DE4123417C2 - Mehrfachkoppler für Lichtwellenleiter und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Mehrfachkoppler für Lichtwellenleiter und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Mehrfachkoppler für Lichtwellen
leiter nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 4 ein Ver
fahren zu seiner Herstellung nach den Oberbegriffen des An
spruchs 6.
Aus der EP 436112 A1 und aus "Electronics Letters" 27 April, 1989, Vol. 25, No. 9,
pp. 606-607 ist es bekannt, um eine Zentralfaser mehrere Außen
fasern in einer Glaskapillare einzuordnen, die Glaskapillare
mit den Fasern zu erhitzen und zu einem Koppler auszuziehen.
Bei der Fertigung der Mehrfachkoppler können bereits kleinste
Verunreinigungen zu einer Erhöhung der Dämpfung führen. Des
halb werden nur vom Coating befreite Lichtwellenleiter-Fasern
durch die Kapillare geführt. Dies wiederum hat jedoch den Nach
teil, daß die vom Coating befreite durchgeführte Zentralfaser
sehr zerbrechlich ist. Deshalb sind auch Kombinationen dieses
Kopplers mit einer Spleißeinrichtung, beispielsweise einem
mechanischen Fingerspleiß, vorgeschlagen worden. Dies bedeutet
jedoch einen erheblichen Bauteileaufwand und eine für viele
Verwendungszwecke ungeeignete Vergrößerung der Mehrfachkoppler.
Geeignete Mehrfachkoppler zur Lösung der vorstehenden Pro
bleme sind in den Patentansprüchen 1 und 4 angegeben. Ein geeignetes Verfah
ren zu seiner Herstellung ist im unabhängigen Patentanspruch 6
beschrieben.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen angegeben.
Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Mehrfachkoppler ist, daß
nur vom Coating befreite Lichtwellenleiter-Fasern in die Glas
kapillare eingeführt werden. Hierdurch wird eine Verunreinigung
durch ein verschmutztes Coating vermieden. Der Mehrfachkoppler
kann in üblicher Weise mit Lichtwellenleiter-Anschlüssen ver
sehen hergestellt werden, die dann über geeignete Spleißein
richtungen mit ankommenden und abgehenden Lichtwellenleitern
verbunden werden.
Bei der Herstellung von vorkonfektionierten Baugruppen können
durch diese Mehrfachkoppler zusätzliche Spleißelemente ent
fallen, da die miteinander zu koppelnden Lichtwellenleiter
direkt im Mehrfachkoppler zusammengeführt werden.
Vorteilhaft ist die Verwendung einer kürzeren Schweißkapillare
innerhalb der Glaskapillare. Der Innendurchmesser der Schweiß
kapillare kann geringere Toleranzen aufweisen, als dies bei
der Führung der Zentralfasern durch die Außenfasern möglich
ist. Hierdurch wird eine genaue Positionierung der Lichtwellen
leiter-Fasern und damit eine minimale Dämpfung erreicht.
Bei einer Variante dieses Mehrfachkopplers ist es vorteilhaft,
wenn bereits ein fertiges Koppelelement in die Kapillare ein
gesetzt wird. Hierdurch kann die Herstellung der Koppelelemen
te unabhängig von einer Spleißverbindung mit der Lichtwellen
leiter-Primärfaser oder einer Hilfsfaser erfolgen.
Bei der Herstellung der Mehrfachkoppler können die bekannten
Techniken verwendet werden. So kann eine innenprofilierte Glas
kapillare ein Verdrehen der Lichtwellenleiter-Fasern verhin
dern, und die Primär-Lichtwellenleiter-Faser kann elektrisch
mit der Zentral-Lichtwellenleiter-Faser verschweißt werden.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Lichtwellenleiter-Fasern
vor dem Einführen in die Glaskapillare zusammengefaßt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren
näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen bekannten Mehrfachkoppler,
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Mehrfachkoppler vor dem Ver
schweißen der Zentralfasern,
Fig. 3 den erfindungsgemäßen Mehrfachkoppler nach dem Ver
schweißen der Zentralfasern,
Fig. 4 eine Variante des Mehrfachkopplers,
Fig. 5 eine weitere Variante des Mehrfachkopplers,
Fig. 6 eine Möglichkeit zum Zusammenfassen von Lichtwellenlei
ter-Fasern,
Fig. 7 einen Querschnitt der zusammengefaßten Lichtwellenlei
ter-Fasern in der Glaskapillare,
Fig. 8 eine weitere Möglichkeit zum Zusammenfassen der Licht
wellenleiter-Fasern und
Fig. 9 das Einführen der zusammengefaßten Lichtwellenleiter-
Fasern in die Glaskapillare.
