only be determined insufficiently, since the characteristic course determined by the structure of the fiber core lies within the intensity profile of the radiation received by the stress-generating structures is disturbed in the fiber coat.
  • the position of the fiber core of the optical fiber can be determined in this position in the direction of the second axis of symmetry.
  • the optical fiber is rotated between the light source and the lens in a second direction so that the light beams emanating from the light source are oriented approximately perpendicular to the first and third axes of symmetry of the optical fiber.
  • the lens is subsequently displaced such that the object plane of the lens lies between the light source and the third axis of symmetry.
  • the position of the fiber core of the optical fiber in the direction of the third axis of symmetry can be determined on the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane.
  • the first optical system is aligned with respect to the optical fiber so that the rays emanating from the light source of the first optical system impinge on the optical fiber approximately perpendicular to the second axis of symmetry.
  • the second optical system is aligned with respect to the optical fiber such that the rays emanating from the light source of the second optical system impinge upon the optical fiber approximately perpendicular to the third axis of symmetry.
  • FIG. 1A shows an optical fiber in the longitudinal direction
  • FIG. 3 shows a device for determining the position of a fiber core of an optical fiber according to the invention
  • FIG. 7B shows an intensity distribution of a received radiation impinging on a PANDA-type optical fiber perpendicular to the second axis of symmetry when the object plane according to the invention lies between the center of the optical fiber and the light source,
  • FIG. 8A shows an intensity distribution of radiation impinging on a PANDA-type optical fiber perpendicular to the third axis of symmetry when the object plane lies between the center of the optical fiber and the lens.
  • Symmetryeachse impinges when the object plane is according to the invention between the center of the optical fiber and the light source,
  • maxima MAX3 and MAX4 occur at the pixel locations 90 and 140 in the image plane, which indicate the position of the voltage-generating structures 12a and 12b within the optical fiber.
  • the fiber core 11 of the optical fiber generates the minimum MINI and the two maxima MAXI and MAX2 in a central region Dil of the gray value distribution between the pixel locations 100 and 130.
  • the position of the optical fiber and its internal structures along the symmetry axis S2 can thus be determined.
  • two optical fibers must be aligned in the vertical direction, along the axis of symmetry S2, and in the horizontal direction, along the axis of symmetry S3.
  • One possibility is to provide two optical systems which, as shown in FIG. 4, are arranged perpendicular to one another.
  • Another possibility is to provide a single optical system which is about the axis of symmetry Sl in the longitudinal direction of the optical Fiber is rotatably mounted.
  • the optical fiber for example, in a holder 50, as shown in Figure 2, arranged, which is rotatably mounted. This makes it possible to rotate the optical fiber about its longitudinal axis.
  • the gray scale distribution according to FIG. 7B has two maxima and a minimum within the region of the fiber core.
  • the fiber core of the optical fiber is therefore much easier to localize in the case of a gray value distribution according to FIG. 7B than in the case of a distribution of gray values according to FIG. 7A.
  • the fiber core of the optical fiber can be better determined on the basis of the distribution of the gray values of FIG. 8B than on the gray value distribution in FIG. 8A.
  • the fiber core 11 only generates a maximum, whereas in FIG. 8B, two maxima are generated.
  • Figure IOC shows the distribution of the gray values of the radiation incident in the image plane when the fiber is rotated to the right by the symmetry axis S2 by ten degrees.
  • the cases shown in FIGS. 10A and 10C are synonymous with the fact that the stress-generating structures are not arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry S2.
  • Figure HC shows the distribution of the gray values of the radiation incident on the image plane when the fiber is rotated to the right by the symmetry axis S2 by ten degrees.
  • the cases shown in FIGS. HA and HC are synonymous with the fact that the voltage-generating structures are not arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry S2.
  • FIGS. 11A to 11C show no change in the gray value distribution in the region of the fiber core of the optical fiber with a rotation of the fiber by +/- 10 degrees with respect to the symmetry axis S2.
  • a slightly asymmetrical arrangement of the voltage-generating structures has a less pronounced effect on the gray value distribution of the radiation incident in the image plane when the object plane is arranged between the center of the optical fiber and the light source.
  • the location of the center Z ' can be determined from the known position of the fiber edges Rl' and R2 '.

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Abstract

Disclosed is a core (11) of an optical fiber (10a) for guiding a light mode. Said fiber core (11) is disposed between a light source (20a) and at least one lens (30a) of an optical system. The beams emitted by the light source hit the fiber cladding (14) perpendicular to the longitudinal axis of the optical fiber. The light beams are diffracted inside the fiber cladding by means of stress applying structures (12a, 12b) and the fiber core (11) and are projected onto an image plane (BE1) with the aid of the lens (30a). Said lens (30a) is arranged such that an object plane (OE1) lies between the light source (20a) and the center (Z) of the optical fiber. The position of the fiber core (11) can be determined using a characteristic intensity distribution of the radiation received on the image plane (BE1) by a CCD camera (40a). Especially the position of the core of a polarization-maintaining PANDA-type or bow tie-type optical fiber can be determined by moving the object plane (OE1) to a position located between the center (Z) of the optical fiber and the light source (20a).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen FaserMethod and device for determining the position of a fiber core in an optical fiber
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser sowie eine Vorrichtung, mit der sich die Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser bestimmen lässt.The invention relates to a method for determining the position of a fiber core in an optical fiber and to a device with which the position of a fiber core in an optical fiber can be determined.
Ein optisches Kabel umfasst mindestens eine optische Faser zur Übertragung von Lichtleistung. Die optische Faser befindet sich im Inneren einer Lichtwellenleiter-Ader (core tube) , die sich im Kernbereich des optischen Kabels befindet. Um das Lichtwellenleiter-Röhrchen sind im Allgemeinen Armierungsmittel (strength members) verteilt. Diese werden von einer Um- mantelung (jacket) umschlossen.An optical cable comprises at least one optical fiber for transmitting light power. The optical fiber is located inside an optical fiber core tube located in the core area of the optical cable. Around the fiber optic tube are generally distributed (strength members). These are enclosed by a jacket.
Figur IA zeigt eine optische Faser 10. Die optische Faser hat eine erste Symmetrieachse Sl, die im Zentrum Z der optischen Faser in Längsrichtung verläuft. Durch die Querschnittsfläche der optischen Faser verläuft eine zweite Symmetrieachse S2 und eine dritte Symmetrieachse S3. Die zweite Symmetrieachse S2 verläuft in vertikaler Richtung, wohingegen die dritte Symmetrieachse S3 in horizontaler Richtung verläuft. Alle drei Symmetrieachsen stehen orthogonal zueinander und schneiden sich im Zentrum Z der optischen Faser.Figure IA shows an optical fiber 10. The optical fiber has a first axis of symmetry Sl, which extends in the center Z of the optical fiber in the longitudinal direction. Through the cross-sectional area of the optical fiber extends a second axis of symmetry S2 and a third axis of symmetry S3. The second axis of symmetry S2 extends in the vertical direction, whereas the third axis of symmetry S3 extends in the horizontal direction. All three symmetry axes are orthogonal to each other and intersect at the center Z of the optical fiber.
Die Figuren IB und IC zeigen die Querschnitte zweier polari- sationserhaltender optischer Fasern. Beide Fasern weisen einen Faserkern (Core) 11 zur Führung eines Lichtmode auf. Ein den Faserkern umgebender Fasermantel (Cladding) 14 ist ebenfalls Iichtführend, hat jedoch eine niedrige Brechzahl. Der Fasermantel bewirkt dadurch eine Totalreflexion und somit eine Führung der Lichtstrahlung im Faserkern.FIGS. IB and IC show the cross sections of two polarization-maintaining optical fibers. Both fibers have a core (core) 11 for guiding a light mode. A fiber cladding cladding 14 is also light-guiding but has a low refractive index. Of the Fiber clad thereby causes a total reflection and thus a guidance of the light radiation in the fiber core.
Figur IB zeigt eine polarisationserhaltende optische Faser vom sogenannten PANDA-Typ. Symmetrisch zu den Symmetrieachsen S2 und S3 sind oberhalb und unterhalb des Faserkerns 11 zwei spannungserzeugende Strukturen (stress applying parts) 12a und 12b von kreisförmigem Querschnitt angeordnet. Figur IC zeigt einen Querschnitt durch eine optische Faser vom soge- nannten Bow Tie-Typ. Die Bow Tie-Faser weist oberhalb und unterhalb des Faserkerns 11 ebenfalls zwei Spannungserzeugende Strukturen 13a und 13b auf, die symmetrisch zu den Symmetrieachsen S2 und S3 angeordnet sind. Im Gegensatz zu den spannungserzeugenden Strukturen der Faser vom PANDA-Typ haben die Querschnittstlachen der spannungserzeugenden Strukturen der Bow Tie-Faser die Form von Kreissegmenten.Figure IB shows a polarization-maintaining optical fiber of the so-called PANDA type. Symmetrically with respect to the symmetry axes S2 and S3, above and below the fiber core 11, two stress applying parts 12a and 12b of circular cross section are arranged. FIG. 1C shows a cross section through an optical fiber of the so-called bow tie type. The bow tie fiber also has, above and below the fiber core 11, two voltage-generating structures 13a and 13b which are arranged symmetrically to the symmetry axes S2 and S3. In contrast to the stress-generating structures of the PANDA-type fiber, the cross-sectional flaws of the stress-inducing structures of the bow tie fiber are in the form of circle segments.
Bei der Herstellung und Verlegung von Kabeln mit optischen Fasern müssen oftmals zwei Kabelstränge miteinander verbunden werden. Dabei wird eine optische Faser eines ersten optischen Kabels mit einer optischen Faser eines zweiten optischen Kabels verbunden. Bei dem Verbindungsvorgang sollen die Querschnittsflächen der beiden Kabelenden derart miteinander verbunden werden, dass die optischen Verluste, die entstehen, wenn Licht aus der einen optischen Faser in die andere optische Faser gekoppelt wird, möglichst gering sind. Eine wesentliche Ursache für optische Verluste bei der Übertragung von Licht über eine Verbindungsstelle zweier Fasern liegt in einem seitlichen Versatz zwischen den Faserkernen der beiden Fasern. Daher sollten beim Verbinden der Querschnittsflächen zweier PANDA-Typ Fasern beziehungsweise zweier Bow Tie-Typ Fasern oder auch beim Verbinden einer PANDA-Typ Faser mit einer Bow Tie-Typ Faser nach dem Abschluss des Verbindungsvor- ganges die beiden Faserkerne der Fasern nach Möglichkeit ohne Versatz aufeinander ausgerichtet sein.In the manufacture and laying of cables with optical fibers often two cable strands must be interconnected. In this case, an optical fiber of a first optical cable is connected to an optical fiber of a second optical cable. In the joining process, the cross-sectional areas of the two cable ends are to be connected to one another in such a way that the optical losses that result when light is coupled from one optical fiber to the other optical fiber are as small as possible. A major cause of optical losses in the transmission of light through a junction of two fibers is a lateral offset between the fiber cores of the two fibers. Therefore, when connecting the cross-sectional areas of two PANDA-type fibers or two Bow Tie-type fibers or even when connecting a PANDA-type fiber with a Bow Tie-type fiber after completion of the connection preparation Ganges the two fiber cores of the fibers are aligned as possible without offset to each other.
Zur genauen Ausrichtung der Faserkerne in den beiden zu ver- bindenden Fasern ist es nicht ausreichend, die beiden optischen Fasern in Bezug auf ihren Faserrand aufeinander auszurichten. Aufgrund von Herstellungstoleranzen muss der Faserkern nicht zwingend im Zentrum der optischen Fasern liegen. Bei transversalen Single-Mode-Fasern, die unpolarisiertes Licht im transversalen Grundmode übertragen und keine span- nungserzeugenden Strukturen aufweisen, weist die Konzentrizi- tät des Faserkerns in Bezug auf den äußeren Durchmesser der Faser eine Toleranz in einer Größenordnung von 0,1 bis 1 μm auf. Für polarisationserhaltende Fasern vom PANDA- oder Bow Tie-Typ, die im Gegensatz zu einer transversalen Single-Mode- Faser zusätzlich spannungserzeugende Strukturen enthalten, liegt die Toleranz für die Konzentrizität des Faserkerns in Bezug auf den äußeren Durchmesser der optischen Faser in einer Größenordnung von 1 μm. Wenn die beiden optischen Fasern allein auf ihre äußeren Faserränder hin ausgerichtet werden und danach verbunden werden, lässt sich nach dem Verbindungsvorgang ein seitlicher Versatz zwischen den beiden Faserkernen der zu verbindenden Faserenden von bis zu 2 μm feststellen. Während die Verlustleistung kleiner als 0,02 dB ist, wenn die beiden Faserkerne der Fasern ohne Versatz miteinander verbunden sind, führt ein Versatz der Faserkerne zu zusätzlichen Leistungsverlusten bei der Übertragung von Licht über die Verbindungsstelle von bis zu 0,15 dB. Daher ist es bei der Verbindung zweier optischer Fasern wünschenswert, wenn vor dem eigentlichen Verbindungsvorgang die zu verbindenden Faserkerne derart aufeinander ausgerichtet sind, dass nach dem Verbindungsvorgang kein seitlicher Versatz an der Verbindungsstelle auftritt beziehungsweise der Versatz möglichst gering ist.For precise alignment of the fiber cores in the two fibers to be bonded, it is not sufficient to align the two optical fibers with respect to their fiber edge. Due to manufacturing tolerances, the fiber core does not necessarily have to be in the center of the optical fibers. For transversal single-mode fibers which transmit unpolarized light in the transverse fundamental mode and have no stress-generating structures, the concentricity of the fiber core with respect to the outer diameter of the fiber has a tolerance of the order of 0.1 to 1 μm on. For PANDA or Bow Tie type polarization-maintaining fibers which contain stress generating structures in contrast to a single-mode transversal fiber, the concentricity tolerance of the fiber core with respect to the outer diameter of the optical fiber is on the order of 1 microns. If the two optical fibers are aligned solely on their outer fiber edges and then connected, can be determined after the connection process, a lateral offset between the two fiber cores of the fiber ends to be connected of up to 2 microns. While the power dissipation is less than 0.02 dB when the two fiber cores of the fibers are connected without offset, skewing of the fiber cores results in additional power losses in the transmission of light across the junction of up to 0.15 dB. Therefore, it is desirable in the connection of two optical fibers, if prior to the actual connection process, the fiber cores to be connected are aligned such that after the connection process no lateral offset at the Junction occurs or the offset is minimized.
Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Verbindung zweier op~ tischer Fasern 10 und 10'. Der Vorrichtung 100 werden zwei optische Kabel 15 und 15' zugeführt. Im Inneren des optischen Kabels 15 verläuft die optische Faser 10. Im Inneren des optischen Kabels 15' verläuft die optische Faser 10'. Zur Verbindung der beiden optischen Fasern der optischen Kabel, wird die Ummantelung, eventuelle Armierungsmittel und die Lichtwellenleiterader abisoliert, sodass die optischen Fasern frei liegen. Zur gegenseitigen Ausrichtung der jeweiligen Faserkerne der beiden optischen Fasern wird die optische Faser 10 in einer Halterung 50 und die optische Faser 10' in einer Halterung 50' fixiert. Die Halterungen sind gegeneinander verschiebbar, sodass sich die Faserkerne im Inneren der beiden optischen Fasern derart aufeinander ausrichten lassen, dass sie nach dem Verbindungsvorgang ohne Versatz miteinander verbunden sind. Zur Verbindung der beiden Fasern wird bei- spielsweise eine Spleißvorrichtung 60 eingesetzt. Neben einemFIG. 2 shows a device 100 for connecting two optical fibers 10 and 10 '. The apparatus 100 is supplied with two optical cables 15 and 15 '. Inside the optical cable 15, the optical fiber 10 extends. Inside the optical cable 15 'extends the optical fiber 10'. To connect the two optical fibers of the optical cables, the sheath, any reinforcing agents and the fiber optic cable is stripped, so that the optical fibers are exposed. For mutual alignment of the respective fiber cores of the two optical fibers, the optical fiber 10 is fixed in a holder 50 and the optical fiber 10 'in a holder 50'. The brackets are mutually displaceable, so that the fiber cores in the interior of the two optical fibers can be aligned with each other in such a way that they are connected to each other after the connection process without offset. For example, a splicing device 60 is used to connect the two fibers. In addition to one
Spleißprozess kann auch ein Klebevorgang oder eine mechanische Fixierung die beiden optischen Fasern miteinander verbinden.Splicing process can also bond together or mechanically fix the two optical fibers together.
Zur Ausrichtung der beiden optischen Faser ist es notwendig die Lage der Faserkerne im Inneren der beiden optischen Fasern möglichst genau zu kennen. Zur Lokalisierung der Lage der Faserkerne innerhalb der optischen Fasern sind verschiedene Methoden bekannt. In der Druckschrift JP 55-96433 wird die Lage von Faserkernen optischer Fasern anhand von Röntgenstrahlen bestimmt. In der Druckschrift US 4,690,493 und der Druckschrift GB 2,110,412 A wird eine optische Faser mit ultraviolettem Licht bestrahlt und anhand des emittierten Lieh- tes die Lage des Faserkerns bestimmt. Bei den beschriebenen Methoden muss beides Mal jedoch eine zusätzliche Lichtquelle zur Bestrahlung der optischen Fasern verwendet werden.To align the two optical fibers, it is necessary to know the position of the fiber cores inside the two optical fibers as accurately as possible. For locating the position of the fiber cores within the optical fibers, various methods are known. The document JP 55-96433 determines the position of fiber cores of optical fibers by means of X-rays. In US Pat. No. 4,690,493 and GB 2,110,412 A, an optical fiber is irradiated with ultraviolet light and analyzed on the basis of the emitted light. tes the location of the fiber core determined. In the methods described, however, an additional light source for irradiating the optical fibers must be used both times.
In der Druckschrift US 4,660,972 wird eine Methode vorgeschlagen, bei der ein Wellenleiter mit parallelem Licht aus zwei orthogonalen Richtungen bestrahlt wird. Die innerhalb der Faser gebrochenen und gebeugten Lichtstrahlen werden von einem optischen System erfasst und überlagert. Aus der Über- lagerung der gebeugten und gebrochenen Strahlung aus den beiden orthogonalen Richtungen lässt sich die räumliche Lage des Faserkerns beziehungsweise der Wellenleiter bestimmen. Zur Anwendung dieser Methode ist jedoch die Verwendung eines aufwändigen optischen Systems erforderlich.In the document US 4,660,972 a method is proposed in which a waveguide is irradiated with parallel light from two orthogonal directions. The light rays diffracted and diffracted within the fiber are detected and superimposed by an optical system. The spatial position of the fiber core or the waveguides can be determined from the superimposition of the diffracted and refracted radiation from the two orthogonal directions. To use this method, however, the use of a complex optical system is required.
Gemäß der Druckschrift US 4,067,651 wird eine interferometrische Methode zur Bestimmung der Exzentrizität des Faserkerns verwendet. Die optische Faser wird von einem Laserstrahl bestrahlt. Ein Brechungs- und Beugungsbild wird anschließend zur Bestimmung der Abweichung der Konzentrizität von Faserkern und Fasermantel analysiert. Diese Methode erfordert jedoch eine aufwändige Analyse des Brechungs-/Beugungsbildes .According to US Pat. No. 4,067,651, an interferometric method is used for determining the eccentricity of the fiber core. The optical fiber is irradiated by a laser beam. A refraction and diffraction pattern is then analyzed to determine the deviation of the concentricity of the fiber core and cladding. However, this method requires a complex analysis of the refraction / diffraction pattern.
Ein weiteres Verfahren zur Ausrichtung der Faserkerne zweier optischer Fasern wird in der Druckschrift US 4,561,719 beschrieben. Bei dieser Methode wird Licht in den Faserkern einer ersten optischen Faser eingespeist und das Licht detek- tiert, das in den Faserkern der zweiten optischen Faser eingekoppelt wird. Bei dieser Methode müssen jedoch Vorrichtun- gen vorgesehen werden, die Licht in eine erste Faser einkop- peln und Licht aus der zweiten Faser auskoppeln. Die Druckschriften JP 59-219707, JP 60-46509 und JP 60-85350 betreffen ein Verfahren zur Lokalisierung eines Faserkerns einer Single-Mode-Faser . Dabei wird die Faser mit parallelem Licht senkrecht zur Faserlängsachse bestrahlt. Das innerhalb der Faser gebeugte und gebrochene Licht wird einem optischen System zugeführt, das ein Intensitätsprofil der Leistungsdichte der Strahlung erzeugt. Das Intensitätsprofil zeigt Minima und Maxima, aus deren Lage innerhalb des Intensitätsprofils sich die Lage des Faserkerns bestimmen lässt. Dieses Verfahren kann jedoch insbesondere für polarisationserhalten- de Fasern vom PANDA-Typ nicht verwendet werden, da durch die spannungserzeugenden Strukturen innerhalb des Intensitätsprofils zusätzliche Minima und Maxima erzeugt werden.Another method for aligning the fiber cores of two optical fibers is described in US Pat. No. 4,561,719. In this method, light is fed into the fiber core of a first optical fiber and the light is detected, which is coupled into the fiber core of the second optical fiber. In this method, however, devices must be provided which couple light into a first fiber and couple out light from the second fiber. JP 59-219707, JP 60-46509 and JP 60-85350 relate to a method of locating a fiber core of a single-mode fiber. The fiber is irradiated with parallel light perpendicular to the fiber axis. The diffracted and refracted light within the fiber is fed to an optical system which produces an intensity profile of the power density of the radiation. The intensity profile shows minima and maxima, from whose position within the intensity profile the position of the fiber core can be determined. However, this method can not be used in particular for PANDA-type polarization-preserving fibers, since additional minima and maxima are generated by the stress-generating structures within the intensity profile.
Gemäß der Druckschrift US 4,825,092 werden zwei optische Fasern zueinander ausgerichtet, indem zuerst beide Fasern mit Licht senkrecht zu den Faserlängsrichtungen bestrahlt werden und anschließend die Positionen der Faserkerne anhand der Konturen in den aufgenommenen Beugungs- und Brechungsbildern lokalisiert werden. Auch dieses Verfahren lässt sich nicht ohne weiteres auf polarisationserhaltende Fasern vom PANDA- und Bow Tie-Typ übertragen, da durch die spannungserzeugenden Strukturen die markanten Konturen des Faserkerns verwischt werden .According to US Pat. No. 4,825,092, two optical fibers are aligned with one another by firstly irradiating both fibers with light perpendicular to the fiber longitudinal directions and then locating the positions of the fiber cores from the contours in the recorded diffraction and refraction images. Also, this method can not be easily transferred to PANDA and Bow Tie type polarization-maintaining fibers, since the prominent contours of the fiber core are blurred by the stress-generating structures.
Die Druckschriften US 4,882,497 und EP 0 256 539 betreffen ein Verfahren, mit dem sich die Exzentrizität eines Faserkerns einer optischen Faser bestimmen lässt. Die optische Faser wird dazu senkrecht zu einer Faserlängsachse von einer Lichtquelle bestrahlt. Anhand eines Intensitätsprofils derThe documents US 4,882,497 and EP 0 256 539 relate to a method by which the eccentricity of a fiber core of an optical fiber can be determined. The optical fiber is irradiated perpendicular to a fiber axis by a light source. Based on an intensity profile of the
Strahlung eines Beugungs- und Brechungsbildes, das hinter der Faser aufgenommen wird, lässt sich die Exzentrizität des Faserkerns bestimmen. Dabei wird insbesondere ein sogenannter „Linseneffekt" berücksichtigt, der aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindices des Faserkerns und des Fasermantels zustande kommt. Bei der Untersuchung einer „PANDA"- und einer „Bow Tie"-Faser treten jedoch zusätzliche solcher „Linsenef- fekte" aufgrund der spannungserzeugenden Strukturen auf, die insbesondere von der Orientierung dieser Strukturen in Bezug auf die Richtung der einfallenden Lichtstrahlen abhängig sind.Radiation of a diffraction and refraction image taken behind the fiber allows the eccentricity of the fiber core to be determined. In particular, a so-called However, when investigating a "PANDA" and a "bow tie" fiber, additional such "lens effects" occur due to the stress-generating structures that are present are particularly dependent on the orientation of these structures with respect to the direction of the incident light rays.
Bei gegenwärtigen Vorrichtungen zur Durchführung eines Fusi- ons- oder Spleißvorganges werden zwei Verfahren verwendet, um die Faserkerne von zwei zu verbindenden optischen Fasern auszurichten. Eine Methode besteht darin Licht in den Faserkern einer ersten optischen Faser einzuspeisen und das Licht zu detektieren, das in den Faserkern einer zweiten optischen Faser eingespeist wird. Dieses Verfahren lässt sich jedoch für Fusions-Spleiß-Vorrichtungen zur Verbindung von polarisati- onserhaltenden Fasern nicht ohne größeren Aufwand verwenden, da die Fasern während des Spleißvorgangs innerhalb der Fusi- ons-Spleiß-Vorrichtung gedreht werden müssen. Daher müsste das optische System zur Einspeisung von Licht in die erste optische Faser und zur Detektion des in die zweite Faser eingekoppelten Lichts an die Rotation der optischen Faser ange- passt werden.In present devices for performing a fusion or splicing operation, two methods are used to align the fiber cores of two optical fibers to be joined. One method is to inject light into the fiber core of a first optical fiber and to detect the light that is fed into the fiber core of a second optical fiber. However, this method can not be used with great effort for fusion splicing devices for joining polarization-maintaining fibers because the fibers must be rotated during the splicing process within the fusion splicer. Therefore, the optical system for feeding light into the first optical fiber and detecting the light coupled into the second fiber would have to be adapted to the rotation of the optical fiber.
Bei dem zweiten Verfahren wird die optische Faser aus zwei verschiedenen Richtungen senkrecht zur Längsrichtung der optischen Faser mit Licht bestrahlt. Die Lage des Faserkerns oder die Exzentrizität des Faserkerns lässt sich aus der In- tensitätsverteilung der während dem Durchgang des Lichtes durch die optische Faser gebeugten Strahlung in den beiden senkrecht zueinander stehenden Richtungen ermitteln. Über ein Linsensystem wird dabei eine Objektebene in eine Bildebene abgebildet und die Intensitätsverteilung der Strahlung in der Bildebene ausgewertet. Die Objektebene liegt dabei im Allgemeinen zwischen dem Zentrum der optischen Faser und dem Linsensystem. Insbesondere bei Single-Mode-Fasern lässt sich die Kontur des äußeren Faserrandes sowie die Kontur des Faserkerns anhand eines charakteristischen Verlaufs des Intensitätsprofils der Leistungsdichte der Strahlung in der Bildebene mit hoher Genauigkeit ermitteln. Im Gegensatz zu Single- Mode-Fasern lässt sich jedoch der Faserkern von polarisati- onserhaltenden Fasern vom PANDA- und Bow Tie-Typ nur unzureichend ermitteln, da der durch die Struktur des Faserkerns bestimmte charakteristische Verlauf innerhalb des Intensitätsprofils der empfangenen Strahlung durch die spannungserzeugenden Strukturen im Fasermantel gestört wird.In the second method, the optical fiber is irradiated with light from two different directions perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber. The position of the fiber core or the eccentricity of the fiber core can be determined from the intensity distribution of the radiation diffracted by the optical fiber during the passage of the light in the two mutually perpendicular directions. A lens system turns an object plane into an image plane imaged and evaluated the intensity distribution of the radiation in the image plane. The object plane generally lies between the center of the optical fiber and the lens system. Particularly in the case of single-mode fibers, the contour of the outer fiber edge and the contour of the fiber core can be determined with high accuracy on the basis of a characteristic profile of the intensity profile of the power density of the radiation in the image plane. However, in contrast to single-mode fibers, the fiber core of polarization-preserving PANDA and bow tie-type fibers can only be determined insufficiently, since the characteristic course determined by the structure of the fiber core lies within the intensity profile of the radiation received by the stress-generating structures is disturbed in the fiber coat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich die Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser, insbesondere in einer polarisationser- haltenden optischen Faser vom PANDA- oder Bow Tie-Typ, mög- liehst genau ermitteln lässt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit der sich die Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser, insbesondere in einer polarisationserhaltenden optischen Faser vom PANDA- oder Bow Tie-Typ, möglichst genau ermitteln lässt.The object of the present invention is therefore to specify a method with which the position of a fiber core in an optical fiber, in particular in a polarization-maintaining optical fiber of the PANDA or Bow Tie type, can be determined as accurately as possible. A further object of the present invention is to provide a device with which the position of a fiber core in an optical fiber, in particular in a polarization-maintaining optical fiber of the PANDA or Bow Tie type, can be determined as accurately as possible.
