DE3335579C2 - - Google Patents
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- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
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Description
Die Erfindung betrifft eine optische Einrichtung zum Beob
achten der für Spleißzwecke zueinander justierbaren Enden
von Lichtwellenleitern, insbesondere von Monomode-Licht
wellenleitern, durch zwei Mikroskope deren optische Achsen
sich in den Objektebenen senkrecht schneiden.
Eine ähnliche Einrichtung ist aus der DE 29 49 097 A1 be
kann. Bei der dort beschriebenen Einrichtung werden die
beiden Enden der Lichtwellenleiter mittels zweier
optischer Systeme, die aus zwei Lichtquellen sowie zwei
Linsensystemen und den dazugehörigen Spiegelsystemen be
stehen, auf einen Porjektionsschirm abgebildet, wobei die
Systemkomponenten so angeordnet sind, daß die von den
beiden Lichtquellen ausgehenden Strahlen senkrecht
zueinander verlaufen. Auf dem Projektionsschirm erscheinen
zwei Bilder der Enden der Lichtwellenleiter die eine
Justierung in zwei zueinander senkrechten Querrichtungen
ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine einfach aufgebaute und leicht handhabbare optische
Einrichtung zum Beobachten des Justierens von
Lichtwellenleitern zu schaffen, die eine Betrachtung der
Spleißstelle aus zwei zueinnder senkrechten Quer
richtungen erlaubt.
Diese Aufgabe wird bei einer optischen Einrichtung der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende
Merkmale gelöst:
- a) die optischen Achsen beider Mikroskope sind in einer gemeinsamen Zwischenbildebene zusammengeführt,
- b) die Spleißstelle ist durch ein gemeinsames Okular aus zwei zueinander senkrechten Querrichtungen betrachtbar.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Beob
achtung der Spleißstelle aus zwei zueinander senkrechten
Querrichtungen durch zwei völlig getrennte Mikroskope mit
zwei Okularen den Justiervorgang erheblich behindern und
komplizieren würde, während bei einer Beobachtung durch
ein gemeinsames Okular das Auge während des gesamten
Justiervorganges am Okular verbleiben kann. Außerdem er
gibt sich durch das gemeinsame Okular ein geringerer bau
licher Aufwand.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzen
die Mikroskope in den optischen Achsen angeordnete Be
leuchtungseinrichtungen, deren Lichtquellen wechselweise
einschaltbar sind. Für die Betrachtungsrichtung mit der
eingeschalteten Lichtquelle ergibt sich dann ein scharfes
Bild, während für die Betrachtungsrichtung mit der ausge
schalteten Lichtquelle nur ein schwaches Bild erscheint.
Auf diese Weise können abwechselnd und den jeweiligen Er
fordernissen des Justiervorganges entsprechend scharfe
Bilder beider Betrachtungsrichtungen erzeugt werden.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß in die getrennten Strahlen
gänge beider Mikroskope mindestens eine Blende wechsel
weise einfügbar ist. Durch diese Blende wird dann das
schwache Bild der jeweils anderen Betrachtungsrichtung
vollständig eliminiert, d. h. es ergibt sich ein scharfes
und ungestörtes Bild der Spleißstelle aus der jeweils ge
wählten Betrachtungsrichtung.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, daß in die Strahlengänge beider Mikroskope jeweils
zwischen der Objektebene und dem Objektiv ein Umlenkspie
gel eingefügt ist. Durch diese Umlenkspiegel werden die
zunächst senkrecht zueinander verlaufenden optischen Achsen
beider Mikroskope auf einen parallelen Verlauf eingestellt,
wodurch eine besonders gedrängte Bauweise der optischen
Einrichtung ermöglicht wird. In gleicher Weise ist es vor
teilhaft, wenn in die Strahlengänge beider Mikroskope je
weils zwischen dem Objektiv und der gemeinsamen Zwischen
bildebene ein weiterer Umlenkspiegel eingefügt ist. Diese
weiteren Umlenkspiegel ermöglichen mit geringem Aufwand
eine raumsparende Zusammenführung der beiden optischen
Achsen in der gemeinsamen Zwischenbildebene.