In Fig. 1 ist ein bekannter Mehrfachkoppler vor dem Ausziehen
(Tapern) dargestellt. In einer Glaskapillare 7 sind ein Zentral-
Lichtwellenleiter 1 und Außen-Lichtwellenleiter 2 zusammenge
führt. Von dem Zentral-Lichtwellenleiter 1 ist das Coating auf
mindestens der Länge der Glaskapillare 7 entfernt. Ebenso sind
die Außen-Lichtwellenleiter 2 an ihren in die Glaskapillare ein
geführten Enden vom Coating befreit worden. Die entschichteten
Außenfasern 6 sind in der Glaskapillare 7 um die Lichtwellen
leiter-Zentralfaser 4 herum angeordnet. Durch Auftrichterungen
8 und 9 an beiden Enden der Glaskapillare wurde ein Einführen
der Lichtwellenleiter-Fasern erleichtert. Durch ein Fixiermit
tel 10 können die Lichtwellenleiter an der Glaskapillare fixiert
werden. Bei der Herstellung dieses Mehrfachkopplers sind Ver
unreinigungen problematisch, die durch das Durchführen des außer
halb des Bereichs der Glaskapillare mit dem Coating versehenen
Zentral-Lichtwellenleiters 1 erfolgen.
Fig. 2 zeigt eine Herstellungsphase des erfindungsgemäßen
Mehrfachkopplers. Der Zentral-Lichtwellenleiter 1 und die
Außen-Lichtwellenleiter 2 sind an ihren Enden vom Coating
(Mantel) befreit in die Glaskapillare 7 eingeführt. Die
Enden der Lichtwellenleiter-Außenfasern 6 ragen hierbei am
anderen Ende der Glaskapillare wieder heraus. Von dieser Seite
ist bereits eine Lichtwellenleiter-Primärfaser 5 eines primär
seitigen Lichtwellenleiters 3 eingeführt, die an der Berührungs
fläche 11 mit der Lichtwellenleiter-Zentralfaser 4 zusammenstößt.
Im Gegensatz zu dem bekannten Mehrfachkoppler ist also die Licht
wellenleiter-Zentralfaser nicht durchgeführt. Die Ankopplung zwi
schen der Lichtwellenleiter-Primärfaser und der Lichtwellenleiter-
Zentralfaser 4 erfolgt über eine Spleißstelle.
Zur Erleichterung der Montage können die sekundärseitigen
Lichtwellenleiter 1 und 2 durch ein Fixiermittel 10 (Kleb
stoff Vitralit 7103) mit der Glaskapillare verbunden werden.
Die Lichtwellenleiter-Zentralfaser 4 kann gegenüber den Licht
wellenleiter-Außenfasern 6 verkürzt werden oder ihr Faserende
kann durch Zurückziehen in die richtige Position zum Schweißen
gebracht werden. Die aus der Glaskapillare herausragenden
Enden der Außenfasern 6 können z. B. durch einen konusförmigen
Ring radial nach außen gebogen werden, um das Einführen der
Lichtwellenleiter-Primärfaser 5 zu erleichtern.
Durch kurzzeitiges starkes Erhitzen, beispielsweise durch einen
Lichtbogen, erfolgt ein Verschweißen der Lichtwellenleiter-Zen
tralfaser 4 mit der Lichtwellenleiter-Primärfaser 5. Wie in
Fig. 3 dargestellt ist um die Schweißstelle (Spleißstelle) 12
herum die Glaskapillare im Schweißbereich 13 kollabiert, wodurch
sich ihr Durchmesser verringert hat. Der Ziehbereich 14 sollte
nicht im Bereich der Schweißstelle 12 liegen. Im Ziehbereich
wird der Durchmesser der Lichtwellenleiter-Fasern durch Aus
ziehen unter Erwärmung soweit verringert, bis der Koppeleffekt
eintritt. Die herausragenden Außenfasern 6 werden abgebrochen.
In Fig. 4 ist eine Variante des Mehrfachkopplers dargestellt.