Die Aufgabe betreffend das Verfahren zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser wird gelöst, indem eine optische Faser mit einem Faserkern zur Führung eines Lichtmodes mit einer ersten Symmetrieachse, die in Längsrichtung der Faser durch das Zentrum der optischen Faser verläuft, und mit einer zweiten und dritten Symmetrieachse, die jeweils in Querrichtung der Faser durch das Zentrum der opti- sehen Faser verlaufen, vorgesehen wird. Die erste, zweite und dritte Symmetrieachse verlaufen zueinander orthogonal. Des Weiteren ist ein optisches System vorzusehen, das eine Lichtquelle, mindestens eine Linse, die eine Objektebene in eine Bildebene abbildet, wobei die Objektebene annähernd parallel zur zweiten oder dritten Symmetrieachse verläuft, und eine Vorrichtung zur Erfassung einer Intensitätsverteilung einer in der Bildebene empfangenen Strahlung aufweist. Die Linse ist zwischen der Lichtquelle und der Vorrichtung zur Erfas- sung der Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung angeordnet. Die optische Faser wird zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordnet. Anschließend wird die Lichtquelle zur Aussendung von Lichtstrahlen in Richtung der optischen Faser aktiviert. Die Linse wird erfindungsgemäß derart verschoben, dass die Objektebene der Linse zwischen der Lichtquelle und der zweiten und/oder dritten Symmetrieachse der optischen Faser liegt. Die Objektebene liegt somit zwischen dem eigentlichen Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle. Anschließend wird die Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung erfasst, wobei durch die optische Faser im Strahlengang der Lichtquelle mehrere Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung erzeugt werden. Die Lage des Faserkerns der optischen Faser lässt sich anschließend in Richtung der zweiten und/oder dritten Symmetrieachse anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung' der empfangenen Strahlung ermitteln.The object concerning the method of determining the position of a fiber core in an optical fiber is solved by providing an optical fiber having a fiber core for guiding a light mode having a first axis of symmetry extending in the longitudinal direction of the fiber through the center of the optical fiber and having a second and third axes of symmetry, each in the transverse direction of the fiber through the center of the optical axis. see fiber run, is provided. The first, second and third axes of symmetry are mutually orthogonal. Furthermore, an optical system is to be provided which has a light source, at least one lens which images an object plane into an image plane, the object plane being approximately parallel to the second or third axis of symmetry, and a device for detecting an intensity distribution of radiation received in the image plane , The lens is arranged between the light source and the device for detecting the intensity distribution of the radiation received in the image plane. The optical fiber is placed between the light source and the lens. Subsequently, the light source is activated to emit light rays in the direction of the optical fiber. According to the invention, the lens is displaced such that the object plane of the lens lies between the light source and the second and / or third axis of symmetry of the optical fiber. The object plane thus lies between the actual center of the optical fiber and the light source. Subsequently, the intensity distribution of the radiation received in the image plane is detected, wherein a plurality of minima and maxima in the intensity distribution of the received radiation are generated by the optical fiber in the beam path of the light source. The position of the fiber core of the optical fiber can then be determined in the direction of the second and / or third symmetry axis on the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution 'of the received radiation.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht insbesondere die Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser vom PANDA- oder Bow Tie-Typ. Derartige Fasern weisen oberhalb und unterhalb des Faserkerns eine erste und zweite spannungs- erzeugende Struktur auf. Bei einer optischen Faser vom PANDA- Typ weist die erste und zweite Spannungserzeugende Struktur jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf. Bei einer optischen Faser vom Bow Tie-Typ weist der Querschnitt der ersten und zweiten spannungserzeugenden Struktur jeweils die Form eines Kreissegments auf.In particular, the method according to the invention makes it possible to determine the position of a fiber core in a PANDA or Bow Tie type optical fiber. Such fibers have a first and second stress-generating structure above and below the fiber core. For an optical fiber from the PANDA Type, the first and second voltage generating structure each have a circular cross section. In a Bow tie-type optical fiber, the cross section of the first and second stress-generating structures each have the shape of a circle segment.
Innerhalb der aufgezeichneten Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung erzeugt der Faserkern ein erstes Minimum, das zwischen einem ersten und zweiten Maximum liegt. Anhand der Lage des ersten Minimums und des ersten und zweiten Maximums lässt sich somit die Lage des Faserkerns lokalisieren. Die spannungserzeugenden Strukturen stören diesen für den Faserkern charakteristischen Verlauf innerhalb der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung nicht, wenn die Linse derart justiert ist, dass die Objektebene zwischen dem Zentrum des optischen Faser und der Lichtquelle liegt.Within the recorded intensity distribution of the radiation received in the image plane, the fiber core generates a first minimum lying between a first and second maximum. Based on the position of the first minimum and the first and second maximum, the position of the fiber core can thus be located. The stress-generating structures do not interfere with this characteristic of the fiber core within the intensity distribution of the received radiation when the lens is adjusted such that the object plane lies between the center of the optical fiber and the light source.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Lage des Faserkerns in einer X- und einer Y-Richtung beziehungsweise in einer Richtung entlang der zweiten und dritten Symmetrieachse zu ermitteln. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist dazu das optische System als ein um die erste Symmetrieachse der optischen Faser drehbar gelagertes System ausgebildet. Das optische System wird in eine erste Richtung gedreht, sodass die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind. Danach wird die Linse derart verschoben, dass die Objektebene der Linse zwischen der Lichtquelle und der zweiten Symmetrieachse liegt. Mit einer derartigen Ausrichtung des optischen Systems lässt sich die Lage des Faserkerns der optischen Faser in Richtung der zweiten Symmetrieachse anhand der Lage der Mini- ma und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung ermitteln.The inventive method makes it possible to determine the position of the fiber core in an X and a Y direction or in a direction along the second and third axes of symmetry. According to one embodiment of the method, for this purpose, the optical system is designed as a system rotatably mounted about the first axis of symmetry of the optical fiber. The optical system is rotated in a first direction such that the light beams emanating from the light source are oriented approximately perpendicular to the first and second axes of symmetry of the optical fiber. Thereafter, the lens is displaced such that the object plane of the lens lies between the light source and the second axis of symmetry. With such an alignment of the optical system, the position of the fiber core of the optical fiber in the direction of the second axis of symmetry can be determined from the position of the miniature axis of symmetry. Determine ma and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane.
Anschließend wird das optische System in eine zweite Richtung gedreht, sodass die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und dritten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind. Die Linse wird anschließend derart verschoben, dass die Objektebene der Linse zwischen der Lichtquelle und der dritten Symmetrieachse liegt. Das optische System befindet sich somit in einer zur ersten Richtung orthogonalen Richtung. Ausgehend von dieser Position lässt sich die Lage des Faserkerns der optischen Faser in Richtung der dritten Symmetrieachse anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung ermitteln.Subsequently, the optical system is rotated in a second direction so that the light beams emanating from the light source are aligned approximately perpendicular to the first and third axes of symmetry of the optical fiber. The lens is then displaced such that the object plane of the lens lies between the light source and the third axis of symmetry. The optical system is thus in a direction orthogonal to the first direction. Starting from this position, the position of the fiber core of the optical fiber in the direction of the third axis of symmetry can be determined on the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane.
Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser besteht erfindungsgemäß darin, anstelle des optischen Systems die optische Faser um die ers- te Symmetrieachse zu drehen, sodass es sich in Bezug auf das optische System in zwei zueinander orthogonalen Richtungen anordnen lässt. Die optische Faser wird dazu zwischen der Lichtquelle und der Linse zuerst in eine erste Richtung gedreht, sodass die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrah- len annähernd senkrecht zur ersten und' zweiten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind'. Anschließend wird die Linse derart verschoben, dass die Objektebene der Linse zwischen der Lichtquelle und der zweiten Symmetrieachse liegt. Anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitatsver- teilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung lässt sich die Lage des Faserkerns der optischen Faser in dieser Position in Richtung der zweiten Symmetrieachse ermitteln. Anschließend wird die optische Faser zwischen der Lichtquelle und der Linse in eine zweite Richtung gedreht, sodass die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und dritten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind. Die Linse wird nachfolgend derart verschoben, dass die Objektebene der Linse zwischen der Lichtquelle und der dritten Symmetrieachse liegt. Anschließend lässt sich die Lage des Faserkerns der optischen Faser in Richtung der dritten Symmetrieachse anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung ermitteln.According to the invention, another possibility for determining the position of a fiber core in an optical fiber is to rotate the optical fiber about the first symmetry axis instead of the optical system, so that it can be arranged in two mutually orthogonal directions with respect to the optical system. The optical fiber is rotated to between the light source and the lens, first in a first direction so that the outgoing light rays from the light source is approximately perpendicular to the first and 'second symmetry axis of the optical fiber are aligned'. Subsequently, the lens is displaced such that the object plane of the lens lies between the light source and the second axis of symmetry. On the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane, the position of the fiber core of the optical fiber can be determined in this position in the direction of the second axis of symmetry. Thereafter, the optical fiber is rotated between the light source and the lens in a second direction so that the light beams emanating from the light source are oriented approximately perpendicular to the first and third axes of symmetry of the optical fiber. The lens is subsequently displaced such that the object plane of the lens lies between the light source and the third axis of symmetry. Subsequently, the position of the fiber core of the optical fiber in the direction of the third axis of symmetry can be determined on the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane.
Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der Lage eines Faser- kerns in einer optischen Faser in zwei zueinander orthogona- len Richtungen besteht darin, ein erstes und zweites optisches System vorzusehen. Die beiden optischen Systeme weisen jeweils eine Lichtquelle, mindestens eine Linse, die eine Objektebene in eine Bildebene abbildet, wobei die Objektebene annähernd parallel zur zweiten oder dritten Symmetrieachse verläuft, und eine Vorrichtung zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung auf. Die Linse ist zwischen der Lichtquelle und der Vorrichtung zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung angeordnet. Das erste optische System ist derart ausgerichtet, dass die von der Lichtquelle des ersten optischen Systems ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind. Das zweite optische System ist derart ausgerichtet, dass die von der Lichtquelle des zweiten optischen Systems ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und dritten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind. Die Linse des ersten optischen Systems wird derart verschoben, dass die Objektebene der Linse zwischen der Lichtquelle und der zweiten Symmetrieachse der optischen Faser liegt. Die Lage des Faserkerns der optischen Faser wird anschließend in Richtung der zweiten Symmetrieachse anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung ermittelt. Anschließend wird die Linse des zweiten optischen Systems derart verschoben, dass die Objektebene der Linse zwischen der Lichtquelle des zweiten optischen Systems und der dritten Symmetrieachse der optischen Faser liegt. Anschließend lässt sich die Lage des Faserkerns der optischen Faser in Richtung der dritten Symmetrieachse anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung ermitteln.Another possibility for determining the position of a fiber core in an optical fiber in two mutually orthogonal directions is to provide a first and a second optical system. The two optical systems each have a light source, at least one lens which images an object plane into an image plane, the object plane being approximately parallel to the second or third axis of symmetry, and a device for detecting an intensity distribution of the radiation received in the image plane. The lens is arranged between the light source and the device for detecting the intensity distribution of the received radiation. The first optical system is aligned such that the light beams emanating from the light source of the first optical system are aligned approximately perpendicular to the first and second axes of symmetry of the optical fiber. The second optical system is oriented such that the light beams emanating from the light source of the second optical system are oriented approximately perpendicular to the first and third axes of symmetry of the optical fiber. The lens of the first optical system is shifted such that the object plane of the lens between the light source and the second axis of symmetry of the optical fiber is located. The position of the fiber core of the optical fiber is then determined in the direction of the second axis of symmetry on the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane. Subsequently, the lens of the second optical system is shifted such that the object plane of the lens lies between the light source of the second optical system and the third axis of symmetry of the optical fiber. Subsequently, the position of the fiber core of the optical fiber in the direction of the third axis of symmetry can be determined on the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane.
Eine Weiterbildung des Verfahrens zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser sieht die Verwendung einer ersten Halterung zur Fixierung einer ersten optischen Faser und die Verwendung einer zweiten Halterung zur Fixierung einer zweiten optischen Faser vor. Die erste optische Faser wird in der ersten Halterung ausgerichtet, wohingegen die zweite optische Faser in der zweiten Halterung ausgerichtet wird. Die Ausrichtung der beiden optischen Fasern in der ersten und zweiten Halterung erfolgt anhand der jeweils ermittelten Lage des jeweiligen Faserkerns der ersten und zwei- ten optischen Faser, sodass sich die jeweiligen Faserkerne der ersten und zweiten optischen Faser ohne einen Versatz o- der mit einem bestimmten Versatz gegenüber stehen.A development of the method for determining the position of a fiber core in an optical fiber provides for the use of a first holder for fixing a first optical fiber and the use of a second holder for fixing a second optical fiber. The first optical fiber is aligned in the first holder, whereas the second optical fiber is aligned in the second holder. The orientation of the two optical fibers in the first and second holder takes place on the basis of the respectively determined position of the respective fiber core of the first and second optical fibers, so that the respective fiber cores of the first and second optical fibers without an offset or with a certain Offset.
Nach einer derartigen Ausrichtung der beiden Faserkerne zu- einander lässt sich ein Spleißvorgang zur Verbindung der ersten und zweiten optischen Faser durchführen. Im Folgenden wird eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser angegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Halterung zur Fixierung einer optischen Faser mit einem Faserkern zur Führung eines Lichtmodes, wobei die optische Faser eine erste Symmetrieachse, die in Längsrichtung der Faser durch das Zentrum der optischen Faser verläuft, und eine zweite und dritte Symmetrieachse umfasst, die jeweils in Querrichtung der optischen Faser durch das Zentrum der optischen Faser verlaufen. Die erste, zweite und dritte Symmetrieachse verlaufen zueinander orthogonal. Des Weiteren ist mindestens ein optisches System vorgesehen, das mindestens eine Linse, die eine Objektebene in eine Bildebene abbildet, wobei die Objektebene annähernd parallel zu der zweiten oder dritten Symmetrieachse verläuft, eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Strahlengangs in Richtung auf die Linse und eine Vorrichtung zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung aufweist. Die Linse ist zwischen der Lichtquelle und der Vorrichtung zu Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung verschiebbar angeordnet. Die Halterung zur Fixierung der optischen Faser lässt sich derart verschieben, dass die in der Halterung fixierte optische Faser in den Strahlengang der Lichtquelle gelangt. Die Linse lässt sich derart verschieben, dass die Objektebene zwischen der zweiten und/oder dritten Symmetrieachse der optischen Faser und der Lichtquelle und somit zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle liegt.After such alignment of the two fiber cores to each other, a splicing operation for connecting the first and second optical fibers can be performed. In the following, a device for determining the position of a fiber core in an optical fiber will be given. The device according to the invention comprises a holder for fixing an optical fiber to a fiber core for guiding a light mode, wherein the optical fiber comprises a first axis of symmetry extending in the longitudinal direction of the fiber through the center of the optical fiber and a second and third axis of symmetry, respectively in the transverse direction of the optical fiber through the center of the optical fiber. The first, second and third axes of symmetry are mutually orthogonal. Furthermore, at least one optical system is provided which comprises at least one lens which images an object plane into an image plane, the object plane being approximately parallel to the second or third axis of symmetry, a light source for generating a beam path in the direction of the lens and a device for Detecting an intensity distribution of the received radiation in the image plane. The lens is slidably disposed between the light source and the device for detecting the intensity distribution of the received radiation. The holder for fixing the optical fiber can be displaced in such a way that the optical fiber fixed in the holder passes into the beam path of the light source. The lens can be displaced such that the object plane lies between the second and / or third axis of symmetry of the optical fiber and the light source and thus between the center of the optical fiber and the light source.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Vorrichtung zur Be- Stimmung der Lage eines Faserkerns ist das optische System um die erste Symmetrieachse der optischen Faser drehbar gelagert, sodass das optische System in Bezug auf die optische Faser derart ausrichtbar ist, dass die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen wahlweise senkrecht zur zweiten Symmetrieachse oder zur dritten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind.According to a further embodiment of the device for determining the position of a fiber core, the optical system is rotatably mounted about the first axis of symmetry of the optical fiber so that the optical system can be aligned with respect to the optical fiber such that the light source Outgoing light rays are selectively aligned perpendicular to the second axis of symmetry or to the third axis of symmetry of the optical fiber.
Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns sieht die Halterung zur Fixierung der optischen Faser als eine um die erste Symmetrieachse der optischen Faser drehbar gelagerte Halterung vor. Dadurch ist die optische Faser in Bezug auf das optische System derart ausrichtbar, dass die von derA further possibility for forming the device according to the invention for determining the position of a fiber core provides the holder for fixing the optical fiber as a holder rotatably mounted about the first axis of symmetry of the optical fiber. As a result, the optical fiber can be aligned with respect to the optical system such that that of the
Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen wahlweise senkrecht zur zweiten Symmetrieachse oder senkrecht zur dritten Symmetrieachse der optischen Faser ausgerichtet sind.Light source outgoing light rays are selectively aligned perpendicular to the second axis of symmetry or perpendicular to the third axis of symmetry of the optical fiber.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser sieht die Verwendung eines ersten optischen Systems, das mindestens eine Linse, die eine Objektebene in eine Bildebene abbildet, wobei die Objektebene annähernd parallel zur zweiten Symmet- rieachse der optischen Faser verläuft, einer Lichtquelle zur Erzeugung eines Strahlengangs in Richtung auf die Linse des ersten optischen Systems und einer Vorrichtung zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung umfasst, vor. Die Linse des ersten optischen Sys- tems ist zwischen der Lichtquelle des ersten optischen Systems und der Vorrichtung des ersten optischen Systems zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung angeordnet. Des Weiteren ist ein zweites optisches System vorgesehen. Dieses umfasst mindestens eine Linse, die eine Objektebene in eine Bildebene abbildet, wobei die Objektebene annähernd parallel zur dritten Symmetrieachse der optischen Faser verläuft, eine Lichtquelle zur Erfassung eines Strahlengangs in Richtung auf die Linse des zweiten optischen Sys- tems und eine Vorrichtung zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung. Die Linse des zweiten optischen Systems ist zwischen der Lichtquelle des zweiten optischen Systems und der Vorrichtung des zweiten optischen Systems zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung angeordnet. Die in der Halterung fixierte optische Faser lässt sich in den Strahlengang zwischen die jeweilige Lichtquelle des ersten und zweiten optischen Systems und die jeweilige Linse des ersten und zweiten opti- sehen Systems verschieben. Das erste optische System ist in Bezug auf die optische Faser derart ausgerichtet, dass die von der Lichtquelle des ersten optischen Systems ausgehenden Strahlen annähernd senkrecht zur zweiten Symmetrieachse auf die optische Faser auftreffen. Das zweite optische System ist in Bezug auf die optische Faser derart ausgerichtet, dass die von der Lichtquelle des zweiten optischen Systems ausgehenden Strahlen annähernd senkrecht zur dritten Symmetrieachse auf die optische Faser auftreffen.A further embodiment of the device for determining the position of a fiber core in an optical fiber provides for the use of a first optical system, the at least one lens, which images an object plane in an image plane, wherein the object plane is approximately parallel to the second axis of symmetry of the optical fiber , a light source for generating a beam path in the direction of the lens of the first optical system and a device for detecting an intensity distribution of the radiation received in the image plane. The lens of the first optical system is arranged between the light source of the first optical system and the device of the first optical system for detecting the intensity distribution of the received radiation. Furthermore, a second optical system is provided. This comprises at least one lens, which images an object plane into an image plane, wherein the object plane extends approximately parallel to the third axis of symmetry of the optical fiber, a light source for detecting a beam path in the direction of the lens of the second optical system. and an apparatus for detecting an intensity distribution of the radiation received in the image plane. The lens of the second optical system is arranged between the light source of the second optical system and the device of the second optical system for detecting the intensity distribution of the received radiation. The optical fiber fixed in the holder can be moved into the beam path between the respective light source of the first and second optical system and the respective lens of the first and second optical system. The first optical system is aligned with respect to the optical fiber so that the rays emanating from the light source of the first optical system impinge on the optical fiber approximately perpendicular to the second axis of symmetry. The second optical system is aligned with respect to the optical fiber such that the rays emanating from the light source of the second optical system impinge upon the optical fiber approximately perpendicular to the third axis of symmetry.
Weitere Ausbildungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the method according to the invention for determining the position of a fiber core in an optical fiber and the device according to the invention for determining the position of a fiber core in an optical fiber can be found in the subclaims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to figures showing exemplary embodiments of the present invention. Show it:
Figur IA eine optische Faser in Längsrichtung,FIG. 1A shows an optical fiber in the longitudinal direction,
Figur IB einen Querschnitt einer optischen Faser vom PANDA- Typ, Figur IC einen Querschnitt einer optischen Faser vom Bow Tie-Typ,FIG. 1B is a cross section of a PANDA-type optical fiber; FIG. 1C is a cross-section of a Bow tie-type optical fiber.
Figur 2 eine Vorrichtung zum Verbinden zweier optischer Fasern,FIG. 2 shows a device for connecting two optical fibers,
Figur 3 eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns einer optischen Faser gemäß der Erfindung,FIG. 3 shows a device for determining the position of a fiber core of an optical fiber according to the invention,
Figur 4A, 4B Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Erfassung der Intensitätsverteilung einer Strahlung,4A, 4B embodiments of a device for detecting the intensity distribution of a radiation,
Figur 5 einen Strahlengang durch eine Vorrichtung zur Be- Stimmung der Lage eines Faserkerns einer optischen Faser gemäß der Erfindung,FIG. 5 shows a beam path through a device for determining the position of a fiber core of an optical fiber according to the invention,
Figur 6A eine Intensitätsverteilung einer empfangenen Strahlung, die senkrecht zu der zweiten Symmetrieachse auf die op- tische Faser auftrifft,FIG. 6A shows an intensity distribution of a received radiation incident on the optical fiber perpendicular to the second axis of symmetry,
Figur 6B eine Intensitätsverteilung einer empfangenen Strahlung, die senkrecht zu der dritten Symmetrieachse einer optischen Faser auftrifft,FIG. 6B shows an intensity distribution of a received radiation which is perpendicular to the third axis of symmetry of an optical fiber,
Figur 7A eine Intensitätsverteilung einer empfangenen Strahlung, die auf eine optische Faser vom PANDA-Typ senkrecht zu der zweiten Symmetrieachse auftrifft, wenn die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Linse liegt,Figure 7A shows an intensity distribution of received radiation impinging on a PANDA-type optical fiber perpendicular to the second axis of symmetry when the object plane lies between the center of the optical fiber and the lens.
Figur 7B eine Intensitätsverteilung einer empfangenen Strahlung, die auf eine optische Faser vom PANDA-Typ senkrecht zu der zweiten Symmetrieachse auftrifft, wenn die Objektebene erfindungsgemäß zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle liegt,FIG. 7B shows an intensity distribution of a received radiation impinging on a PANDA-type optical fiber perpendicular to the second axis of symmetry when the object plane according to the invention lies between the center of the optical fiber and the light source,
Figur 8A eine Intensitätsverteilung einer Strahlung, die auf eine optische Faser vom PANDA-Typ senkrecht zu der dritten Symmetrieachse auftrifft, wenn die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Linse liegt,FIG. 8A shows an intensity distribution of radiation impinging on a PANDA-type optical fiber perpendicular to the third axis of symmetry when the object plane lies between the center of the optical fiber and the lens.
Figur 8B eine Intensitätsverteilung einer Strahlung, die auf eine optische Faser vom PANDA-Typ senkrecht zu der drittenFIG. 8B shows an intensity distribution of a radiation incident on a PANDA-type optical fiber perpendicular to the third
Symmetrieachse auftrifft, wenn die Objektebene erfindungsgemäß zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle liegt,Symmetryeachse impinges when the object plane is according to the invention between the center of the optical fiber and the light source,
Figuren 9A - HC Simulationsrechnungen von Intensitätsprofilen einer empfangenen Strahlung, die auf eine optisches Faser vom „PANDA"-Typ auftrifft, mit Hilfe eines Ray-Tracing- Verfahrens,FIGS. 9A-HH simulation calculations of intensity profiles of a received radiation impinging on a "PANDA" type optical fiber by means of a ray tracing method,
Figur 12 eine Vorrichtung zum Verbinden von Faserkernen zweier optischer Fasern mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Lage der jeweiligen Faserkerne der beiden optischen Fasern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,FIG. 12 shows an apparatus for connecting fiber cores of two optical fibers to a device for determining the position of the respective fiber cores of the two optical fibers according to an embodiment of the invention,
Figuren 13A - 13B eine Ausrichtung zweier optischer Fasern anhand eines Versatzes zwischen den jeweiligen Zentren und den jeweiligen Faserkernen der optischen Fasern gemäß der Erfindung,FIGS. 13A-13B show an alignment of two optical fibers by means of an offset between the respective centers and the respective fiber cores of the optical fibers according to the invention,
Figur 14 eine Ausrichtung eines Faserkerns einer optischen Faser auf einen Laser. Figur 3 zeigt eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns einer optischen Faser vom PANDA-Typ. Neben dem optischen Faserkern 11 zur Führung eines Lichtmodes weist die Faser vom PANDA-Typ spannungserzeugende Strukturen 12a und 12b auf . Die Vorrichtung zur Bestimmung der Lage des Faserkerns 11 umfasst zwei orthogonal zueinander ausgerichtete optische Systeme.FIG. 14 shows an alignment of a fiber core of an optical fiber with a laser. Figure 3 shows an apparatus for determining the position of a fiber core of a PANDA-type optical fiber. Besides the optical fiber core 11 for guiding a light mode, the PANDA type fiber has voltage generating structures 12a and 12b. The device for determining the position of the fiber core 11 comprises two orthogonally oriented optical systems.
Das erste optische System umfasst eine Lichtquelle 20a, die paralleles Licht in eine Richtung RS2 senkrecht zur Symmetrieachse Sl in Längsrichtung der optischen Faser, senkrecht zur Symmetrieachse S2 und parallel zur Symmetrieachse S3 der optischen Faser ausstrahlt. Eine Linse 30a des ersten optischen Systems wird erfindungsgemäß derart justiert, dass eine Objektebene OEl zwischen dem Zentrum beziehungsweise der Symmetrieachse S2 der optischen Faser und der Lichtquelle 20a liegt. Die Lichtstrahlen werden nach Durchgang durch die inneren Strukturen der optischen Faser von der Linse 30a in eine Bildebene BEI projiziert. Eine Vorrichtung 40a zur Aufnah- me einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene empfangenen Strahlung befindet sich in der Bildebene BEI der Linse 30a.The first optical system comprises a light source 20a which emits parallel light in a direction RS2 perpendicular to the axis of symmetry S1 in the longitudinal direction of the optical fiber, perpendicular to the symmetry axis S2 and parallel to the axis of symmetry S3 of the optical fiber. According to the invention, a lens 30a of the first optical system is adjusted in such a way that an object plane OE1 lies between the center or the axis of symmetry S2 of the optical fiber and the light source 20a. The light beams, after passing through the internal structures of the optical fiber, are projected by the lens 30a into an image plane BEI. A device 40a for recording an intensity distribution of the radiation received in the image plane is located in the image plane BEI of the lens 30a.
Das zweites optisches System umfasst eine Lichtquelle 20b, eine Linse 30b und eine Vorrichtung 40b zur Aufnahme einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene BE2 empfangenen Strahlung. Das zweite optische System sendet Lichtstrahlen in eine Richtung RS3 senkrecht zur Symmetrieachse Sl, parallel zur Symmetrieachse S2 und senkrecht zur Symmetrieachse S3 der optischen Faser aus. Die Lichtstrahlen werden nach Durchgang durch die inneren Strukturen der optischen Faser von der Lin- se 30b in eine Bildebene BE2 projiziert. Die Linse 30b wird erfindungsgemäß so justiert, dass eine Objektebene 0E2 zwi- sehen dem Zentrum beziehungsweise der Symmetrieachse S3 der optischen Faser und der Lichtquelle 20b liegt. Die Vorrichtung 40b zur Erfassung der Intensitätsverteilung der Leistungsdichte der Strahlung befindet sich in der Bildebene BE2.The second optical system comprises a light source 20b, a lens 30b and a device 40b for recording an intensity distribution of the radiation received in the image plane BE2. The second optical system emits light beams in a direction RS3 perpendicular to the axis of symmetry Sl, parallel to the axis of symmetry S2 and perpendicular to the axis of symmetry S3 of the optical fiber. The light beams, after passing through the internal structures of the optical fiber, are projected by the lens 30b into an image plane BE2. According to the invention, the lens 30b is adjusted such that an object plane 0E2 between see the center or the axis of symmetry S3 of the optical fiber and the light source 20b is located. The radiation intensity power density detecting device 40b is located in the image plane BE2.
Die Vorrichtungen 40a und 40b zur Erfassung der Intensitätsverteilungen der empfangenen Strahlung können als CCD-Kameras ausgebildet sein. Die Figuren 4A und 4B zeigen mögliche Realisierungen einer CCD-Kamera zur Aufzeichnung einer Intensi- tätsverteilung der Leistungsdichte der Strahlung in der Bildebene. In einer einfachen Ausführungsform weist die CCD- Kamera 40a beziehungsweise 40b eine einzelne Spalte 41 von CCD-Zellen C auf. In einer weiteren Ausführungsform, die in der Figur 4B gezeigt ist, umfasst die CCD-Kamera ein Zellen- feld aus Spalten und Zeilen von CCD-Zellen C. Da die von der Kamera 40a aufgezeichnete Intensitätsverteilung parallel zur Symmetrieachse S2 und die von der CCD-Kamera 40b aufgezeich- nete Intensitätsverteilung parallel zur Symmetrieachse S3 ausgewertet wird, werden die von den einzelnen CCD-Zellen aufgezeichneten Leistungen der Strahlung einer Zeile beziehungsweise Spalte entlang zur Symmetrieachse Sl in Längsrichtung der optischen Faser gemittelt. Neben einer CCD-Kamera kann auch eine analog arbeitende Kamera verwendet werden.The devices 40a and 40b for detecting the intensity distributions of the received radiation can be designed as CCD cameras. FIGS. 4A and 4B show possible implementations of a CCD camera for recording an intensity distribution of the power density of the radiation in the image plane. In a simple embodiment, the CCD camera 40a or 40b has a single column 41 of CCD cells C. In a further embodiment, which is shown in FIG. 4B, the CCD camera comprises a cell array of columns and rows of CCD cells C. Since the intensity distribution recorded by the camera 40a is parallel to the axis of symmetry S2 and that of the CCD Camera 40b recorded intensity distribution is evaluated parallel to the axis of symmetry S3, the recorded by the individual CCD cells achievements of the radiation of a row or column along the axis of symmetry Sl in the longitudinal direction of the optical fiber are averaged. In addition to a CCD camera, an analog camera can be used.
