DE3538563A1 - Spleissvorrichtung fuer optische fasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Ausführung. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 33 38 493 bekannt.

Bei der bekannten Spleißvorrichtung sind die Ritzvorrich­ tung und der Halter mit den Schweißelektroden auf zwei diametralen Längsseiten der Faserhalteplatten angeordnet. Zur Vorbereitung des Spleißens wird nach dem Fixieren der Fasern in Nuten der Faserhalteplatten die Ritzvorrichtung von einer Außenposition her herangefahren, die Fasern an­ geritzt und die Ritzvorrichtung danach wieder in ihre Ausgangsposition zurückgeführt. Anschließend werden die Faserstirnflächen nach der Herstellung von 90°-Brüchen und entsprechender Justierung miteinander verschweißt. Dies geschieht mittels Schweißelektroden, die von einer auf der der Ritzvorrichtung gegenüberliegenden Seite be­ findlichen Ausgangsposition herangefahren und nach been­ detem Schweißvorgang wieder in die Ausgangsposition zu­ rückgeführt werden. Die Funktionsweise der Spleißvorrich­ tung ist jedoch relativ zeitaufwendig und die Herstellung eines Faserspleißes entsprechend teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Spleißvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 die Funktionsweise wirtschaftlicher zu gestalten, so daß mit der Vorrichtung insbesondere bei Monomodefasern kürzere Spleißzeiten erreicht werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

Mit der Erfindung werden verschiedene Vorteile erreicht. Bei der Spleißvorrichtung sind alle für das Trennen, Justieren und Verbinden der Faserenden erforderlichen Mittel nahe beieinander auf einem einfachen, mechanisch stabilen Schieber zusammengefaßt. Die Schneide der Ritz­ vorrichtung, die Schweißelektroden und die optischen Vor­ richtungen sind hierbei fest und in geringen Abständen zueinander angeordnet. Dadurch weist die Spleißvorrich­ tung nur sehr kurze Verschiebewege auf. Nach dem Abman­ teln der Lichtleitadern und Einspannen der blanken Faser­ enden sind deshalb optimal niedrige Spleißzeiten reali­ sierbar.

Die Erfindung wird anhand eines in einer Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher er­ läutert.

Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt der Spleißvorrich­ tung mit zwei für die Herstellung einer Spleißverbindung eingelegten optischen Fasern, in perspektivischer Ansicht.

In der Zeichnung sind die auf einer nicht dargestellten Grundplatte angeordneten Faserhalteplatten mit 1 bezeich­ net. Sie enthalten auf der Oberseite 2 vorzugsweise zwei in Abständen zwischen 0,5 und 1,0 mm nebeneinander einge­ arbeitete V-Nuten 3 für die Aufnahme von optischen Fasern 4 mit abgemantelten Faserenden 5, die zur Präparation in den V-Nuten mittels entsprechender Niederhalter 6 tor­ sionsfrei eingespannt werden. Von den Faserhalteplatten 1 ist eine in axialer Richtung und die andere im wesent­ lichen quer dazu bewegbar. Sie weisen einen Abstand zuein­ ander auf, wodurch ein Zwischenraum 7 gebildet wird, in dem ein zu den Längsachsen der Faserhalteplatten 1 quer bewegbarer Schieber 8 vorgesehen ist.

Der Schieber 8 besteht beispielsweise aus einem ein­ fachen, balkenförmigen Grundkörper mit an einem Ende auf­ ragendem Sockel. Hierdurch erhält der Schieber 8 eine L-artige Gestalt, die einen langen Schenkel 9 und einen kurzen Schenkel 10 aufweist. Der lange Schenkel 9 ist parallel zur Grundplatte der Spleißvorrichtung geführt. Im kurzen Schenkel 10 ist ein verstellbarer Halter 11 der Ritzvorrichtung auswechselbar befestigt. Sein zur Schieberinnenseite gerichtetes Ende trägt eine in bezug auf den langen Schenkel 9 schräggestellte Schneide 12. Außerdem ist im kurzen Schenkel 10 eine ebenfalls schräg zum langen Schenkel 9 weisende Elektrode 13 der Schweiß­ vorrichtung befestigt, deren Spitze in unmittelbarer Nähe oberhalb der Schneide 12 endet. Mit dieser Elektrode 13 fluchtet die auf dem langen Schenkel 9 des Schiebers 8 befestigte komplementäre Elektrode. Um den Schweißvorgang behinderungsfrei beobachten zu können, sind die Elek­ troden 13 vorzugsweise so angeordnet, daß sie zusammen mit dem langen Schenkel 9 des Schiebers 8 einen Winkel von ca. 45° einschließen.