In die Glaskapillare 7 ist eine Schweißkapillare 15 eingesetzt,
die an ihrer Außenöffnung die Auftrichterung 9 aufweist. Die
Schweißkapillare kann in der Glaskapillare 7 durch eine Ver
klebung 17 fixiert sein. Durch einen Einführungskonus 16 am
inneren Ende der Schweißkapillare wird das Einführen der Licht
wellenleiter-Zentralfaser 4 erleichtert. Bei dieser Variante
weist die Lichtwellenleiter-Zentralfaser 4 eine größere Länge
als die Lichtwellenleiter-Außenfasern 6 auf. Während die Außen
fasern nur bis zur Schweißkapillare 15 in die Glaskapillare 7
eingeführt werden, wird die Lichtwellenleiter-Zentralfaser 4
bis ca. in die Mitte der Schweißkapillare 15 weitergeschoben.
Hier wird sie mit der Lichtwellenleiter-Primärfaser 5 verschweißt.
Die Reihenfolge von Schweißen der Lichtwellenleiter-Zentral
faser mit der Lichtwellenleiter-Primärfaser und Ausziehen
(Tapern) ist prinzipiell umkehrbar. Zur Steuerung des Auszieh
vorganges ist jedoch zur Zeit noch eine ständige Messung des
Koppelgrades erforderlich, d. h., es muß Licht durch den Kopp
ler übertragen werden. Soll also die Lichtwellenleiter-Primär
ader 5 erst nach dem Ausziehen des Mehrfachkopplers angeschweißt
werden, so ist für den Ziehvorgang eine Einkopplung von Licht
über eine Hilfsfaser notwendig, die nach dem Ziehvorgang wieder
entfernt wird. Für diese Reihenfolge ist die in Fig. 4 darge
stellte Variante des Mehrfachkopplers besser geeignet. Diese
Variante eignet sich besonders für vorgefertigte Baugruppen,
bei denen am Montageort die Lichtwellenleiter-Primärfasern
angekoppelt werden müssen.
In Fig. 5 ist eine weitere Variante des Mehrfachkopplers dar
gestellt, bei der bereits ein fertiges Koppelelement 29 in
die Glaskapillare 7 eingesetzt wird. Aus diesem ragt die vom
Coating befreite Lichtwellenleiter-Zentralfaser 4 heraus und
in den Innenraum der Schweißkapillare 15 hinein. Das Koppelele
ment und die Schweißkapillare können bereits mit der Glaska
pillare 7 verschmolzen oder mit dieser verklebt sein.
Bei dieser Variante erfolgt die Herstellung des Koppelelemen
tes unabhängig von der späteren einfachen Montage des eigent
lichen Mehrfachkopplers.
Bei der Herstellung der Mehrfachkoppler ist besonders das Ein
führen der Lichtwellenleiter-Fasern zeitaufwendig. Deshalb
werden, wie in Fig. 6 dargestellt, die Sekundär-Lichtwellen
leiter 1, 2 zunächst in einer teilbaren Lichtwellenleiterhal
terung 19 zusammengefaßt. Die vom Coating befreiten Lichtwellen
leiter-Fasern 4, 6 werden durch eine erste Justiervorrichtung
20 und eine zweite Justiervorrichtung 21 geführt. Nach einer
Straffung der Lichtwellenleiter-Fasern wird auf die Faserenden
Kleber 24 (z. B. Vitralit 7103) aufgetragen, der sich durch die
Kapillarwirkung zwischen die Lichtwellenleiter-Zentralfaser 1
und den Außenfasern 6 ausbreitet. Nach dem Aushärten des Klebers
werden die Lichtwellenleiter-Fasern an einer Schnittstelle 26
abgeschnitten, an der Schnittstelle werden sie jedoch noch durch
den Kleber zusammengehalten.
In Fig. 7 ist ein Querschnitt durch die in die Glaskapillare
7 eingeführten Lichtwellenleiter-Fasern dargestellt. Durch ein
Innenprofil 25 in der Glaskapillare wird verhindert, daß sich
die Lichtwellenleiter-Fasern in ihrem unverklebten Bereich ver
drehen. Nach dem Einführen in die Glaskapillare 7 muß der ver
klebte Bereich entfernt werden, damit die Lichtwellenleiter-
Zentralfaser 4 zurückgezogen werden kann (bei einem Mehrfach
koppler gemäß Fig. 2), um die Lichtwellenleiter-Primärfaser 5
von der anderen Seite der Glaskapillare einführen und später
verschweißen zu können.