Figur 5 zeigt einen Strahlengang von Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle 20a des ersten optischen Systems auf die optische Faser 10a vom PANDA-Typ ausgerichtet sind. Das von der Lichtquelle 20a senkrecht zu der Symmetrieachse S2 der optischen Faser ausgestrahlte parallele Licht wird durch die Strukturen im Inneren der optischen Faser in verschiedene Richtungen gebeugt und gebrochen. Die Linse 30a bildet die Objektebene OEl in die Bildebene BEI ab. Erfindungsgemäß wird die Linse 30a dabei derart verschoben, dass die Objektebene OEl zwischen der Lichtquelle 20a und dem Zentrum beziehungsweise der Symmetrieachse S2 der optischen Faser liegt.Fig. 5 shows a beam path of light beams aligned with the light source 20a of the first optical system on the PANDA-type optical fiber 10a. The parallel light emitted from the light source 20a perpendicular to the symmetrical axis S2 of the optical fiber is diffracted and refracted by the structures inside the optical fiber in different directions. The lens 30a images the object plane OEl into the image plane BEI. According to the invention, the lens 30a is displaced in such a way that the object plane OEl between the light source 20a and the center or the axis of symmetry S2 of the optical fiber is located.
Figur 6A zeigt eine Verteilung von Grauwerten 0 bis 255, die von den CCD-Elementen der Kamera 40a erfasst werden. DieFigure 6A shows a distribution of gray levels 0 to 255 detected by the CCD elements of the camera 40a. The
Grauwertverteilung, die einer Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung entspricht, ist über Pixeln einer Kameraspalte entlang der Symmetrieachse S2 dargestellt. Zur besseren Verdeutlichung sind die Orte der Pixel 0 bis 200 entlang einer Kameraspalte der CCD-Kamera 40a in der Figur 5 eingezeichnet. Am Ort des Pixels 0 und des Pixels 200 in der Kameraspalte treffen die Strahlen der Lichtquelle 20a ohne Durchgang durch die optische Faser auf die Bildebene. An der Pixelstelle 25 und 190 erzeugen die Faserränder Rl und R2 in- nerhalb der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung einen steilen fallenden Verlauf zu einem Minimum MIN2 und einem Minimum MIN3. Diese beiden absoluten Minima innerhalb der Intensitätsverteilung kennzeichnen die äußeren Bereiche der optischen Faser. Nach Durchgang durch die spannungserzeugen- den Strukturen treten an den Pixelstellen 90 und 140 in der Bildebene Maxima MAX3 und MAX4 auf, die die Lage der span- nungserzeugenden Strukturen 12a und 12b innerhalb der optischen Faser kennzeichnen. Der Faserkern 11 der optischen Faser erzeugt in einem Zentralbereich Dil der Grauwertvertei- lung zwischen den Pixelorten 100 und 130 das Minimum MINI und die beiden Maxima MAXI und MAX2. Anhand der GrauwertVerteilung beziehungsweise der Intensitätsverteilung der in der Bildebene BEI auftreffenden Strahlung gemäß Figur 6A lässt sich somit die Lage der optischen Faser und seiner inneren Strukturen entlang der Symmetrieachse S2 ermitteln.Gray value distribution, which corresponds to an intensity distribution of the received radiation, is shown by pixels of a camera column along the symmetry axis S2. For better clarity, the locations of the pixels 0 to 200 are shown along a camera column of the CCD camera 40a in FIG. At the location of the pixel 0 and the pixel 200 in the camera column, the rays of the light source 20a hit the image plane without passing through the optical fiber. At the pixel location 25 and 190, the fiber edges R 1 and R 2 generate a steep falling gradient within the intensity distribution of the received radiation to a minimum MIN 2 and a minimum MIN 3. These two absolute minima within the intensity distribution characterize the outer regions of the optical fiber. After passing through the voltage-generating structures, maxima MAX3 and MAX4 occur at the pixel locations 90 and 140 in the image plane, which indicate the position of the voltage-generating structures 12a and 12b within the optical fiber. The fiber core 11 of the optical fiber generates the minimum MINI and the two maxima MAXI and MAX2 in a central region Dil of the gray value distribution between the pixel locations 100 and 130. On the basis of the gray scale distribution or the intensity distribution of the radiation incident in the image plane BEI according to FIG. 6A, the position of the optical fiber and its internal structures along the symmetry axis S2 can thus be determined.
Figur 6B zeigt die Intensitätsverteilung der in der Bildebene BE2 auftreffenden Strahlung. Auch hier treten zwei globale Minima MIN2 ' und MIN3 ' auf, die die äußeren Bereiche der Faser kennzeichnen. Die Lage der spannungserzeugenden Strukturen ist durch die Maxima MAX3 ' und MAX4 ' gekennzeichnet. Der Faserkern der optischen Faser erzeugt in dem Zentralbereich Dil der Grauwertverteilung zwischen einem Minimum MINl' die Maxima MAXI' und MAX2 ' . Anhand der Grauwertverteilung beziehungsweise der Intensitätsverteilung der in der Bildebene BE2 auftreffenden Strahlung gemäß der Figur 6B lässt sich Lage der optischen Faser und seiner Strukturelemente, insbesondere seines Faserkerns, entlang der Symmetrieachse S3 ermitteln.FIG. 6B shows the intensity distribution of the radiation incident in the image plane BE2. Again, there are two global ones Minima MIN2 'and MIN3', which identify the outer areas of the fiber. The position of the voltage-generating structures is characterized by the maxima MAX3 'and MAX4'. The fiber core of the optical fiber generates in the central region Dil of the gray value distribution between a minimum MINI 'the maxima MAXI' and MAX2 '. The position of the optical fiber and its structural elements, in particular its fiber core, along the axis of symmetry S3 can be determined on the basis of the gray value distribution or the intensity distribution of the radiation impinging on the image plane BE2 according to FIG.
Mit Hilfe der aufgezeichneten Grauwertverteilungen lässt sich somit eine optische Faser, insbesondere eine optische Faser vom PANDA- oder Bow Tie-Typ zwischen der Linse und der Licht- quelle eines optischen Systems derart justieren, dass die optische Faser beziehungsweise der Faserkern zwischen bestimmten Pixelbereichen der Kamerazeile/Kameraspalte der Kamera 40a/Kamera 40b liegt. Entsprechend lassen sich auch zwei optische Fasern zwischen der Linse und der Lichtquelle derart justieren, dass sich ihre Faserkerne zur Durchführung eines anschließenden Spleißvorganges ohne Versatz oder mit einem definierten Versatz gegenüber stehen.With the aid of the recorded gray-scale distributions, it is thus possible to adjust an optical fiber, in particular a PANDA or Bow Tie-type optical fiber, between the lens and the light source of an optical system such that the optical fiber or the fiber core lies between certain pixel areas of the camera line / Camera column of the camera 40a / camera 40b is located. Accordingly, it is also possible to adjust two optical fibers between the lens and the light source in such a way that their fiber cores face one another without misalignment or with a defined offset in order to carry out a subsequent splicing operation.
Zur Durchführung eines Spleißvorganges müssen zwei optische Fasern in vertikaler Richtung, entlang der Symmetrieachse S2 , und in horizontaler Richtung, entlang der Symmetrieachse S3 , ausgerichtet werden. Dazu ist die Aufzeichnung zweier Grau- wertverteilungen in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen notwendig. Eine Möglichkeit besteht darin zwei opti- sehe Systeme vorzusehen, die, wie in Figur 4 dargestellt, senkrecht zueinander angeordnet sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein einziges optisches System vorzusehen, das um die Symmetrieachse Sl in Längsrichtung der optischen Faser drehbar gelagert ist. Des Weiteren besteht die Möglichkeit das optische System fest zu justieren und stattdessen die optische Faser um seine Längsachse, also die Symmetrieachse Sl7 zu drehen. Dazu ist die optische Faser beispiels- weise in einer Halterung 50, wie in Figur 2 gezeigt, angeordnet, die drehbar gelagert ist. Dadurch wird es ermöglicht die optische Faser um ihre Längsachse zu rotieren.To perform a splicing operation, two optical fibers must be aligned in the vertical direction, along the axis of symmetry S2, and in the horizontal direction, along the axis of symmetry S3. This requires the recording of two gray value distributions in two mutually perpendicular directions. One possibility is to provide two optical systems which, as shown in FIG. 4, are arranged perpendicular to one another. Another possibility is to provide a single optical system which is about the axis of symmetry Sl in the longitudinal direction of the optical Fiber is rotatably mounted. Furthermore, it is possible to adjust the optical system fixed and instead to rotate the optical fiber about its longitudinal axis, ie the axis of symmetry Sl 7 . For this purpose, the optical fiber, for example, in a holder 50, as shown in Figure 2, arranged, which is rotatably mounted. This makes it possible to rotate the optical fiber about its longitudinal axis.
Figur 7A zeigt eine Verteilung von Grauwerten der in der Bildebene BEI der Figur 3 auftreffenden Strahlung, wenn die Objektebene zwischen dem Zentrum beziehungsweise der Symmetrieachse S2 der optischen Faser und der Linse des optischen Systems liegt. Die optische Faser wird dabei von Lichtstrahlen parallel zur Symmetrieachse S3 bestrahlt. Figur 7B zeigt die Verteilung der Grauwerte in der Bildebenen BEI, wenn die Linse 30a derart justiert ist, dass die Objektebene OEl erfindungsgemäß zwischen dem Zentrum beziehungsweise der Symmetrieachse S2 und der Lichtquelle 20a ausgerichtet ist. Die von der Lichtquelle 20a ausgehende Strahlung ist parallel zur Symmetrieachse S3 und senkrecht zur Symmetrieachse S2 angeordnet . Im Gegensatz zum Bereich des Faserkerns der Figur 7A weist die Grauwertverteilung gemäß Figur 7B innerhalb des Bereichs des Faserkerns zwei Maxima und ein Minimum auf. Der Faserkern der optischen Faser ist daher bei einer Grauwert- Verteilung gemäß Figur 7B deutlich besser zu lokalisieren als bei einer Verteilung von Grauwerten gemäß Figur 7A.FIG. 7A shows a distribution of gray values of the radiation incident in the image plane BEI of FIG. 3 when the object plane lies between the center or the symmetry axis S2 of the optical fiber and the lens of the optical system. The optical fiber is irradiated by light rays parallel to the symmetry axis S3. FIG. 7B shows the distribution of the gray values in the image planes BEI when the lens 30a is adjusted in such a way that the object plane OE1 is aligned according to the invention between the center or the axis of symmetry S2 and the light source 20a. The radiation emanating from the light source 20a is arranged parallel to the axis of symmetry S3 and perpendicular to the axis of symmetry S2. In contrast to the region of the fiber core of FIG. 7A, the gray scale distribution according to FIG. 7B has two maxima and a minimum within the region of the fiber core. The fiber core of the optical fiber is therefore much easier to localize in the case of a gray value distribution according to FIG. 7B than in the case of a distribution of gray values according to FIG. 7A.
Der in den Figuren 7A und 7B strichliert/strichpunktiert dargestellte Verlauf zeigt die Verteilung von Grauwerten der in der Bildebene BEI auftreffenden Strahlung, wenn die optische Faser um einen Neigungswinkel von +/-10 Grad zur Symmetrieachse S2 verdreht wird. Der strichlierte/strichpunktierte Kurvenlauf zeigt somit die Verteilung der Grauwerte der in der Bildebene BEI auftreffenden Strahlung, wenn die span- nungserzeugenden Strukturen nicht symmetrisch zur Symmetrieachse S2 angeordnet sind. Im Gegensatz zur Figur 7A wird die Verteilung der Grauwerte in Figur 7B nur geringfügig durch die Position der spannungserzeugenden Strukturen beeinflusst.The broken line / dash-dot line shown in FIGS. 7A and 7B shows the distribution of gray values of the radiation incident in the image plane BEI when the optical fiber is rotated by an inclination angle of +/- 10 degrees to the symmetry axis S2. The dashed / dash-dotted curve thus shows the distribution of the gray values of in the image plane BEI incident radiation when the voltage generating structures are not arranged symmetrically to the axis of symmetry S2. In contrast to FIG. 7A, the distribution of the gray values in FIG. 7B is only slightly influenced by the position of the voltage-generating structures.
Figur 8A zeigt die Verteilung der Grauwerte der in der Bildebene BE2 der Figur 3 auftreffenden Strahlung, wenn die Objektebene 0E2 zwischen der Linse und dem Zentrum beziehungs- weise der Symmetrieachse S3 der optischen Faser liegt und die Lichtstrahlen parallel zur Symmetrieachse S2 und senkrecht zur Symmetrieachse S3 ausgestrahlt werden. Figur 8B zeigt die Verteilung der Grauwerte der in der Bildebene BE2 der Figur 3 auftreffenden Strahlung, wenn die Objektebene OE2 erfindungs- gemäß zwischen der Lichtquelle und dem Zentrum beziehungsweise der Symmetrieachse S3 der optischen Faser liegt und die Lichtstrahlen parallel zur Symmetrieachse S2 und senkrecht zur Symmetrieachse S3 ausgestrahlt werden. Auch hier wird deutlich, dass sich der Faserkern der optischen Faser anhand der Verteilung der Grauwerte der Figur 8B besser bestimmen lässt als anhand der Grauwertverteilung in Figur 8A. In Figur 8A erzeugt der Faserkern 11 lediglich ein Maximum, wohingegen in Figur 8B zwei Maxima erzeugt werden.FIG. 8A shows the distribution of the gray values of the radiation incident in the image plane BE2 of FIG. 3 when the object plane OE2 lies between the lens and the center or the axis of symmetry S3 of the optical fiber and the light beams are parallel to the symmetry axis S2 and perpendicular to the axis of symmetry S3 be broadcast. FIG. 8B shows the distribution of the gray values of the radiation incident in the image plane BE2 of FIG. 3, if the object plane OE2 lies between the light source and the center or the axis of symmetry S3 of the optical fiber and the light beams are parallel to the symmetry axis S2 and perpendicular to the axis of symmetry S3 will be broadcast. Here, too, it becomes clear that the fiber core of the optical fiber can be better determined on the basis of the distribution of the gray values of FIG. 8B than on the gray value distribution in FIG. 8A. In FIG. 8A, the fiber core 11 only generates a maximum, whereas in FIG. 8B, two maxima are generated.
