DE2717412B2 - Durchgangsprüfgerät für Lichtleitfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchgangsprüfgerät für Lichtleitfasern (LLF) mit einem aus einem Halbleiterlaser und einem Impulsgeber bestehenden Sender für Lichtimpulse, einem eine Fotodiodenanordnung, einen Verstärker und eine Nachweiseinrichtung aufweisenden lichtempfindlichen Empfänger und einer Koppelvorrichtung zur Ankopplung von Sender und Empfänger an die zu prüfende LLF.

Bei der Fertigung und bei der Verlegung von Nachrichtenkabeln, die LLF enthalten, empfiehlt sich wegen der Empfindlichkeit der LLF eine häufige Kontrolle auf ihre Lichtdurchlässigkeit.

Bekannt ist ein Verfahren zur Fehlerortung bei Glasfaserlichtleitern nach der an sich bekannten Echoimpulsmethode, bei dem kurze Impulssignale in ein Ende eines Glasfaserlichtleiters eingespeist werden, welche sich im Glasfaserlichtleiter ausbreiten und an Fehlerstellen im Lichtleiter reflektiert werden, bei dem aus der bekannten Laufzeit der reflektierten Signale die örtliche Lage der Fehlerstelle bestimmt wird und bei dem ein Laser verwendet wird, der als Lichtsender betrieben kurze Lichtimpulse zur Ortung der Fehlerstellen erzeugt und der nach Aussendung der Lichtimpulse in Doppelausnutzung als Lichtverstärker oder ais Lichtempfänger betrieben, die an Fehlstellen reflektierten Lichtsignale entweder verstärkt oder in elektrische Signale umwandelt (DE-OS 24 57 930).

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß seine

to Durchführung relativ aufwendig isL Insbesondere der Aufwand, der für die Doppelausnutzung des Lasers einmal als Sender und dann als Empfänger bedingt ist, ist bei den heute bekannten relativ preiswerten optoelektronischen Bauteilen kaum noch vertretbar.

Darüber hinaus ist für die laufende Überwachung einer LLF keine Fehlerortung mit Messung von Impulslaufzeiten nötig, der Aufwand könnte für den genannten Zweck wesentlich verringert werden.

Bekannt ist ferner ein Verfahren zur Fehlerortsbe-Stimmung in Lichtleitfasern oder Lichtleitfaserkabeln, bei dem ein von einer Lichtquelle, z. B. einem Laser erzeugter Lichtimpuls derart geteilt wird, daß er teilweise in die zu messende Faser eingekoppelt und teilweise auf einen Lichtempfänger reflektiert wird, und der in die Faser eingekoppelte Lichtanteil an der Fehlerstelle teilweise reflektiert und ebenfalls auf den Lichtempfänger geleitet und die Laufdifferenz der beiden Teilimpulse gemessen wird (DE-OS 24 56 293).

Auch für dieses Verfahren zur Fehlerortsbestimmung ist ein relativ hoher Aufwand nötig, der insbesondere durch den verwendeten Strahlteiler und dessen häufiger Justierung bedingt ist. Deshalb ist auch dieses Verfahren für eine laufende Durchgangsprüfung nicht geeignet. Hinzu kommt, daß beide Verfahren für die optische Anzeige von gemessenen Längen ausgelegt sind. Für die laufende Kontrolle von Lichtleitfasern während der Fertigung eines Kabels sind sie insofern ungeeignet, da die Aufmerksamkeit eines Beobachters von optischen Anzeigen über längere Zeiträume hinweg schnell nachläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für Montagearbeiten geeignetes, kleines, einfaches und leicht zu bedienendes Gerät für die Durchgangsprüfung von LLF zu schaffen, das die Aufmerksamkeit des Monteurs nicht unnötig von seiner manuellen Arbeit ablenkt. Weiterhin soll das Gerät mit möglichst geringen Änderungen die laufende Kontrolle einer Lichtleitfaser bei der Fertigung von Nachrichtenkabeln ohne ständige Beobachtung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Durchgangsprüfgerät der beschriebenen Art gelöst, bei dem erfindungsgemaß der Impulsgeber derart ausgebildet ist, daß er Impulse mit einer Wiederholungsfrequenz im hörbaren Niederfrequenzbereich erzeugt, bei dem dem Verstärker eine Impulsformerstufe nachgeschaltet ist, die die Ausgangsspannung des Verstärkers so umformt, daß ein nachgeschalteter Lautsprecher als Nachweiseinrichtung ein hörbares akustisches Signal abgibt, und bei dem die Koppelvorrichtung aus zwei Teilen zur getrennten Ankopplung von Sender und Empfänger besteht.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß damit ein handliches, unabhängig von einer äußeren Stromversorgung einsetzbares, auch für rauhen Montage- und Fertigungsbetrieb verwendbares Gerät geschaffen wird, das für den genannten Zweck mit geringem Aufwand erstellt und betrieben werden kann.

in einer Ausgestaltung der Erfindung ist die

Koppelvorrichtung für die Verbindung der zu prüfenden LLF mit dem Lichtsender eine leicht moniierbare Steckvorrichtung für LLF, die Koppelvorrichtung für die Verbindung der LLF mit dem Lichtempfänger besteht aus einer schlitzförmigen Führung für die LLF, in der mehrere Fotodioden, aus denen die Fotodiodenanordnung besteht, um den Umfang des LLF verteilt und in optischem Kontakt mit der Oberfläche der LLF, angeordnet sind.