Eine selbsttätige Umstellung auf das für den jeweiligen
Justiervorgang erforderliche Bild ergibt sich gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß mit
einer Verstellung eines Lichtwellenleiters in einer der
beiden Betrachtungsrichtungen selbsttätig ein Einfügen der
Blende in den Strahlengang des der anderen Betrachtungs
richtung zugeordneten Mikroskops auslösbar ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
ist schließlich vorgesehen, daß in Höhe der Zwischenbild
ebene zwei einander gegenüberliegende und die Elektroden
spitzen einer Schweißeinrichtung simulierende Spitzen ange
ordnet sind. Bei der in ein thermisches Lichtwellenleiter-
Schweißgerät integrierten optischen Einrichtung kann dann
auch die jeweilige Lage und Ausrichtung der Spleißstelle
in bezug auf die Elektrodenspitzen beobachtet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Dabei zeigt
Fig. 1 die Enden von zwei miteinander zu verspleißenden
Lichtwellenleitern mit den einzelnen für ein genaues
Justieren erforderlichen Verstellbewegungen,
Fig. 2 in Seitenansicht zwei Lichtwellenleiter im nicht
ausgerichteten Zustand mit ungünstiger Lage der Bruchflä
chen,
Fig. 3 die Lichtwellenleiteranordnung nach Fig. 2 mit
entsprechend ausgerichteten Bruchflächen,
Fig. 4 in Vorderansicht zwei Lichtwellenleiter mit exzen
trischer Lage des Kernbereichs,
Fig. 5 die Lichtwellenleiteranordnung nach Fig. 4 mit
fluchtend ausgerichteten Kernbereichen,
Fig. 6 in Vorderansicht zwei Lichtwellenleiter, welche
gegeneinander versetzt sind und verschiedene exzentrische
Lagen der Kernbereiche aufweisen,
Fig. 7 die Lichtwellenleiteranordnung nach Fig. 6 in
Seitenansicht aus einer ersten Betrachtungsrichtung,
Fig. 8 die Lichtwellenleiteranordnung nach Fig. 6 in
Seitenansicht aus einer zu der ersten Betrachtungsrich
tung nach Fig. 7 senkrechten zweiten Betrachtungsrich
tung,
Fig. 9 in stark vereinfachter schematischer Darstellung
den Aufbau einer erfindungsgemäßen optischen Einrichtung
zur Beobachtung der Lichtwellenleiter und der Justiervor
gänge entsprechend den Fig. 1 bis 8 und
Fig. 10 die Anordnung von zwei die Elektrodenspitzen
einer Schweißeinrichtung simulierenden Spitzen bei der
optischen Einrichtung nach Fig. 9.
In Fig. 1 sind zwei Lichtwellenleiter LW 1 und LW 2 darge
stellt, die gespleißt, d. h. insbesondere durch Schweißen
oder aber auch durch Kleben oder dgl. verbunden werden
sollen. Als Bezugssystem für das Justieren der Enden ist
zwischen die beiden Stirnflächen der Lichtwellenleiter LW 1
und LW 2 ein ebenes kartesisches Koordinatensystem mit
x-Achse und y-Achse eingezeichnet. Für den Justiervorgang
sind drei Schiebungen und eine Drehung erforderlich, wobei
die entsprechenden Verstelleinrichtungen in Fig. 1 rein
schematisch nur durch Pfeile angedeutet sind. Eine dem
Lichtwellenleiter LW 2 zugeordnete Verstelleinrichtung VEx
ermöglicht eine Verstellung des Lichtwellenleiters LW 2 in
x-Richtung. Dem Lichtwellenleiter LW 1 sind Verstellein
richtungen VEy, VEd und VEl zugeordnet, die eine Ver
stellung in y-Richtung bzw. eine Verdrehung des Licht
wellenleiters LW 1 um seine Längsachse bzw. eine Verstellung
in Längsrichtung ermöglichen.