Der in den Figuren 8A und 8B strichliert/strichpunktiert dargestellte Verlauf zeigt die Verteilung von Grauwerten der in der Bildebene BE2 auftreffenden Strahlung, wenn die optische Faser um einen Neigungswinkel von +/-10 Grad zur Symmetrieachse S2 verdreht wird. Anhand des Verlaufs der strichlier- ten/strichpunktierten Linien wird deutlich, dass die spannungserzeugenden Strukturen den Verlauf der Grauwertverteilung im Bereich des Faserkerns der optischen Faser kaum beeinflussen. Figur 9A bis 9E zeigt die Verteilung der Grauwerte der Strahlung innerhalb der Bildebene aufgrund von Berechnungen mit einem Ray-Tracing Programm, wenn die Linse derart justiert ist, dass die Objektebene an verschiedenen Orten zwischen der Linse und der Lichtquelle liegt und die Lichtstrahlen parallel zur Symmetrieachse S3 und senkrecht zur Symmetrieachse S2 ausgestrahlt werden. In Figur 9A und 9B liegt die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Linse. Figur 9C zeigt die Verteilung der Grauwerte der in der Bildebene auftreffenden Strahlung, wenn die Objektebene im Zentrum der optischen Faser liegt. Figur 9D und 9E zeigt die Verteilung der in der Bildebene auftreffenden Strahlung, wenn die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle liegt. Bei einem Vergleich der Figuren wird deutlich, dass in den Figuren 9D und 9E die Maxima, die von den spannungserzeugenden Strukturen herrühren und die Maxima, die von dem Bereich des Faserkerns herrühren deutlich besser zu trennen sind als in den Figuren 9A und 9B. Somit wirkt sich auch eine leichte Veränderung in der Position der spannungserzeugenden Strukturen bei der Lokalisierung des Faserkerns der optischen Faser weniger stark aus, wenn die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle angeordnet ist.The broken line / dash-dot line shown in FIGS. 8A and 8B shows the distribution of gray values of the radiation incident in the image plane BE2 when the optical fiber is rotated by an inclination angle of +/- 10 degrees to the symmetry axis S2. It is clear from the course of the dashed / dot-dash lines that the stress-generating structures hardly influence the course of the gray value distribution in the region of the fiber core of the optical fiber. Figures 9A to 9E show the distribution of gray values of the radiation within the image plane due to calculations with a ray-tracing program when the lens is adjusted such that the object plane is at different locations between the lens and the light source and the light rays are parallel to the axis of symmetry S3 and perpendicular to the axis of symmetry S2 are emitted. In Figs. 9A and 9B, the object plane lies between the center of the optical fiber and the lens. FIG. 9C shows the distribution of the gray values of the radiation incident on the image plane when the object plane lies in the center of the optical fiber. Figures 9D and 9E show the distribution of the radiation incident in the image plane when the object plane lies between the center of the optical fiber and the light source. By comparing the figures, it is clear that in FIGS. 9D and 9E, the maxima arising from the stress-generating structures and the maxima resulting from the region of the fiber core are significantly better separated than in FIGS. 9A and 9B. Thus, even if the object plane is located between the center of the optical fiber and the light source, a slight change in the position of the voltage generating structures in the localization of the fiber core of the optical fiber will be less pronounced.
Die Figuren 10A bis IOC zeigen die Verteilung der in der Bildebene auftreffenden Strahlung aufgrund von Ray-Tracing Simulationen, wenn die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Linse angeordnet ist und die Licht- strahlen parallel zur Symmetrieachse S3 und senkrecht zur Symmetrieachse S2 ausgestrahlt werden. Figur 10A zeigt die Grauwertverteilung der Strahlung in der Bildebene bei einer Verdrehung der optischen Faser um zehn Grad zur Symmetrieach- se S2 nach links. Figur 1OB zeigt die GrauwertVerteilung in der Bildebene, wenn die Faser in Bezug auf die Symmetrieachsen S2 und S3 nicht verdreht ist beziehungsweise wenn die Spannungserzeugenden Strukturen symmetrisch zu den Symmetrie- achsen S2 und S3 angeordnet sind. Figur IOC zeigt die Verteilung der Grauwerte der in der Bildebene auftreffenden Strahlung, wenn die Faser zur Symmetrieachse S2 um zehn Grad nach rechts verdreht ist. Die in den Figuren 10A und IOC gezeigten Fälle sind gleichbedeutend dafür, dass die spannungserzeugen- den Strukturen nicht symmetrisch zur Symmetrieachse S2 angeordnet sind.FIGS. 10A to 10C show the distribution of the radiation impinging in the image plane on the basis of ray tracing simulations when the object plane is arranged between the center of the optical fiber and the lens and the light rays are emitted parallel to the axis of symmetry S3 and perpendicular to the axis of symmetry S2 become. FIG. 10A shows the gray value distribution of the radiation in the image plane with a rotation of the optical fiber by ten degrees to the symmetry axis. S2 to the left. FIG. 10B shows the grayscale distribution in the image plane when the fiber is not twisted with respect to the symmetry axes S2 and S3 or when the voltage-generating structures are arranged symmetrically with respect to the axes of symmetry S2 and S3. Figure IOC shows the distribution of the gray values of the radiation incident in the image plane when the fiber is rotated to the right by the symmetry axis S2 by ten degrees. The cases shown in FIGS. 10A and 10C are synonymous with the fact that the stress-generating structures are not arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry S2.
Die Figuren IIA1 bis HC zeigen die Verteilung der Grauwerte in der Bildebene, die mit Hilfe von Ray-Tracing Berechnungen ermittelt wurde, wenn die Linse derart justiert ist, dass die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle liegt und die Lichtstrahlen parallel zur Symmetrieachse S3 und senkrecht zur Symmetrieachse S2 ausgestrahlt werden. Figur HA zeigt die Grauwertverteilung in der BiId- ebene bei einer Verdrehung der optischen Faser um zehn Grad zur Symmetrieachse S2 nach links . Figur HB zeigt die Grauwertverteilung in der Bildebene, wenn die Faser in Bezug auf die Symmetrieachsen S2 und S3 nicht verdreht ist beziehungsweise wenn die spannungserzeugenden Strukturen symmetrisch zu den Symmetrieachsen S2 und S3 angeordnet sind. Figur HC zeigt die Verteilung der Grauwerte der in der Bildebene auftreffenden Strahlung, wenn die Faser zur Symmetrieachse S2 um zehn Grad nach rechts verdreht ist. Die in den Figuren HA und HC gezeigten Fälle sind gleichbedeutend dafür, dass die spannungserzeugenden Strukturen nicht symmetrisch zur Symmetrieachse S2 angeordnet sind. Im Gegensatz zu den Figuren 1OA bis IOC zeigen die Figuren IIA bis HC keine Veränderung der Grauwertverteilung im Bereich des Faserkerns der optischen Faser bei einer Verdrehung der Faser um +/- 10 Grad in Bezug auf die Symmetrieachse S2. Auch hier wird deutlich, dass sich eine geringfügig unsymmetrische Anordnung der Spannungserzeugenden Strukturen weniger stark auf die Grauwertverteilung der in der Bildebene auftreffenden Strahlung auswirkt, wenn die Objektebene zwischen dem Zentrum der optischen Faser und der Lichtquelle angeord- net ist.Figures IIA 1 to HC show the distribution of the gray values in the image plane, which has been determined by means of ray tracing calculations, when the lens is adjusted such that the object plane between the center of the optical fiber and the light source is located and the light beams parallel to the symmetry axis S3 and perpendicular to the symmetry axis S2 are emitted. FIG. 11A shows the gray value distribution in the image plane with a rotation of the optical fiber by ten degrees to the symmetry axis S2 to the left. FIG. HB shows the gray value distribution in the image plane when the fiber is not twisted with respect to the symmetry axes S2 and S3 or when the voltage-generating structures are arranged symmetrically to the symmetry axes S2 and S3. Figure HC shows the distribution of the gray values of the radiation incident on the image plane when the fiber is rotated to the right by the symmetry axis S2 by ten degrees. The cases shown in FIGS. HA and HC are synonymous with the fact that the voltage-generating structures are not arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry S2. In contrast to FIGS. 10A to 10C, FIGS. 11A to 11C show no change in the gray value distribution in the region of the fiber core of the optical fiber with a rotation of the fiber by +/- 10 degrees with respect to the symmetry axis S2. Here, too, it becomes clear that a slightly asymmetrical arrangement of the voltage-generating structures has a less pronounced effect on the gray value distribution of the radiation incident in the image plane when the object plane is arranged between the center of the optical fiber and the light source.
Figur 12 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Verbindung einer optischen Faser 10 und einer optischen Faser 10'. Die beiden optischen Fasern sind in einer Halterung 50 und einer Halte- rung 50' fixiert. Zur Ausrichtung des Faserkerns 11 ist gemäß der Erfindung ein erstes optisches System, das die Lichtquelle 20, die Linse 30 und die CCD-Kamera 40 umfasst, vorgesehen. Zur Ausrichtung des Faserkerns 11' ist gemäß der Erfindung ein zweites optisches System vorgesehen, das eine Licht- quelle 20', eine Linse 30' und eine CCD-Kamera 40' umfasst. Die Linsen 30 und 30' lassen sich dabei derart justieren, dass die Objektebene in einem Bereich zwischen dem jeweiligen Zentrum der optischen Faser und der jeweiligen Lichtquelle des optischen Systems liegt. Nach Bestimmung der Lage der je- weiligen Faserkerne anhand der von den CCD-Kameras 40 und 40' aufgezeichneten Grauwertverteilungen lassen sich die beiden optischen Fasern für einen anschließenden Verbindungsvorgang entsprechend ausrichten.FIG. 12 shows an apparatus 100 for connecting an optical fiber 10 and an optical fiber 10 '. The two optical fibers are fixed in a holder 50 and a holder 50 '. For alignment of the fiber core 11, a first optical system comprising the light source 20, the lens 30 and the CCD camera 40 is provided according to the invention. For aligning the fiber core 11 'according to the invention, a second optical system is provided, which comprises a light source 20', a lens 30 'and a CCD camera 40'. The lenses 30 and 30 'can be adjusted in such a way that the object plane lies in a region between the respective center of the optical fiber and the respective light source of the optical system. After determining the position of the respective fiber cores on the basis of the gray value distributions recorded by the CCD cameras 40 and 40 ', the two optical fibers can be aligned accordingly for a subsequent connection process.
Die Figuren 13A und 13B zeigen zwei Querschnitte einer optischen Faser. In Figur 13A ist der Faserkern 11 in Bezug auf das Zentrum Z der optischen Faser um einen Versatz Ol verschoben. In Figur 13B hingegen liegt der Faserkern 11' genau im Zentrum Z' der optischen Faser 10'. Somit ist der Versatz 02 zwischen dem Zentrum Z' und der Lage des Faserkerns 11' ungefähr null. Gemäß der Verteilung der Grauwerte der in der Bildebene auftreffenden Strahlung lässt sich der Versatz Ol zwischen dem Zentrum Z und dem Faserkern 11 anhand der in den Figuren 6A und 6B gezeigten Maxima MAXI, MAXI' und MAX2 , MAX2 ' und dem Minimum MINI, MINl' bestimmen. Die Lage des Zentrums Z lässt sich aus den Faserrändern Rl und R2, die in der Verteilung der Grauwerte in der Bildebene die Minima MIN2, MIN2' und MIN3 , MIN3 ' erzeugen, bestimmen. Aus der Lage des Faserkerns 11 und des Zentrums Z lässt sich auch der Versatz Ol ermitteln.Figures 13A and 13B show two cross sections of an optical fiber. In Fig. 13A, the fiber core 11 is shifted by an offset θ 1 with respect to the center Z of the optical fiber. In contrast, in FIG. 13B the fiber core 11 'lies exactly in the center Z 'of the optical fiber 10'. Thus, the offset O 2 between the center Z 'and the position of the fiber core 11' is approximately zero. According to the distribution of the gray values of the radiation impinging in the image plane, the offset O1 between the center Z and the fiber core 11 can be calculated from the maximums MAXI, MAXI 'and MAX2, MAX2' shown in FIGS. 6A and 6B and the minimum MINI, MINI '. determine. The position of the center Z can be determined from the fiber edges R 1 and R 2, which generate the minima MIN 2, MIN 2 'and MIN 3, MIN 3' in the distribution of the gray values in the image plane. From the position of the fiber core 11 and the center Z can also determine the offset oil.
Ebenso lässt sich aus der bekannten Lage der Faserrändern Rl' und R2 ' die Lage des Zentrums Z' ermitteln. Die Lage des Faserkerns 11' lässt sich aus den beiden Maxima MAXI, MAXl' und MAX2, MAX2' und dem Minimum MINl, MINl' aus der Verteilung der Grauwerte in der Bildebene ermitteln. Dadurch wird es ermöglicht, die beiden optischen Fasern anhand der jeweils er- mittelten Lage der Faserränder und der Abweichungen Ol und 02 für einen anschließenden Verbindungsvorgang zu justieren.Likewise, the location of the center Z 'can be determined from the known position of the fiber edges Rl' and R2 '. The position of the fiber core 11 'can be determined from the two maxima MAXI, MAXI' and MAX2, MAX2 'and the minimum MINI, MINI' from the distribution of the gray values in the image plane. This makes it possible to adjust the two optical fibers on the basis of the respective determined position of the fiber edges and the deviations Ol and 02 for a subsequent connection process.