Diese Ausgestaltung der Erfindung ist für die laufende Kontrolle von in die Kabelfertigung einlaufenden LLF geeignet. Der Lichtsender kann ohne Schwierigkeiten im Inneren einer Vorratstrommel angebracht und mit dem inneren Er.de der dort aufgewickelten LLF verbunden werden und während des Ablaufs der LLF in der Vorratstrommel bleiben, während der Empfänger über ein fast beliebig langes Kabel mit der Koppelvorrichtung verbunden werden kann und ar geeigneter Stelle aufgestellt wird. Die Koppelvorrichtung kann ohne Störung des Fertigungsablaufs an einer geeigneten Stelle im Verlauf der einlaufenden LLF in die Fertigungsstraße angebracht werden. Beim Durchlauf einer beispielsweise mit durchscheinendem Kunststoff ummantelten LLF tritt an einer Bruchstelle der LLF im Inneren der Ummantelung soviel Streulicht durch den Mantel auf die Diode der Koppelvorrichtung, laß der Empfänger ein kurzes akustisches Signal abgebei; kann.

Für den Einsatz in Fertigungseinrichtungen mit größerer Fertigungsgeschwindigkeit, bei denen eventuell ein nur sehr kurzes akustisches Signal auftreten würde, ist es vorteilhaft, eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zu benutzen, bei der der Lichtempfänger für die Anzeige eines oder weniger Lichtimpulse ein abschaltbares Zeitglied und einen vom Zeitglied gesteuerten Tongenerator enthält.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat der Lichtempfänger einen zusätzlichen Ausgang für die Steuerung eines Aufwicklers oder einer Markierungsvorrichtung für die Fehlerstelle auf der LLF.

Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Fertigungseinrichtung beim Einlaufen einer gebrochenen LLF stillzusetzen oder aber, beispielsweise mit einer Farbspritzeinrichtung, die Bruchstelle der LLF für eine spätere Reparatur zu markieren.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es z-.Mgt

Fig. 1 ein für den Montageeinsatz geeignetes Durchgangsprüfgeräi,

Fig. 2 eine Koppelvorrichtung für durchlaufende LLF.

Fig. 3 einen für die Fertigung geeigneten Uchtempfänger.

Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte Durchgangsprüfgerät besteht aus einem Lichtsender 1 und dem lichtempfindlichen Empfänger 7. Der Lichtempfänger 1 enthält einen Halbleiterlaser 2, der von einem Impulsgeber 3 gesteuert wird. Der Impulsgeber 3 erzeugt Impulse mit einer Wiederholfrequenz im hörbaren Niederfrequenzbereich, beispielsweise zwi- bo sehen 500 und 5000 Hz. Mit der gleichen Wiederholfrequenz werden vom Halbleiterlaser 2 Lichtimpulse erzeugt, die über eine fest mit dem Laser verbundene LLF der LLF-Kupplung 5 zugeführt werden. Diese Kupplung 5 kann fest im Gehäuse des Prügeräts montiert sein. Sie kann aber auch über ein in der Länge dem Bedarf angepaßtes, Lichtleitfasern enthaltendes Kabel frei beweglich mit dem Lichtsender 1 verbunden sein. Bei fester Anordnung der Kupplung 5 im Gehäuse des Lichtsenders 1 empfiehlt es sich, ein an beiden Enden mit passenden Kupplungen versehenes, Lichtleitfasern enthaltendes Verlängerungskabel als Zubehör beizugeben. Die zu prüfende Lichtleitfaser 4 ist mit ihren beiden Enden in die freien Seiten der Kupplungen 5 und 6 eingeführt Bei einwandfreier F-iser 4 werden beim Betrieb des Lichtsenders 1 Lichtimpulse durch die Kupplung 6, die in ähnlicher Weise wie die Kupplung 5 am lichtempfindlichen Empfänger 7 angeordnet ist, Lichtimpulse auf die Fotodiode 8 gegeben, deren Ausgangsspannung im Verstärker 9 verstärkt wird. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 9 wird in einer Impulsformerstufe 10 so umgeformt, daß der am Ausgang der Impulsformerstufe 10 angeschaltete Lautsprecher 11 ein gut hörbares akustisches Signal abgibt.

Ein derartig aufgebautes Prüfgerät kann so empfindlich gemacht werden, daß es mit einer entsprechenden, in Fig. 2 dargestellten Diodenanordnung auch für die Prüfung von durch eine Fertigungseinrichtung durchlaufenden LLF benutzt werden kann. Hier sind in einer geschlitzten Führung 12 für die durchlaufende LLF 4 auf dem Grunde des Schlitzes und an den benachbarten beiden Seitenwänden drei oder mehr lichtempfindliche Dioden 8 angeordnet. Liegt zwischen diesen Dioden 8 die Bruchstelle einer LLF 4, so wird aus der Bruchstelle soviel Licht heraur.gestreut, daß der lichtempfindliche Empfänger 7 bzw. der in Fig. 3 dargestellte Lichtempfänger Ta hierauf anspricht. Die Empfindlichkeit des Lichtempfängers 7a kann soweit gesteigert werden, daß er auch dann anspricht, wenn die Bruchstelle der LLF 4 mit einer mechanisch schützenden, aber durchscheinenden Kunststoffschicht umgeben ist.

