DE3034873A1

DE3034873A1 - Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleitertapers

Info

Publication number: DE3034873A1
Application number: DE19803034873
Authority: DE
Inventors: Jürgen Ing.(grad.) 7150 Backnang Wengel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1980-09-16
Filing date: 1980-09-16
Publication date: 1982-03-25

Description

Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleitertapers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtwellenleitertapers, wobei der Lichtwellenleiter in einer schmalen Zone von einer Wärmequelle bis zum Schmelzpunkt erhitzt und der Taper durch Anlegen einer Zugkraft an mindestens einem Ende des Lichtwellenleiters gezogen wird.
In der optischen Übertragungstechnik sind für spezielle Anwendungsfälle Taper an Lichtwellenleitern gewünscht. Beispielsweise, wenn ein Lichtwellenleiter an eine Laserdiode, die eine gegenüber dem Lichtwellen.leiterquerschnitt sehr kleine Lichtaustrittsfläche besitzt, angekoppelt werden soll, ist eine allmähliche Querschnittsverjüngung des Lìchtwellenleiters nötig. Oder sollen zwei Lichtwellenleiter r,-terschiedlicher Durchmesser stirnflächig miteinander gekoppelt werden, so wird der Lichtwellenleiter mit größerem Querschnitt an seinem Ende mit einem Taper versehen, der mit einem an den dünneren Lichtwellenleiter angepaßten Querschnitt endet. Lichtwellenleiter mit Tapern werden uch benutzt zum Aufbau von optischen Kopplern. Ein olcher tischer Koppler,'bei dem seitlich von einem Lie'ltweller, ter in einen anderen parallel dazu verlaufenden Licht eingekoppelt wird, ist aus der DE-OS 28 39 428 bekannt. Die Lichtwellenleiter sind im Koppelbereich verjüngt und dort: miteinander verschmolzen. Diese Verjüngung stellt einen Doppeltaper dar, der gemäß der DE-OS 28 39 428 dadurch hergestellt wird, daß eine feststehende Wärmequelle den Lichtwellenleiter bis zum Schmelzpunkt in einer bestimmten Zone erhitztaund der Lichtwellenleiter beidseitig dieser Zone einer Zugbeansprechung unterworfen wird. Das hier beschriebene Verfahren setzt enge Grenzen bei der Gestaltung des Tapers. Die Form des Tapers läßt sich nämlich lediglich durch die Geschwindigkeit, mit der der Lichtwellenleiter zu beiden Seiten der Schmelzzone auseinandergezogen wird, in geringem Maße beeinflußen. Die Taperform läßt sich durch die Breite der Schmelzone beeinflussen, wobei sich Schwankungen im Temperaturprofil auf die Taperform auswirken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es erlaubt, Lichtwellenleitertaper verchiedenster Formen gut produzierbar herstellen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Ziehen des Tapers die Wärmequelle entlang dem Lichtwellenleiter gefahren wird und dabei die Ziehgeschwindigkeit und (iie eschwindigkeit, mit der die Wärmequelle bewegt wird, so groß gewählt werden, daß sich die gewünschte Taperform einstellt.
Zweckmäßige Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird nun die Erfindung näher erläutert.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen einzelne Verfahrensschritte zur} Herstellung eines Tapers; und in Fig. 4 ist ein nach dm Verfahren hergestellter gestufter Taper dargestellt.
Wie die Fig. 1 schematisch zeigt, wird zunächst der mit einem Träger zu versehende Lichtwellenleiter 1 in zwei Halterungen 2 und 3 festgelegt. Beide Halterungen sind st angeordnet, daß sie voneinander weg nach rechts bzw. links aaße verschoben werden können. Zwischen den Halterungen befììldet sich dieAWärmequelle, in diesem Fall ein zwischen den F.lektrodenpaar 4 gezündeter Lichtbogen, die entlang dem Lichlwellenleiter 1 fahrbar ist.
Mit Hilfe des Lichtbogens wird zuerst - Fig. 2 verdeutlicht dies - der Lichtwellenleiter 1 in einer schmalen Zone 5 bis zum Schmelzpunkt erhitzt. Gleichzeitig werden die beiden Halterungen 2 und 3 um ein geringes Stück (in Pfeilrichtung) auseinandergezogen, wodurch der Lichtwellenleiter in der Schmelzzone 5 eine Verjüngung erfährt Der Lichtwelleneit.er muß zu beiden Seiten soweit gezogen werden, daß diese Verjüngung die gleichen Querschnittsabmessungen hat wie die dünnste Stelle des gewünschten Tapers.