Figur 14 zeigt eine weitere Verwendungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung. Anhand der hochgenau bestimmbaren Lage des Faserkerns 11 der optischen Faser '10 lässt sich die optische Faser durch Verschieben einer Halterung 50 derart ausrichten, dass ein Laser L Laserstrahlung direkt in den Faserkern 11 einkoppeln kann. Ebenso lässt sich die optische Faser 10 beziehungsweise der Faserkern 11 auch auf weitere Licht- quellen oder andere optische Elemente, beispielsweise optische Modulatoren, ausrichten. BezugszeichenlisteFigure 14 shows another use of the present invention. On the basis of the highly accurately determinable position of the fiber core 11 of the optical fiber '10, the optical fiber can be aligned by moving a holder 50 such that a laser L can couple laser radiation directly into the fiber core 11. Likewise, the optical fiber 10 or the fiber core 11 can also be aligned with further light sources or other optical elements, for example optical modulators. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10a polarisationserhaltende optische Faser (PANDA-Typ)10a polarization-maintaining optical fiber (PANDA type)
10b polarisationserhaltende optische Faser (Bow Tie-Typ) 11 Faserkern10b polarization-maintaining optical fiber (bow tie-type) 11 fiber core
12a, 12b spannungserzeugende Strukturen der optischen Faser (PANDA-Typ)12a, 12b voltage-generating structures of the optical fiber (PANDA type)
13a, 13b Spannungserzeugende Strukturen der optischen Faser13a, 13b Voltage-generating structures of the optical fiber
(Bow Tie-Typ) 14 Fasermantel(Bow tie type) 14 fiber coat
20 Lichtquelle20 light source
30 Linsensystem30 lens system
40 Kamera40 camera
41 CCD-Kameraspalte 42 CCD-Zellenfeld41 CCD camera column 42 CCD cell array
50 Halterung50 bracket
60 Spleißvorrichtung60 splicer
100 Vorrichtung zur Verbindung zweier optischer Fasern100 Device for connecting two optical fibers
BE Bildebene C CCD-ZelleBE image plane C CCD cell
Dil Bereich des FaserkernsDil area of the fiber core
L LaserL laser
MAX MaximumMAX maximum
MIN Minimum OE ObjektebeneMIN minimum OE object plane
S SymmetrieachseS symmetry axis
Z Zentrum der optischen Faser Z center of the optical fiber

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser, umfassend die folgenden Schritte: - Vorsehen mindestens einer optischen Faser (10a) mit einem Faserkern (11) zur Führung mindestens eines Lichtmodes mit einer ersten Symmetrieachse (Sl) , die in Längsrichtung der Faser durch das Zentrum (Z) der optischen Faser verläuft, und mit einer zweiten und dritten Symmetrieachse (S2, S3), die jeweils in Querrichtung der Faser durch das Zentrum (Z) der optischen Faser verlaufen, wobei die erste, zweite und dritte Symmetrieachse zueinander orthogonal verlaufen,Method for determining the position of a fiber core in an optical fiber, comprising the following steps: - providing at least one optical fiber (10a) with a fiber core (11) for guiding at least one light mode having a first axis of symmetry (S1) in the longitudinal direction the fiber passes through the center (Z) of the optical fiber, and with a second and third axis of symmetry (S2, S3), each transverse to the fiber through the center (Z) of the optical fiber, the first, second and third Symmetry axis are mutually orthogonal,
- Vorsehen mindestens eines optischen Systems, das eine Lichtquelle (20a, 20b) , mindestens eine Linse (30a, 30b) , die eine Objektebene (OEl, OE2) in eine Bildebene (BEI, BE2) abbildet, wobei die Objektebene (OEl, 0E2 ) annähernd parallel zur zweiten oder dritten Symmetrieachse (S2, S3) verläuft, und eine Vorrichtung (40a, 40b) zur Erfassung einer Intensitätsverteilung einer in der Bildebene (BEI, BE2) empfangenen Strahlung aufweist, wobei die Linse (30a, 30b) zwischen derProviding at least one optical system which images a light source (20a, 20b), at least one lens (30a, 30b) which images an object plane (OE1, OE2) into an image plane (BEI, BE2), the object plane (OE1, 0E2 ) extends approximately parallel to the second or third axis of symmetry (S2, S3), and has a device (40a, 40b) for detecting an intensity distribution of a radiation received in the image plane (BEI, BE2), the lens (30a, 30b) between the
Lichtquelle (20a, 20b) und der Vorrichtung (40a, 40b) zur Erfassung der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI, BE2) empfangenen Strahlung angeordnet ist,Light source (20a, 20b) and the device (40a, 40b) for detecting the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BEI, BE2),
- Anordnen der optische Faser (10a) zwischen der Lichtquelle (20a) und der Linse (30a) ,Arranging the optical fiber (10a) between the light source (20a) and the lens (30a),
- Aktivieren der Lichtquelle (20a, 20b) zur Aussendung von Lichtstrahlen in Richtung der optischen Faser (10a) ,Activating the light source (20a, 20b) for emitting light rays in the direction of the optical fiber (10a),
- Anordnen der Linse (30a, 30b) derart, dass die Objektebene (OEl, 0E2) der Linse zwischen der Lichtquelle (20a, 20b) und der zweiten und/oder dritten Symmetrieachse (S2, S3) der optischen Faser liegt,Arranging the lens (30a, 30b) such that the object plane (OE1, 0E2) of the lens lies between the light source (20a, 20b) and the second and / or third axis of symmetry (S2, S3) of the optical fiber,
- Erfassen der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI, BE2) empfangenen Strahlung, wobei durch die optische Faser im Strahlengang der Lichtquelle (20a, 20b) mehrere Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung erzeugt werden,Detecting the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BEI, BE2), wherein by the optical Fiber in the beam path of the light source (20a, 20b) several minima and maxima are generated in the intensity distribution of the received radiation,
- Ermitteln der Lage des Faserkerns (11) der optischen Faser in Richtung der zweiten und/oder dritten Symmetrieachse (S2,Determining the position of the fiber core (11) of the optical fiber in the direction of the second and / or third axis of symmetry (S2,
S3) anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung.S3) based on the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the received radiation.
2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schrit- te:2. The method of claim 1, comprising the following steps:
- Erfassen der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI, BE2) empfangenen Strahlung, wobei durch den Faserkern (11) in der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung ein erstes Minimum (MINI) erzeugt wird, das zwischen einem ersten und zweiten Maximum (MAXI, MAX2) liegt,Detecting the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BE1, BE2), wherein a first minimum (MINI) is generated by the fiber core (11) in the intensity distribution of the received radiation, which is between a first and second maximum (MAXI, MAX2) lies,
- Ermitteln der Lage des Faserkerns (11) der optischen Faser in Richtung der zweiten und/oder dritten Symmetrieachse (S2, S3) anhand der Lage des ersten Minimums (MINI) und des ersten und zweiten Maximums (MAXl, MAX2) in der Intensitätsvertei- lung der empfangenen Strahlung.Determining the position of the fiber core (11) of the optical fiber in the direction of the second and / or third axis of symmetry (S2, S3) based on the position of the first minimum (MINI) and the first and second maximum (MAXl, MAX2) in the intensity distribution treatment of the received radiation.
3. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend die folgenden Schritte:3. The method of claim 2, comprising the following steps:
- Vorsehen einer optischen Faser (10a) , die mindestens eine erste und zweite spannungserzeugende Struktur (12a, 12b) enthält,Providing an optical fiber (10a) containing at least a first and second voltage-generating structure (12a, 12b),
- Erfassen der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI, BE2 ) empfangenen Strahlung, wobei durch die erste span- nungserzeugende Struktur (12a) in der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung neben dem ersten Maximum (MAXl) in Richtung auf einen ersten Faserrand (Rl) der optischen Faser ein drittes Maximum (MAX3) erzeugt wird und neben dem zweiten Maximum (MAX2) in Richtung auf einen zweiten Faserrand (R2) der optischen Faser ein viertes Maximum (MAX4) erzeugt wird.Detecting the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BE1, BE2), the intensity being distributed by the first voltage-generating structure (12a) in the intensity distribution of the received radiation next to the first maximum (MAX1) in the direction of a first fiber edge (R1) optical fiber is generated a third maximum (MAX3) and next to the second Maximum (MAX2) towards a second fiber edge (R2) of the optical fiber, a fourth maximum (MAX4) is generated.
4. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend den folgenden Schritt:4. The method of claim 3, comprising the following step:
Vorsehen einer optischen Faser (10a) , wobei die erste und zweite spannungserzeugende Struktur (12a, 12b) jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.Providing an optical fiber (10a), wherein the first and second stress-generating structures (12a, 12b) each have a circular cross-section.
5. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend den folgenden Schritt:5. The method of claim 3, comprising the following step:
Vorsehen einer optischen Faser (10b) , wobei die erste und zweite spannungserzeugende Struktur (13a, 13b) jeweils einen Querschnitt in Form eines Kreissegmentes aufweisen.Providing an optical fiber (10b), wherein the first and second voltage-generating structure (13a, 13b) each have a cross section in the form of a circular segment.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend die folgenden Schritte:6. The method according to any one of claims 1 to 5, comprising the following steps:
- Vorsehen des optischen Systems als ein um die erste Symmetrieachse (Sl) der optischen Faser (10a) drehbar gelagertes System,Providing the optical system as a system rotatably mounted about the first axis of symmetry (Sl) of the optical fiber (10a),
- Drehen des optischen Systems in eine erste Richtung (RS2), sodass die von der Lichtquelle (20a) ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Symmetrieachse (Sl, S2) der optischen Faser ausgerichtet sind, - Anordnen der Linse (30a) derart, dass die Objektebene (OEl) der Linse zwischen der Lichtquelle (20a) und der zweiten Symmetrieachse (S2) liegt, 'Rotating the optical system in a first direction (RS2) such that the light beams emanating from the light source (20a) are oriented approximately perpendicular to the first and second axes of symmetry (S1, S2) of the optical fiber, arranging the lens (30a) in such a way, that the object plane (OEl) of the lens lies between the light source (20a) and the second axis of symmetry (S2), '
- Ermitteln der Lage des Faserkerns (11) der optischen Faser in Richtung der zweiten Symmetrieachse (S2) anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI) empfangenen Strahlung,Determining the position of the fiber core (11) of the optical fiber in the direction of the second axis of symmetry (S2) on the basis of the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BEI),
- Drehen des optischen Systems in eine zweite Richtung (RS3) , sodass die von der Lichtquelle (20a) ausgehenden Lichtstrah- len annähernd senkrecht zur ersten und dritten Symmetrieachse (Sl, S3) der optischen Faser ausgerichtet sind,Rotating the optical system in a second direction (RS3) so that the light beams emanating from the light source (20a) are aligned approximately perpendicular to the first and third axes of symmetry (Sl, S3) of the optical fiber,
- Anordnen der Linse (30a) derart, dass die Objektebene (OE2) der Linse zwischen der Lichtquelle (20a) und der dritten Sym- metrieachse (S3) liegt,Arranging the lens (30a) such that the object plane (OE2) of the lens lies between the light source (20a) and the third symmetry axis (S3),
- Ermitteln der Lage des Faserkerns (11) der optischen Faser in Richtung der dritten Symmetrieachse (S3) anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BE2) empfangenen Strahlung.- Determining the position of the fiber core (11) of the optical fiber in the direction of the third axis of symmetry (S3) based on the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BE2).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend die folgenden Schritte:7. The method according to any one of claims 1 to 5, comprising the following steps:
- Drehen der optischen Faser (10a) zwischen der Lichtquelle (20a) und der Linse (30a) in eine erste Richtung, sodass die von der Lichtquelle (20a) ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Symmetrieachse (Sl, S2 ) der optischen Faser ausgerichtet sind,Rotating the optical fiber (10a) between the light source (20a) and the lens (30a) in a first direction such that the light beams emanating from the light source (20a) are approximately perpendicular to the first and second axes of symmetry (S1, S2) of the optical fiber are aligned,
- Anordnen der Linse (30a) derart, dass die Objektebene (OEl) der Linse zwischen der Lichtquelle (20a) und der zweiten Sym- metrieachse (S2) liegt,Arranging the lens (30a) such that the object plane (OEl) of the lens lies between the light source (20a) and the second symmetry axis (S2),
- Ermitteln der Lage des Faserkerns (11) der optischen Faser in Richtung der zweiten Symmetrieachse (S2) anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI) empfangenen Strahlung, - Drehen der optischen Faser (10a) zwischen der LichtquelleDetermining the position of the fiber core (11) of the optical fiber in the direction of the second axis of symmetry (S2) based on the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BEI), rotating the optical fiber (10a) between the light source
(20a) und der Linse (30a) in eine zweite Richtung, sodass die von der Lichtquelle (20a) ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und dritten Symmetrieachse (Sl, S3) der optischen Faser ausgerichtet sind, - Anordnen der Linse (30a) derart, dass die Objektebene (OE2) der Linse zwischen der Lichtquelle (20a) und der dritten Symmetrieachse (S3) liegt, - Ermitteln der Lage des Faserkerns (11) der optischen Faser in Richtung der dritten Symmetrieachse (S3) anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BE2) empfangenen Strahlung.(20a) and the lens (30a) in a second direction so that the light beams emanating from the light source (20a) are oriented approximately perpendicular to the first and third axes of symmetry (Sl, S3) of the optical fiber, arranging the lens (30a) in such a way in that the object plane (OE2) of the lens lies between the light source (20a) and the third axis of symmetry (S3), - Determining the position of the fiber core (11) of the optical fiber in the direction of the third axis of symmetry (S3) based on the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BE2).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend die folgenden Schritte:8. The method according to any one of claims 1 to 5, comprising the following steps:
- Vorsehen eines ersten und zweiten optischen Systems, das jeweils eine Lichtquelle (20a, 20b) , mindestens eine Linse (30a, ,30b), die eine Objektebene (OEl, OE2) in eine Bildebene (BEI, BE2) abbildet, wobei die Objektebene (OEl, OE2) annähernd parallel zur zweiten oder dritten Symmetrieachse (S2, S3) verläuft, und eine Vorrichtung (40a, 40b) zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI, BE2) empfangenen Strahlung aufweist, wobei die Linse (30a, 30b) zwischen der Lichtquelle (20a, 20b) und der Vorrichtung (40a, 40b) zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung angeordnet ist, wobei das erste optische System derart ausgerichtet ist, dass die von der Lichtquelle (20a) des ersten optischen Systems ausgehenden Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Symmetrieachse (Sl, S2) der optischen Faser ausgerichtet sind, und wobei das zweite optische System derart ausgerichtet ist, dass die von der Lichtquelle (20b) des zweiten optischen Systems ausgehen- den Lichtstrahlen annähernd senkrecht zur ersten und dritten Symmetrieachse (Sl, S3) der optischen Faser ausgerichtet sind,- Providing a first and second optical system, each having a light source (20a, 20b), at least one lens (30a , 30b) which images an object plane (OEl, OE2) in an image plane (BEI, BE2), wherein the object plane (OE1, OE2) runs approximately parallel to the second or third axis of symmetry (S2, S3), and has a device (40a, 40b) for detecting an intensity distribution of the radiation received in the image plane (BE1, BE2), the lens (30a, 30b) is arranged between the light source (20a, 20b) and the device (40a, 40b) for detecting the intensity distribution of the received radiation, wherein the first optical system is aligned such that those emanating from the light source (20a) of the first optical system Light beams are aligned approximately perpendicular to the first and second axes of symmetry (Sl, S2) of the optical fiber, and wherein the second optical system is aligned such that the opti. From the light source (20b) of the second opti aligned light beam are aligned approximately perpendicular to the first and third axes of symmetry (Sl, S3) of the optical fiber,
- Anordnen der Linse (30a) des ersten optischen Systems derart, dass die Objektebene (OEl) der Linse (30a) zwischen der Lichtquelle (20a) und der zweiten Symmetrieachse (S2) der optischen Faser liegt,Arranging the lens (30a) of the first optical system such that the object plane (OEl) of the lens (30a) lies between the light source (20a) and the second axis of symmetry (S2) of the optical fiber,
- Ermitteln der Lage des Faserkerns der optischen Faser in Richtung der zweiten Symmetrieachse (S2) anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI) empfangenen Strahlung,Determining the position of the fiber core of the optical fiber in the direction of the second axis of symmetry (S2) based on the position of Minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BEI),
- Anordnen der Linse (30b) des zweiten optischen Systems derart, dass die Objektebene (OE2) der Linse (30b) zwischen der Lichtquelle (20b) des zweiten optischen Systems und der dritten Symmetrieachse (S3) der optischen Faser liegt,Arranging the lens (30b) of the second optical system so that the object plane (OE2) of the lens (30b) lies between the light source (20b) of the second optical system and the third axis of symmetry (S3) of the optical fiber,
- Ermitteln der Lage des Faserkerns (11) der optischen Faser in Richtung der dritten Symmetrieachse (S3) anhand der Lage der Minima und Maxima in der Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BE2) empfangenen Strahlung.- Determining the position of the fiber core (11) of the optical fiber in the direction of the third axis of symmetry (S3) based on the position of the minima and maxima in the intensity distribution of the radiation received in the image plane (BE2).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend den folgenden Schritt:9. The method according to any one of claims 1 to 8, comprising the following step:
Ausrichten des Faserkerns (11) der optischen Faser (10a) auf einen Laser (L) derart, dass die Strahlung des Lasers in den Faserkern (11) der optischen Faser einkoppelbar ist.Aligning the fiber core (11) of the optical fiber (10a) on a laser (L) such that the radiation of the laser in the fiber core (11) of the optical fiber can be coupled.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die folgenden Schritte: - Vorsehen einer ersten Halterung (50) zur Fixierung einer ersten optischen Faser (10) und einer zweiten Halterung (50') zur Fixierung einer zweiten optischen Faser (10'),10. The method according to claim 1, comprising the following steps: providing a first holder for fixing a first optical fiber and a second holder for fixing a second optical fiber; )
- Ausrichten der ersten optischen Faser (10) in der ersten Halterung (50) und Ausrichten der zweiten optischen Faser (10') in der zweiten Halterung (50') anhand der jeweils ermittelten Lage des jeweiligen Faserkerns (11, 11') der ersten und zweiten optischen Faser, sodass sich die jeweiligen Faserkerne der ersten und zweiten optischen Faser ohne einen Versatz oder mit einem bestimmten Versatz gegenüber stehen.- Aligning the first optical fiber (10) in the first holder (50) and aligning the second optical fiber (10 ') in the second holder (50') based on the respectively determined position of the respective fiber core (11, 11 ') of the first and the second optical fiber so that the respective fiber cores of the first and second optical fibers face each other without offset or with a certain offset.
