DE3611299A1 - Reflexionsarmer leitungsabschluss fuer lichtleitfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen reflexionsarmen Leitungsabschluß für Licht­ leitfasern, der zur Reflexionsminderung eine optische Entspiegelungs­ schicht besitzt.

Am empfängerseitigen Ende einer Glasfaserstrecke, die allgemein als Lichtleitfaserstrecke bezeichnet werden kann, hat man gewöhnlich eine Reflexion von 4% der optischen Leistung in Kauf zu nehmen. Diese Refle­ xion bewirkt Störungen im senderseitigen Laser. Geht man davon aus, daß die Charakterisierung von faseroptischen Komponenten oft auf Messungen der optischen Leistung am Ende eine Glasfaser basieren, so können Refle­ xionen die Ursache für nicht reproduzierbare und somit voneinander ab­ weichende Messungen sein. Manche Messung, zum Beispiel die Messung des Reflexionsfaktors von optischen Komponenten mit Hilfe eines Richtkopp­ lers, kann nur dann ausgeführt werden, wenn alle anderen Reflexionen zumindest sehr stark verkleinert werden.

Bekannt ist bisher, daß man die Reflexion vom Ende einer Glasfaser da­ durch unterdrücken kann, wenn man das Glasfaserende entspiegelt, d.h. eine optische Vergütungsschicht auf das Glasfaserende aufbringt. Dies ist jedoch ein zeitraubender und damit kostenaufwendiger Vorgang. In vielen Labors fehlen außerdem die dazu notwendigen Apparaturen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen reflexionsarmen Lei­ tungsabschluß zu schaffen, der eine gute Reflexionsreduzierung bewirkt und in seinem Aufbau einfach ist.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale erhalten. Eine am Leitungsende aufgebrachte Glasscheibe liegt mit ihrer unbeschichteten Seite an der Stirnseite der Lichtleitfaser an, während ihre andere Seite eine Entspiegelungsschicht trägt. Damit am Übergang von der Lichtleitfaser zur Glasscheibe keine unerwünschten Re­ flexionen auftreten, besitzt die Glasscheibe den gleichen Brechungsindex wie die Lichtleitfaser. Das Aufbringen einer Entspiegelungsschicht auf einer Glasscheibe ist wesentlich einfacher zu bewerkstelligen als die direkte Entspiegelung der Lichtleitfaser. Außerdem kann die lösbar am Leitungsende aufgesetzte Glasscheibe jederzeit entnommen und gereinigt werden, sodaß in Verbindung mit Leistungsmeßgeräten Beeinträchtigungen der Meßergebnisse durch Verunreinigungen sicher vermieden werden können. Der erfindungsgemäße Leitungsabschluß hat den weiteren Vorteil, daß er auf einfache Weise an handelsübliche Glasfaserstecker angekoppelt werden kann.

Die Lichtleitfaser wird mittels eines Federelements mit ihrer Stirnseite gegen die Glasscheibe gedrückt, wodurch ein sicherer Kontakt zwischen Lichtleitfaser und Glasscheibe hergestellt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, das Ende der Lichtleitfaser als federnden Steckerstift auszubilden, der durch eine Führungshülse zur Glasscheibe geführt ist, wobei ein elastisches Lagerelement die Glasscheibe gegen­ über der Führungshülse abstützt. Eine mit der Führungshülse verbindbare Halterung drückt die Glasscheibe von außen gegen das Lagerelement, wel­ ches vorzugsweise als O-Ring ausgebildet ist. Die Glasscheibe wird somit in einem Abstand von der Führungshülse fixiert. Durch diese Anordnung wird eine optimale Anlage der Stirnfläche des Steckerstifts an der Glasscheibe gewährleistet.

Ein derart reflexionsarmer Leitungsabschluß ist insbesondere für Meß­ anordnungen geeignet, wo er als reflexionsarmer Adapter zwischen Licht­ leitfaser und Leistungsmesser eingesetzt werden kann. Der übliche Refle­ xionsfaktor eines Glasfaserendes von 4% kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Leitungsabschlusses auf weniger als 0,2% gesenkt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen reflexionsarmen Leitungsabschluß im Querschnitt und

Fig. 2 eine Meßanordnung mit einem Richtkoppler.

Der in Fig. 1 dargestellte Leitungsabschluß besitzt eine Führungshülse 1, durch die ein Steckerstift 2 hindurchgeführt ist, in dem koaxial als Lichtleitfaser eine Glasfaser 3 verläuft. Auf die Stirnseite 4 der Glas­ faser 3 ist eine Glasscheibe 5 aufgesetzt, deren nach außen zeigende Ausgangsseite eine Entspiegelungsschicht 6 trägt. Die Glasscheibe 5 wird von einer Halterung 7, die auf die Führungshülse 1 aufgeschraubt ist, gegen ein Lagerelement 8 gedrückt, welches als O-Ring ausgebildet ist. Die Lage der Glasscheibe 5 wird dadurch fixiert.

Der Steckerstift 2 ist mit einem ringförmigen Flansch 9 verbunden, an dem das eine Ende einer Druckfeder 10 anliegt. Das andere Ende der Druckfeder stützt sich an der Innenseite einer Überwurfmutter 11 ab, die hier mit unterbrochenen Linien angedeutet ist. Die Überwurfmutter 11 wird mit ihrem Innengewinde 12 auf die Führungshülse 1 aufgeschraubt, wobei der Steckerstift 2 und damit die Stirnseite 4 der Glasfaser 3 in Pfeilrichtung a gegen die Glasscheibe 6 gedrückt wird. Da die Stirnseite 4 mit der von der Feder 10 ausgehenden Federkraft gegen die Glasscheibe 5 gedrückt wird, erhält man einen sicheren Kontakt zwischen Glasfaser 3 und Glasscheibe 5.