Der nächste Verfahrensschritt besteht darin (vgl. Fig. 3), daß der Lichtwellenleiter nur noch zu einer Seite hin gezogen wird. Die Halterung 3 bleibt also beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in ihrer vorher erreichten Position, wogegen die Halterung 2 nach links bewegt wird. Während der Lichtwellenleiter nach links mit einer konstanten Ceschwindigkeit ausgezogen wird, wird das Elektrodenpaar 4 mit t)rennendem Lichtbogen aus der anfänglichen Schmelzzone 5 herafls in Richtung auf die nicht bewegte Halterung 3 gefahren mit einer Geschwindigkeit, die kleiner als die Ziehgeschwindigkeit ist. Somit bildet sich von der anfänglichen Schmelzzone 5 an bis zu dem Punkt, wo die Elektroden 4 schließlich stuhen bleiben, ein exponentiell verlaufender Taper 6. Die Eänge des Tapers hängt von der ZiehgescEwindigkeit und der schwindigkeit, mit der die Wärmequelle bewegt wird, ab. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung eines längeren Tapers mit allmählicherem Übergang vöm großen auf den kleinen Querschnitt als das mit einer feststehenden nur auf eine Zone des Lichtwellenleiters gerichteten Wärmequelle'möglich ist. Sehr langgezogene Taper sind deshalb erwünscht, weil sie verlustärmer sind als kurze.
Soll ein Lichtwellenleiter mit einem Taper am Ende versehen werden, ist der in Fig. 3 gezeigte Taper 6 kurz vor der anfänglichen Schmelzzone 5 von dem restlichen Lichtwellenleiter abzutrennen. Für einen Lichtwellenleiter mit einem Doppeltaper, wie er bei einem optischen Koppler zum Einsatz kommt, wird das oben beschriebene Verfahren noch einmal wiederholt. Bloß wird jetzt die Halterung 3 nach rechts gezogen, während die Halterung 2 in der zuletzt erreichten Position stehenbleibt, und der Lichtbogen wird von der Schmelzzone 5 aus nach links gefahren. Um einen symmetrischen Doppeltaper zu erhalten, müssen die vorher gewählten Geschwindigkeiten für das Ziehen des Lichtwellenleiters und das Verschieben der Elektroden 4 beibehalten werden.
Wiederholt man den Ziehvorgang mit gleichzeitigem Verschieben des Lichtbogens, so lassen sich extrem lange Taper hertellern. Dabei muß der Lichtbogen jedesmal von der anfänglichen Schmelzzone 5 bis zum Taperanfang, der beim vorhergehenden Ziehvorgang entstanden ist, gefahren werden, damit der Taper 6 gleichmäßig und stufenlos wird.
Beispielsweise läßt sich auch ein gestufter Taper mit mehreren zylinderförmigen Abschnitten, wie in Fig. 4 gezeigt, herstellen. Dazu wird der Lichtbogen während des Ziehvorganges mehrmals zwischen Anfang und Ende des Tapers hin und her gefahren.
)urch Variationen von Ziehgeschwindi;keit und dazu relati- ver Bewegung der Wärmequelle besteht die Möglichkeit zur Herstellung der verschiedensten Taperformen, von denen hier nur einige besehrieben worden sind; Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleitertapeis, wobei der Lichtwellenleiter in einer schmalen Zone von einer Wärmequelle bis zum Schmelzpunkt erhitzt und der Taper durch Anlegen einer Zugkraft an mindestens eie Ende des Lichtwellenleiters gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ziehen des Tapers (6) die Wärmtquelle (4) entlang dem Lichtwellenleiter gefahren wird und dabei die Ziehgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit, mit der die Wärmequelle bewegt wird, so groß gewählt werden, daß sich die gewünschte Taperform einstellt.
2, Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleitertapers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (4) entgegen der Ziehrichtung eines der beider, Lichtwellenleiterenden (1) gefahren wird und dabei die Ziehgeschwindigkeit größer ist als die Geschwindigkeit, rnit der die Wärmequelle bewegt wird 3. Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleitertapers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,.daß der Ziehv8rgang 'mehrmals durchgeführt wird und jedesmal erneut auch die Wärmequelle (4) in dieselbe Richtung entlang dem gesamten jeweils beim vorhergehenden Ziehvorgang entstandenen Taper 46) gefahren wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleitertapers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (4) beim Ziehen des Tapers entlang des Lichtweilenleiters (1) mehrmals hin und her gefahren wird.