Vom kurzen Schenkel 10 her betrachtet, ist auf dem langen Schenkel 9 des Schiebers 8 hinter den Elektroden 13 der Schweißvorrichtung eine optische Anordnung 14 zur Er­ zeugung von zwei nebeneinander liegenden Bildern der Faserenden 5 für die Justierung vorgesehen. Außerdem ist zweckmäßigerweise daran anschließend, d. h. am Schieber­ ende noch eine optische Einrichtung 15 zum Sichtbarmachen der Faserkerne angeordnet. Die zur Grobjustierung der Faserenden 5 dienende optische Anordnung 14 ist bei­ spielsweise ein 135°-Winkelspiegel 16, während die op­ tische Einrichtung 15 zur Feinjustierung der Faserenden 5 eine zwei Stablinsen 17 verwendende Anordnung aufweist.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiel der Spleißvorrichtung ist der Schieber 8 senkrecht zu den Faserachsen bewegbar und bei oberhalb der Faser­ enden 5 befindlichem Mikroskop (nicht dargestellt) unter­ halb der Fasern angeordnet. Bei Bedarf kann der Schieber 8 auch eine parallel zu den Faserachsen bewegbare Anord­ nung aufweisen. Die Linearbewegungen zur Grobeinstellung des Schiebers 8 können manuell oder über einen Stellmotor erfolgen, während die Feineinstellung durch Betätigen einer Mikrometerschraube vorgenommen wird. In der jeweils gewünschten Position ist der Schieber 8 arretierbar.

Nach Präparation der Faserstirnflächen durch Abtrennen der eingespannten Faserüberstände mittels der Ritzvor­ richtung oder alternativ durch Thermoschock und nach Ent­ fernen von statischen Aufladungen der Faserenden 5 durch kurzes Zünden der Elektroden 13 oder einer Gasflamme in Fasernähe, wird eine der beiden Fasern seitlich gegen die andere verschoben, bis deren Achsen fluchten. Dies ge­ schieht durch zwei Schwenkbewegungen einer entsprechend gelenkig ausgebildeten Faserhalteplatte 1, die zwei ge­ ringe Drehbewegungen um zwei getrennte, parallel liegende Achsen ausführt, welche wiederum parallel zur Achse des in der V-Nut 3 liegenden Faserendes 5 angeordnet sind und somit eine doppelte Kippung bewirken. Die Anordnung der Drehachsen ist dabei so gewählt, daß die Bewegungen des Faserendes 5 jeweils senkrecht zur Faserachse und unter 45° zur Blickrichtung eines Mikroskops erfolgen, das selbst senkrecht zur Faserachse angeordnet ist.

Die Lageveränderung der Faserhalteplatte 1 wird durch Verstellen von zwei Schrauben vorgenommen, die zwischen zwei justierbaren Anschlägen verdrehbar sind, wobei die hierbei erfolgende Grobausrichtung der Faserenden 5 mit­ tels des Winkelspiegels 16 beobachtbar ist. Die Feinein­ stellung zur axialen und lateralen Verschiebung der Faserenden 5 bzw. Bewegung der Faserhalteplatten 1 werden durch Piezoantriebe vorgenommen, wobei die hierbei ein­ geschaltete optische Einrichtung 15 eine exakte Ausrich­ tung der Faserkerne gestattet, die zusammen mit dem Fasermantel anschließend im HF-Lichtbogen miteinander verschmolzen werden.

Um wechselnde Mikroskopeinstellungen beim Beobachten der Faserenden 5 in der Spleißvorrichtung während des Ein­ legens, Trennens, Justierens und Schweißens zu vermeiden, werden die optische Anordnung 14 und die optische Ein­ richtung 15 auf dieselbe Schärfeebene gebracht wie die, in welcher die Faserenden 5 liegen. Dies geschieht durch optische Hilfsmittel, welche die unterschiedlichen opti­ schen Weglängen zwischen Mikroskop und den verschiedenen Betrachtungsobjekten ausgleichen.