In Fig. 2 sind zwei Lichtwellenleiter LW 1 und LW 2 darge
stellt, deren Bruchflächen schräg zur jeweiligen Längs
achse verlaufen. Werden die Lichtwellenleiter in dieser
Form gespleißt, dann ergibt sich eine relativ hohe Spleiß
dämpfung. Dies ist dann nicht der Fall, wenn der Licht
wellenleiter LW 1 mit Hilfe der Verstelleinrichtung VEd um
seine Längsachse so gedreht wird, bis die beiden Stirn
flächen entsprechend der in Fig. 3 dargestellten Lage
einen möglichst geringen Spaltabstand aufweisen. Die Ver
stellung in Längsrichtung erfolgt dabei mit Hilfe der Ver
stelleinrichtung VEl gemäß Fig. 1.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei Lichtwellenleiter LW 1 und
LW 2 vorgesehen, deren Kernbereiche mit KE 1 und KE 2 be
zeichnet sind. Besonders bei Monomode-Lichtwellenleitern
haben diese Kernbereiche sehr geringe Abmessungen in der
Größenordnung von etwa 10 µm und es ergibt sich deshalb
bei exzentrischer Lage der Kernbereiche KE 1 und KE 2 nach
der Spleißung eine unter Umständen erhebliche Spleiß
dämpfung. Um dies zu vermeiden, wird der Lichtwellenlei
ter LW 1 mit Hilfe der Verstelleinrichtung VEd um seine
Längsachse so gedreht, bis gemäß Fig. 5 der zugehörige
Kernbereich KE 1 mit dem Kernbereich KE 2 des anderen Licht
wellenleiters LW 2 genau fluchtend zusammenfällt. Auf diese
Weise können bei zwei exzentrischen Lichtwellenleitern die
Spleißdämpfungen erheblich vermindert werden, was insbe
sondere bei den kleinen Kernbereichen der Monomode-Licht
wellenleiter erhebliche Verbesserungen der Dämpfungswerte
zur Folge hat.
Fig. 6 zeigt zwei in x-Richtung und in y-Richtung zuein
ander versetzt dargestellte Lichtwellenleiter LW 1 und LW 2,
deren zugehörige Kernbereiche KE 1 und KE 2 verschiedene
Exzentrizitäten aufweisen. Diese beiden Lichtwellenleiter
LW 1 und LW 2 müssen nun mit Hilfe der Verstelleinrichtungen
VEx, VEy und VEd (vergleiche Fig. 1) so zueinander
justiert werden, daß bei einem kleinstmöglichen Versatz
der Lichtwellenleiter LW 1 und LW 2 in x-Richtung und in
y-Richtung ein optimales Fluchten der Kernbereiche KE 1 und
KE 2 gewährleistet ist. Bei diesem Justiervorgang muß die
Spleißstelle gemäß Fig. 7 aus der y-Richtung und gemäß
Fig. 8 aus der x-Richtung beobachtet werden.
Fig. 9 zeigt in stark vereinfachter schematischer Dar
stellung eine optische Einrichtung, welche die Beobachtung
einer Spleißstelle aus der x-Richtung und aus der y-Rich
tung ermöglicht. Von der Spleißstelle ist die Stirnfläche
des sich senkrecht hinter die Zeichnungsebene erstrecken
den Lichtwellenleiters LW 1 zu erkennen, während der senk
recht nach vorne aus der Zeichnungsebene ragende Licht
wellenleiter LW 2 (vergleiche Fig. 1) nicht dargestellt
ist. Die optische Einrichtung besteht im wesentlichen aus
zwei Mikroskopen Mx und My mit Beleuchtungseinrichtungen
BEx und BEy, mit einer gemeinsamen Zwischenbildebene ZE
und einem gemeinsamen Okular OK.