Eine für den letztgenannten Einsatzzweck geeignete Ausgestaltung eines lichtempfindlichen Empfängers 7a ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Die elektrisch parallel geschalteten lichtempflindlichen Dioden 8. deren mechanische Anordnung der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind über ein nahezu beliebig langes Kabel mit dem Eingang des lichtempfindlichen Empfängers 7a verbunden. Die von den Dioden 8 abgegebenen, den empfangenen Lichtimpulsen entsprechenden Spannungsimpulse werden im Verstärker 9 verstärkt, in der Impulsformerstufe 10 geformt und dem Lautsprecher 11 über den Umschalter 15 zugeführt. Beim Einsatz des Empfängers Ta bei höheren Fertigungsgeschwindigkeiten und dementsprechend schnellen Vorbeilauf der LLF 4 an den Dioden 8 wird der Umschalter 15 in die gezeichnete Stellung umgelegt und damit der Lautsprecher 11 an den Ausgang eines Tongenerators 14 gelegt, der von einem Zeitglied 13 gesteuert wird. Das Zeitglied 13 sorgt dafür, daß der Lautsprecher 11 auch dann ein deutlich hörbares akustisches Signal abgibt, wenn nur ein oder wenige Spannungsimpulse an seinem Eingang erscheinen, die ohne diese Aufbereitung kein eindeutiges akustisches Signal ergeben wurden. Der Lichtsender 1 wird bei dieser Einsatzart in oder auf der oder den Vorratstrommeln für LLF angebracht und mit dem Anfang der aufgewickelten LLF verbunden.

In Fig. 3 ist ferner eine weitere Ausgestaltung des Lichtempfängers Ta mit einem zusätzlichen Ausgang 16 für ei.i zusätzliches Steuersignal schematisch dargestellt. Mit diesem Steuersignal aus dem Ausgang 16 kann beispielsweise beim Auftreten eines Bruches in der LLF 4 die Fertigungsanlage stillgesetzt werden oder aber, in einem anderen Stadium der Fertigung, die Fehlerstelle auf der LLK 4 markiert werden, beispielsweise mit einer

Farbspritzvorrichtung. Der Einbau des Umschalters 15 empfiehlt sich immer dann, wenn der Empfänger 7 a für verschiedene Arten von Prüfungen benutzt werden soll. Bei der eingangs beschriebenen einfachen Durchgangsprüfung von LLF könnte das durch das Zeitglied 13 künstlich verlängerte akustische Signal des Lautsprechers U sonst eventuell störend wirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Durchgangsprüfgerät für Lichtleitfasern (LLF) mit einem aus einem Halbleiterlaser und einem Impulsgeber bestehenden Sender für Lichtimpulse, einem eine Fotodiodenanordnung, einen Verstärker und eine Nachweiseinrichtung aufweisenden lichtempfindlichen Empfänger und einer Koppelvorrichtung zur Ankopplung von Sender und Empfänger an die zu prüfende LLF, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (3) derart ausgebildet ist, daß er Impulse mit einer Wiederholungsfrequenz im hörbaren Niederfrequenzbereich erzeugt, daß dem Verstärker (9) eine Impulsformerstufe (10) nachgeschaltet ist, die die Ausgangsspannung des Verstärkers (9) so umformt, daß ein nachgeschalteter Lautsprecher (11) als Nachweiseinrichtung ein hörbares akustisches Signal abgibt, und daß die Koppelvorrichtung aus zwei Teilen (5, 6) zur getrennten Ankopplung von Sender (1) und Empfänger (7) besteht.

2. Durchgangsprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelvorrichtung (5) für die Verbindung der zu prüfenden LLF (4) mit dem Lichtsender (1) eine leicht montierbare Steckvorrichtung für LLF ist, und daß die Koppelvorrichtung (6) für die Verbindung der LLF (4) mit dem Lichtempfänger (7) aus einer schlitzförmigen Führung (12) für die LLF (4) besteht, in der mehrere Fotodioden (8), aus denen die Fotodiodenanordnung besteht, um den Umfang der LLF (4) verteilt und in optischem Kontakt mit der Oberfläche der LLF (4), angeordnet sind.

3. Durchgangsprüfgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfänger (7a) für die Anzeige eines oder weniger Lichtimpulse ein abschaltbares Zeitglied (13) und einen vom Zeitglied (13) gesteuerten Tongenerator (14) enthält.

4. Durchgangsprüfgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfänger (7a) einen zusätzlichen Ausgang (16) für die Steuerung eines Aufwicklers oder einer Markierungsvorrichtung für die Fehlerstelle auf der LLF (4) hat.