Die Ausgleichsmittel bestehen aus je einem in parallelem Abstand über der optischen Anordnung 14 und über der op­ tischen Einrichtung 15 angeordneten planparallelen Glas­ plättchen geeigneter Dicke. Die Glasplättchen können bei­ spielsweise gemeinsam nebeneinander in einem rahmen­ förmigen Halter fixiert sein, der hinter der optischen Einrichtung 15 am freien Ende des Schiebers 8 befestigt ist. Natürlich muß hierbei der Abstand zwischen den Unterseiten der Glasplättchen bzw. des Rahmens und op­ tischer Anordnung 14 sowie Einrichtung 15 ausreichend groß sein, damit die Faserenden 5 beim Verfahren des Schiebers in die einzelnen Betrachtungs- und/oder Ar­ beitspositionen, in denen sich die Glasplättchen jeweils über den Faserenden 5 befinden, nicht berührt werden.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Spleißen von optischen Fasern mit zwei Faserhalteplatten und zwei, je einer Faserhalteplatte zu­ geordneten Niederhaltern sowie einer Ritz- und einer Schweißvorrichtung, deren an einem Halter befestigte Elektroden und die Ritzvorrichtung zwischen die einen axialen Abstand zueinander aufweisenden Faserhalteplatten einführbar sind, von denen eine in Längsrichtung und die andere so bewegbar ist, daß die Faserenden axial aufein­ ander ausrichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißelektrodenhalter als ein zwischen den Faserhalte­ platten (1) bewegbarer Schieber (8) ausgebildet ist, auf dem die Ritzvorrichtung zum Präparieren der Faserenden (5), eine optische Anordnung (14) zur Erzeugung von zwei nebeneinander liegenden Bildern der Faserenden (5) für die Justierung und/oder eine optische Einrichtung (15) zum Sichtbarmachen der Faserkerne angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) aus einem balkenförmigen Grundkörper mit an einem Ende angeordnetem Sockel besteht, an dem ein die Schneide (12) der Ritzvorrichtung tragender Halter (11) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vom Sockel aus in Richtung freies Schieber­ ende gesehen, in geringem Abstand hinter der Schneide (12) der Ritzvorrichtung die Elektroden (13) der Schweiß­ vorrichtung angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elektroden (13) der Schweißvorrichtung schräg zum Grundkörper des Schiebers (8) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, daß vom Sockel aus in Richtung freies Schieberende gesehen, hinter den Elek­ troden (13) der Schweißvorrichtung die optische Anordnung (14) zur Grobjustierung der Faserenden (5) und an­ schließend die optische Einrichtung (15) zur Fein­ justierung der Faserenden (5) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die optische Anordnung (14) ein 135°- Winkelspiegel (16) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die optische Einrichtung (15) eine zwei Stablinsen (17) verwendende Anordnung aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die optische Anordnung (14), die opti­ sche Einrichtung (15) und die Faserenden (5) durch opti­ sche Ausgleichsmittel auf eine einheitliche mikroskopi­ sche Schärfeebene gebracht sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Ausgleichsmittel aus je einem mit Ab­ stand über der optischen Anordnung (14) und über der op­ tischen Einrichtung (15) angeordneten Glasplättchen ge­ eigneter Dicke bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) zur Grobeinstellung der Faserenden (5) zueinander manuell und/oder über einen Stellmotor be­ wegbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber (8) in jeder Position ar­ retierbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Faserhalteplatten (1) zur seit­ lichen Verschiebung des Faserendes (5) derart gelenkig ausgebildet ist, daß sie um zwei getrennte, parallel liegende Achsen schwenkbar ist, die wiederum parallel zu der in der V-Nut (3) liegenden Achse des Faserendes (5) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lageveränderung der Faserhalte­ platte (1) zum Grobausrichten auf das komplementäre Faserende (5) durch Verstellen von zwei Schrauben vor­ nehmbar ist, die zwischen zwei justierbaren Anschlägen verdrehbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feineinstellung der axialen und quer zur Faserachse vornehmbaren Verschiebungen der Faserhalteplatten (1) durch Piezoantriebe erfolgt.