Die optische Achse Ax des Mikroskops Mx ist zunächst in
Richtung der x-Achse ausgerichtet. Die Beleuchtungsein
richtung BEx besteht aus einer Lichtquelle LQx und einem
Kondensor KOx. Die Objektebene OEx des Mikroskops Mx liegt
in Höhe der y-Achse senkrecht zur x-Achse. Im Strahlengang
des Mikroskops Mx sind hinter der Beleuchtungseinrichtung
BEx und der Objektebene OEx nacheinander ein Umlenkspiegel
USx 1, ein Objektiv OBx und ein weiterer Umlenkspiegel USx 2
derart angeordnet, daß von der aus der x-Richtung gesehenen
Spleißstelle in der gemeinsamen Zwischenbildebene ZE ein
vergrößertes reelles Bild erzeugt wird, das man durch das
gemeinsame Okular OK wie durch eine Lupe nochmals ver
größert betrachten kann. Mit Hilfe des Mikroskops Mx kann
also entsprechend Fig. 8 das Justieren in y-Richtung be
obachtet werden.
Die optische Achse Ay des Mikroskops My ist zunächst in
Richtung der y-Achse ausgerichtet. Die Beleuchtungsein
richtung BEy besteht aus einer Lichtquelle LQy und einem
Kondensor KOy. Die Objektebene OEy des Mikroskops My liegt
in Höhe der x-Achse senkrecht zur y-Achse. Im Strahlengang
des Mikroskops My sind hinter der Beleuchtungseinrichtung
BEy und der Objektebene OEy nacheinander ein Umlenkspiegel
USy 1, ein Objektiv OBy und ein weiterer Umlenkspiegel USy 2
derart angeordnet, daß von der aus der y-Richtung gesehenen
Spleißstelle in der gemeinsamen Zwischenbildebene ZE ein
vergrößertes reelles Bild erzeugt wird, das man durch das
gemeinsame Okular OK wie durch eine Lupe nochmals ver
größert betrachten kann. Mit Hilfe des Mikroskops My kann
also entsprechend Fig. 7 das Justieren in x-Richtung be
obachtet werden.
Die Umlenkspiegel USx 1 und USy 1 sind so angeordnet, daß
die vorher senkrecht zueinander verlaufenden optischen
Achsen Ax und Ay einen parallelen Verlauf erhalten und
dann durch die weiteren Umlenkspiegel USx 2 und USy 2 in der
gemeinsamen Zwischenbildebene ZE zusammengeführt werden.
Hierdurch wird ein besonders gedrängter Aufbau der ge
samten optischen Einrichtung ermöglicht.
Die Spleißstelle soll beim Justieren aus der x-Richtung
und aus der y-Richtung wechselweise beobachtet werden
können. Aus diesem Grunde ist eine Blende BL wechselweise
in die getrennten Strahlengänge der beiden Mikroskope Mx
und My einfügbar. In der mit einer ausgezogenen Linie dar
gestellten Lage befindet sich die Blende BL im Strahlen
gang des Mikroskops Mx zwischen dem Objektiv OBx und dem
weiteren Umlenkspiegel USx 2. In dieser Lage der Blende BL,
in der die Lichtquelle LQx ausgeschaltet ist, und die
Lichtquelle LQy eingeschaltet ist, kann dann durch das ge
meinsame Okular OK ein der Fig. 8 entsprechendes scharfes
Bild der Spleißstelle aus der x-Richtung beobachtet werden.
Aus dieser Lage kann die Blende BL in die mit einer strich
punktierten Linie dargestellte Lage gebracht werden, in
welcher sie sich im Strahlengang des Mikroskops My zwi
schen dem Objektiv OBy und dem weiteren Umlenkspiegel USy 2
befindet. In dieser strichpunktiert dargestellten Lage der
Blende BL, in der die Lichtquelle LQx eingeschaltet ist
und die Lichtquelle LQy ausgeschaltet ist, kann dann durch
das gemeinsame Okular OK ein der Fig. 7 entsprechendes
scharfes Bild der Spleißstelle aus der y-Richtung beobach
tet werden.