Die mittels eines Gewindes 13 aufschraubbare Halterung 7 hat in der Mit­ te eine Lichtaustrittsöffnung 14 durch die der Lichtkegel 15 austritt. Die Halterung 7 kann von der Führungshülse 1 abgeschraubt werden, um die Glasscheibe 5 herauszunehmen und zu reinigen.

Die Wirkung des reflexionsarmen Leitungsabschlusses beruht darauf, daß am Stoßkontakt zwischen Glasfaser 3 und Glasscheibe 5 deshalb keine Re­ flexion entsteht, weil hier Materialien mit dem gleichen optischen Bre­ chungsindex aufeinandertreffen. An der Entspiegelungsschicht 6 entsteht, je nach Qualität der Schicht, nur eine sehr kleine Reflexion. Dadurch ist die gesamte Anordnung reflexionsarm. Der Reflexionsfaktor eines Glas­ faserendes kann somit leicht auf weniger als 0,2% gesenkt werden.

Der reflexionsarme Leitungsanschluß wird so benutzt, daß der Glasfaser­ stecker, mittels der Überwurfmutter 11 auf die Führungshülse 1 aufge­ schraubt wird. Die Halterung 7 kann auf einen Leistungsmeßkopf aufge­ schraubt werden, sofern Leistungsmessungen durchgeführt werden sollen. Der Flansch 9, die Feder 10 und die Überwurfmutter 11 sind in verein­ fachter Form dargestellt, um das Prinzip des federnden Steckerstifts 2 zu veranschaulichen.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine höhere Reproduzierbarkeit bei optischen Leistungsmessungen erreicht. Eine vorteilhafte Anwendung ergibt sich bei der Messung hin- und rücklaufender Wellenanteile mit Hilfe eines optischen Richtkopplers. In Fig. 2 ist ein Beispiel einer Meßung des Reflexionsfaktors eines Glasfaserbauteils, beispielsweise eines optischen Dämpfungsgliedes 16 dargestellt. Ein Lichtsender 17 ist über einen Richtkoppler 18 mit dem als Meßobjekt dienenden Dämpfungs­ glied 16 verbunden. Diese Verbindung erfolgt über die Leitungsarme 19 und 20. Die restlichen beiden Leitungsarme 21 und 22 verbinden den Richtkoppler 18 mit zwei optischen Leistungsmessern 23, 24, wobei als Adapter 25, 26 erfindungsgemäße Leitungsabschlüsse verwendet werden.

Der Richtkoppler 18 funktioniert so, daß die Leistung im Leitungsarm 22 proportional zur auf das Meßobjekt 16 zulaufenden Leistung im Leitungs­ arm 20 ist. Im Leitungsarm 21 entsteht dadurch kein Leistungsbeitrag. Der Verlauf der eingespeisten Leistung ist durch die Pfeile I 1, I 2, I 3 dargestellt.

Entsprechend ist die Leistung im Leitungsarm 21 proportional zur vom Meßobjekt 16 reflektierten Leistung. Im Leitungsarm 22 darf durch die reflektierte Leistung kein Leistungsbeitrag entstehen. Es ist bei dieser Messung ausschlaggebend, daß die Leistungsmesser 23, 24 reflexionsarm abgeschlossen sind. Würde zum Beispiel am Leistungsmesser 24 eine Refle­ xion entstehen, so würde diese das Meßergebnis im Leitungsarm 21 verfäl­ schen. Die vom Meßobjekt 16 reflektierte Leistung ist als Pfeil R 1 ange­ geben, die sich entsprechend den Pfeilen R 2 und R 3 auf die Leitungsarme 19 und 21 aufteilt.

Claims (5)

1. Reflexionsarmer Leitungsabschluß für Lichtleitfasern, der zur Reflexi­ onsminderung eine optische Entspiegelungsschicht besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß am Leitungsende eine Glasscheibe (5) an der Stirnseite (4) der Lichtleitfaser (3) anliegt, daß die Glasscheibe (5) den gleichen optischen Brechungsindex wie die Lichtleitfaser (3) hat, und daß auf deren von der Lichtleitfaser (3) abgewandten Ausgangsseite die Entspiegelungsschicht (6) aufgebracht ist.

2. Leitungsabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Federelement (10) die Stirnseite (4) der Lichtleitfaser (3) gegen die Glasscheibe (5) drückt.

3. Leitungsabschluß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Lichtleitfaser (3) als federnder Steckerstift (2) ausgebildet ist, der durch eine Führungshül­ se (1) zur Glasscheibe (5) geführt ist, und daß ein elastisches Lagere­ lement (8) für die Glasscheibe (5) zwischen dieser und der Führungshül­ se (1) angeordnet ist.

4. Leitungsabschluß nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine mit der Führungshülse (1) verbindbare Halte­ rung (7) die Glasscheibe (5) von außen gegen einen als Lagerelement (8) dienenden O-Ring drückt und dadurch fixiert.

5. Leitungsabschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsabschluß in Meßanordnun­ gen als reflexionsarmer Adapter (25, 26) zwischen Lichtleitfaser und Leistungsmesser (23, 24) eingesetzt wird.