11. Verfahren nach Anspruch 10, umfassend die folgenden Schritte: - Ermitteln einer jeweiligen Lage von Faserrändern (Rl, R2 , Rl', R2 ' ) der ersten und zweiten optischen Faser (10, 10') anhand der Lage von äußersten der Minima (MIN2 , MIN2 ' , MIN3 , MIN3 ' ) , die in einem Randbereich der von den optischen Fasern in der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung erzeugten Minima und Maxima liegen,11. The method according to claim 10, comprising the following steps: - Determining a respective layer of fiber edges (Rl, R2, Rl ', R2') of the first and second optical fiber (10, 10 ') based on the location of the outermost of the minima (MIN2, MIN2', MIN3, MIN3 '), the in a peripheral region of the minima and maxima generated by the optical fibers in the intensity distribution of the received radiation,
- Ermitteln eines jeweiligen Zentrums (Z, Z') der ersten und zweiten optischen Faser (10, 10') in Bezug auf die jeweiligen Faserränder der ersten und zweiten optischen Faser, - Ermitteln einer ersten Abweichung (Ol) zwischen dem anhand der Faserränder (Rl, R2) ermittelten Zentrum (Z) der ersten optischen Faser und der ermittelten Lage des Faserkerns (11) der ersten optischen Faser,Determining a respective center (Z, Z ') of the first and second optical fibers (10, 10') with respect to the respective fiber edges of the first and second optical fibers, determining a first deviation (Ol) between the fiber edges ( Rl, R2) of the first optical fiber (Z) and the detected position of the fiber core (11) of the first optical fiber,
- Ermitteln einer zweiten Abweichung (02) zwischen dem anhand der Faserränder (Rl', R2 ' ) ermittelten Zentrum (Z') der zweiten optischen Faser und der ermittelten Lage des Faserkerns (H') der zweiten optischen Faser,Determining a second deviation (02) between the center (Z ') of the second optical fiber determined from the fiber edges (Rl', R 2 ') and the determined position of the fiber core (H') of the second optical fiber,
- Ausrichten der ersten optischen Faser (10) in der ersten Halterung (50) und Ausrichten der zweiten optischen Faser (10') in der zweiten Halterung (50') anhand der jeweils ermittelten Lage der Faserränder und der ermittelten ersten und zweiten Abweichungen (Ol, 02) zwischen den jeweiligen Zentren (Z, Z') und den jeweiligen Faserkernen (11, 11') der beiden optischen Fasern, sodass sich die jeweiligen Faserkerne genau oder mit einem definierten Versatz gegenüberstehen.- Aligning the first optical fiber (10) in the first holder (50) and aligning the second optical fiber (10 ') in the second holder (50') based on the respectively determined position of the fiber edges and the determined first and second deviations (Ol , 02) between the respective centers (Z, Z ') and the respective fiber cores (11, 11') of the two optical fibers, so that the respective fiber cores face each other exactly or with a defined offset.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, umfassend den folgenden Schritt:12. The method according to any one of claims 10 or 11, comprising the following step:
Durchführen eines Spleißvorganges zur Verbindung der ersten und zweiten optischen Faser (10, 10') nach der Ausrichtung der ersten und zweiten optischen Faser. Performing a splicing operation for connecting the first and second optical fibers (10, 10 ') after alignment of the first and second optical fibers.
13. Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Faserkerns in einer optischen Faser13. Device for determining the position of a fiber core in an optical fiber
- mit einer Halterung (50) zur Fixierung eines optischen Kabels (10) mit einem Faserkern (11) zur Führung eines Lichtmo- des, wobei die optische Faser eine erste Symmetrieachse (Sl), die in Längsrichtung der Faser durch das Zentrum (Z) der optischen Faser verläuft, und eine zweite und dritte Symmetrieachse (S2, S3) umfasst, die jeweils in Querrichtung der optischen Faser durch das Zentrum (Z) der optischen Faser verlau- fen, wobei die erste, zweite und dritte Symmetrieachse zueinander orthogonal verlaufen,- with a holder (50) for fixing an optical cable (10) with a fiber core (11) for guiding a Lichtmo-, wherein the optical fiber has a first axis of symmetry (Sl), in the longitudinal direction of the fiber through the center (Z) the optical fiber extends, and a second and third axis of symmetry (S2, S3) each extending in the transverse direction of the optical fiber through the center (Z) of the optical fiber, wherein the first, second and third axes of symmetry are orthogonal to each other,
- mit mindestens einem optischen System, das mindestens eine Linse (30a, 30b), die eine Objektebene (OEl, OE2) in eine Bildebene (BEI, BE2) abbildet, wobei die Objektebene annä- hernd parallel zu der zweiten oder dritten Symmetrieachse verläuft, eine Lichtquelle (20a, 20b) zur Erzeugung eines Strahlengangs in Richtung auf die Linse (30a, 30b) und eine Vorrichtung (40a, 40b) zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI, BE2) empfangenen Strahlung aufweist,with at least one optical system which images at least one lens (30a, 30b) which images an object plane (OE1, OE2) into an image plane (BE1, BE2), the object plane being approximately parallel to the second or third axis of symmetry, a light source (20a, 20b) for generating a beam path in the direction of the lens (30a, 30b) and a device (40a, 40b) for detecting an intensity distribution of the radiation received in the image plane (BEI, BE2),
- wobei die Linse (30a, 30b) zwischen der Lichtquelle (20a, 20b) und der Vorrichtung (40a, 40b) zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung verschiebbar angeordnet ist, - wobei sich die Halterung (50) zur Fixierung der optischen- Wherein the lens (30a, 30b) between the light source (20a, 20b) and the device (40a, 40b) for detecting the intensity distribution of the received radiation slidably disposed, - wherein the holder (50) for fixing the optical
Faser derart verschieben lässt, dass die in der Halterung fixierte optische Faser in den Strahlengang der Lichtquelle gelangt ,Move fiber so that the fixed in the holder optical fiber enters the beam path of the light source,
- bei der sich die Linse (30a, 30b) derart verschieben lässt, dass die Objektebene (OEl, 0E2) zwischen der zweiten und/oder dritten Symmetrieachse (S2, S3) der optischen Faser und der Lichtquelle (20a, 20b) liegt. - In which the lens (30a, 30b) can be moved such that the object plane (OEl, 0E2) between the second and / or third axis of symmetry (S2, S3) of the optical fiber and the light source (20a, 20b).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,14. Device according to claim 13,
- bei der das optische System um die erste Symmetrieachse (Sl) der optischen Faser (10a) drehbar gelagert ist, sodass das optische System in Bezug auf die optische Faser derart ausrichtbar ist, dass die von der Lichtquelle (20) ausgehenden Lichtstrahlen wahlweise senkrecht zur zweiten Symmetrieachse (S2) oder zur dritten Symmetrieachse (S3) der optischen Faser ausgerichtet sind.- Wherein the optical system is rotatably mounted about the first axis of symmetry (Sl) of the optical fiber (10a), so that the optical system with respect to the optical fiber is alignable such that the outgoing light from the light source (20) optionally perpendicular to second symmetry axis (S2) or to the third axis of symmetry (S3) of the optical fiber are aligned.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13,15. Device according to claim 13,
- bei der die Halterung (50) zur Fixierung der optischen Faser um die erste Symmetrieachse (Sl) der optischen Faser drehbar gelagert ist, sodass die optische Faser in Bezug auf das optische System derart ausrichtbar ist, dass die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen wahlweise senkrecht zur zweiten Symmetrieachse (S2) oder zur dritten Symmetrieachse (S3) der optischen Faser ausgerichtet sind.- In which the holder (50) for fixing the optical fiber is rotatably mounted about the first axis of symmetry (Sl) of the optical fiber, so that the optical fiber with respect to the optical system can be aligned so that the light rays emanating from the light source optionally perpendicular to the second axis of symmetry (S2) or to the third axis of symmetry (S3) of the optical fiber are aligned.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, - mit einem ersten optischen System umfassend mindestens eine Linse (30a), die eine Objektebene (OEl) in eine Bildebene (BEl) abbildet, wobei die Objektebene annähernd parallel zur zweiten Symmetrieachse (S2) der optischen Faser verläuft, eine Lichtquelle (20a) zur Erzeugung eines Strahlengangs in Richtung auf die Linse (30a) des ersten optischen Systems und eine Vorrichtung (40a) zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BEI) empfangenen Strahlung,16. The device according to claim 13, - comprising a first optical system comprising at least one lens (30a), which images an object plane (OEl) in an image plane (BEl), wherein the object plane is approximately parallel to the second axis of symmetry (S2) of the optical fiber a light source (20a) for generating a beam path in the direction of the lens (30a) of the first optical system and a device (40a) for detecting an intensity distribution of the radiation received in the image plane (BEI),
- wobei die Linse (30a) des ersten optischen Systems zwischen der Lichtquelle (20a) des ersten optischen Systems und der Vorrichtung (40a) des ersten optischen Systems zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung angeordnet ist, - mit einem zweiten optischen System umfassend mindestens eine Linse (30b), die eine Objektebene (OE2) in eine Bildebenewherein the lens (30a) of the first optical system is arranged between the light source (20a) of the first optical system and the device (40a) of the first optical system for detecting the intensity distribution of the received radiation, - With a second optical system comprising at least one lens (30b), the object plane (OE2) in an image plane
(BE2) abbildet, wobei die Objektebene annähernd parallel zur dritten Symmetrieachse (S3) der optischen Faser verläuft, ei- ne Lichtquelle (20b) zur Erzeugung eines Strahlengangs in Richtung auf die Linse (30b) des zweiten optischen Systems und eine Vorrichtung (40b) zur Erfassung einer Intensitätsverteilung der in der Bildebene (BE2) empfangenen Strahlung,(BE2), wherein the object plane extends approximately parallel to the third axis of symmetry (S3) of the optical fiber, a light source (20b) for generating a beam path in the direction of the lens (30b) of the second optical system and a device (40b) for detecting an intensity distribution of the radiation received in the image plane (BE2),
- wobei die Linse (30b) des zweiten optischen Systems zwi- sehen der Lichtquelle (20b) des zweiten optischen Systems und der Vorrichtung (40b) des zweiten optischen Systems zur Er- fassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung angeordnet ist,- wherein the lens (30b) of the second optical system between see the light source (20b) of the second optical system and the device (40b) of the second optical system for detecting the intensity distribution of the received radiation is arranged
- bei der sich die in der Halterung (50) fixierte optische Faser (10a) in den Strahlengang zwischen die jeweilige Lichtquelle des ersten und zweiten optischen Systems und die jeweilige Linse (30a, 30b) des ersten und zweiten optischen Systems verschieben lässt,in which the optical fiber (10a) fixed in the holder (50) can be displaced into the beam path between the respective light source of the first and second optical system and the respective lens (30a, 30b) of the first and second optical system,
- bei der das erste optische System in Bezug auf die optische Faser (10a) derart ausgerichtet ist, dass die von der Lichtquelle (20a) des ersten optischen Systems ausgehenden Strahlen annähernd senkrecht zur zweiten Symmetrieachse (S2) auf die optische Faser (10a) auftreffen,in which the first optical system is aligned with respect to the optical fiber (10a) such that the rays emanating from the light source (20a) of the first optical system strike the optical fiber (10a) approximately perpendicular to the second axis of symmetry (S2) .
- bei der das zweite optische System in Bezug auf die opti- sehe Faser (10a) derart ausgerichtet ist, dass die von der- In which the second optical system with respect to the optical see fiber (10 a) is aligned such that the of the
Lichtquelle (20b) des zweiten optischen Systems ausgehenden Strahlen annähernd senkrecht zur dritten Symmetrieachse (S3) auf die optische Faser (10a) auftreffen.Light source (20b) of the second optical system outgoing rays approximately perpendicular to the third axis of symmetry (S3) impinge on the optical fiber (10a).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der die Vorrichtung zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung als eine CCD-Kamera (40a, 40b) mit einer einzelnen Spalte (41) aus CCD-Zellen (C) oder als eine CCD-Kamera mit einem CCD-Zellenfeld (42) in dem die CCD- Zellen in Zeilen und Spalten angeordnet sind, ausgebildet ist.17. Device according to one of claims 13 to 16, wherein the device for detecting the intensity distribution of the received radiation as a CCD camera (40a, 40b) with a single column (41) of CCD cells (C) or as a CCD camera with a CCD cell array (42) in which the CCD cells are arranged in rows and columns is formed.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der die Vorrichtung (40a, 40b) zur Erfassung der Intensitätsverteilung der empfangenen Strahlung als ein analoges Kamerasystem ausgebildet ist.18. Device according to one of claims 13 to 16, wherein the device (40a, 40b) is designed to detect the intensity distribution of the received radiation as an analog camera system.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei der der die von der Lichtquelle (20a, 20b) ausgehenden Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge erzeugt werden, für die die optische Faser (10a, 10b) transparent ist. A device according to any one of claims 13 to 18, wherein the light beams emanating from the light source (20a, 20b) are generated at a wavelength for which the optical fiber (10a, 10b) is transparent.
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