Die Verstellung der Blende BL kann beispielsweise durch
eine Schwenkbewegung mit Hilfe eines Elektromotors vorge
nommen werden. Die Verstellung kann dabei automatisch mit
Hilfe von Berührungsschaltern vorgenommen werden, die in
den Betätigunsknöpfen für die Verstelleinrichtungen VEx
und VEy (vergleiche Fig. 1) angeordnet sind. Sobald dann
der Betätigungsknopf für die Verstelleinrichtung VEy be
rührt wird, schwenkt die Blende in die strichpunktiert
dargestellte Lage und man kann das Justieren in y-Richtung
entsprechend Fig. 8 beobachten. Dementsprechend wird bei
einem Berühren des Betätigungsknopfes der Verstelleinrich
tung VEx die Blende BL in die mit einer ausgezogenen Linie
dargestellte Lage geschwenkt und man kann das Justieren in
x-Richtung entsprechend Fig. 7 beobachten.
In Höhe der Zwischenbildebene ZE sind zwei einander gegen
überliegende und die Elektrodenspitzen einer Schweißein
richtung simulierende Spitzen angeordnet. Diese Spitzen S 1
und S 2 sind gemäß Fig. 10 in Höhe der Zwischenbildebene
am Okulartubus OKT befestigt. Aus Fig. 10 ist ferner zu
erkennen, daß mit Hilfe der Spitzen S 1 und S 2 beim Justie
ren auch beobachtet werden kann, welche Lage die Licht
wellenleiter LW 1 und LW 2 in bezug auf die Elektrodenspitzen
der Schweißeinrichtung einnehmen.
Claims (7)
1. Optische Einrichtung zum Beobachten der für Spleißzwecke
zueinander justierbaren Enden von Lichtwellenleitern, ins
besondere von Monomode-Lichtwellenleitern, durch zwei
Mikroskope (Mx, My) deren optische Achsen (Ax, Ay) sich in
den Objektebenen (OEx, OEy) senkrecht schneiden,
gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
- a) die optischen Achsen (Ax, Ay) beider Mikroskope (Mx, My) sind in einer gemeinsamen Zwischenbildebene (ZE) zusammengeführt,
- b) die Spleißstelle ist durch ein gemeinsames Okular (OK) aus zwei zueinander senkrechten Querrichtungen (x, y) betrachtbar.
2. Optische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mikroskope (Mx, My)
in den optischen Achsen (Ax, Ay) angeordnete Beleuchtungs
einrichtungen (BEx, BEy) besitzen, deren Lichtquellen
(LQx, LQy) wechselweise einschaltbar sind.
3. Optische Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in die getrennten
Strahlengänge beider Mikroskope (Mx, My) mindestens eine
Blende (BL) wechselweise einfügbar ist.
4. Optische Einrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Strahlengänge beider Mikroskope (Mx, My) jeweils zwi
schen der Objektebene (OEx, OEy) und dem Objektiv (OBx,
OBy) ein Umlenkspiegel (USx 1, USy 1) eingefügt ist.
5. Optische Einrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Strahlengänge beider Mikroskope (Mx, MMy) je
weils zwischen dem Objektiv (OBx, OBy) und der gemein
samen Zwischenbildebene (ZE) ein weiterer Umlenkspiegel
(USx 2, USy 2) eingefügt ist.
6. Optische Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß mit einer Verstellung
eines Lichtwellenleiters (LW 1, LW 2) in einer der beiden
Betrachtungsrichtungen (x, y) selbsttätig ein Einfügen der
Blende (BL) in den Strahlengang des der anderen Betrach
tungsrichtung (y, x) zugeordneten Mikroskops (My, Mx) aus
lösbar ist.
7. Optische Einrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
in Höhe der Zwischenbildebene (ZE) zwei einander gegen
überliegende und die Elektrodenspitzen einer Schweißein
richtung simulierende Spitzen (S 1, S 2) angeordnet sind.
Priority Applications (2)
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DE19833335579 DE3335579A1 (de) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Optische einrichtung zum beobachten des justierens von lichtwellenleitern |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE19833335579 DE3335579A1 (de) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Optische einrichtung zum beobachten des justierens von lichtwellenleitern |
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ID=6210612
Family Applications (1)
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DE19833335579 Granted DE3335579A1 (de) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Optische einrichtung zum beobachten des justierens von lichtwellenleitern |
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