In Fig. 8 ist eine weitere Möglichkeit zum Zusammenfassen der
Lichtwellenleiter-Fasern dargestellt. Die Lichtwellenleiter-
Fasern 4, 6 sind wieder durch die Justiereinrichtungen 20 und
21 geführt. Der Kleber 24 dient nur zur Fixierung der Lichtwellen
leiter-Fasern und ermöglicht deren parallele Ausrichtung durch
Ziehen an der zweiten Justiereinrichtung 21. Die Lichtwellenlei
ter-Fasern werden durch einen Ringbrenner 22 zusammengeschmolzen,
wobei sich durch das Verschmelzen und zusätzliches Ausziehen
eine Durchmesserverringerung ergibt. An dieser Stelle werden die
Lichtwellenleiter-Fasern abgetrennt und können so leicht in die
Glaskapillare eingeführt werden.
In Fig. 9 ist das Einführen der zusammengefaßten Lichtwellen
leiter-Fasern in die Glaskapillare 7 dargestellt. Die erste
Justiereinrichtung 20, ebenfalls aus Glas gefertigt, wird hier
bei in einer Führungseinrichtung 28 eines Schwingungserzeugers
23 fluchtend mit der Glaskapillare 7 ausgerichtet. Die Licht
wellenleiter-Fasern werden dann durch die erste Justiereinrich
tung geführt in die Glaskapillare eingeschoben. Der Schwingungs
erzeuger 23 verringert die Reibung zwischen den Lichtwellenlei
ter-Fasern und der Innenwand der Glaskapillare. Die erste Justier
einrichtung 20 wird mit der Glaskapillare verklebt oder ver
schweißt. Sie weist einen Aufnahmekonus 27 für die Fasern bis
zum Beginn des Coating auf. Durch Verkleben oder Vergießen der
Lichtwellenleiter mit der ersten Justiereinrichtung kann so die
mechanische Stabilität erhöht werden.
Das Verschweißen erfolgt vorzugsweise elektrisch, wie in der
deutschen Patentanmeldung
41 02 582 beschrieben. Hierbei können auch die Anforderung
an die Planparallelität der Enden der zu verschweißenden Licht
wellenleiter-Fasern durch Verwendung eines Glaslotes verringert
werden.
Beim Ausziehen der Lichtwellenleiter-Fasern einschließlich der
Glaskapillare zu einem Koppler kann die Erwärmung mit
tels eines Ringbrenners, wie in der deutschen Patentanmeldung
40 41 436 oder durch ein Heiz
röhrchen, wie in der deutschen Patentanmeldung 40 36 628 beschrieben, erfolgen.
Claims (11)
1. Mehrfachkoppler für Lichtwellenleiter (LWL1, 2, 3) mit
einer Zentralfaser (4) und mit mehreren
Außenfasern (6), die um die
Zentralfaser (4) herum angeordnet und mit dieser verschmolzen
und ausgezogen sind, sowie mit einer die
Fasern (4, 6) umgebenen Glaskapillare (7),
dadurch gekennzeichnet,
daß
eine Koppelstelle und eine Spleißstelle (11, 12) vorgesehen sind,
wobei
die Zentralfaser (4) innerhalb der Glaskapillare
(7) mit einer von deren anderen Öffnung eingeführten
Primärfaser (5) verschweißt ist, und daß nur
die Faserenden vom Coating befreit sind.
2. Mehrfachkoppler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der Glaskapillare (7) das vom Coating befreite
Zentralfaserende (4) kürzer ist als diejenigen Enden der Außenfasern, so
daß auch die eingeführte Primärfaser (5)
von den Außenfasern (6) umgeben ist.
3. Mehrfachkoppler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der Glaskapillare (7) die vom Coating befreiten Enden der
Außenfasern (6) kürzer sind als dasjenige der Zentralfaser
(4) und daß innerhalb der Glaskapillare (7) eine
kürzere Schweißkapillare (15) angeordnet ist, in der die
Zentralfaser (4) mit der
Primärfaser (5) verschweißt ist.
4. Mehrfachkoppler für Lichtwellenleiter (LWL1, 2, 3) mit
einer Zentralfaser (4) und mit mehreren
Außenfasern (6), die um die
Zentralfaser (4) herum angeordnet und mit dieser verschmolzen
und ausgezogen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Koppelstelle als Koppelelement (29) ausgebildet und in einer
Glaskapillare (7) angeordnet ist, und daß die durchgehende Zentralfaser
(4) in den Innenraum einer Schweißkapillare
(15) hineinragt und in dieser mit einer von der anderen Öffnung
eingeführten Primärfaser (5) verschweißt ist.
5. Mehrfachkoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Glaskapillare ein in Längsrichtung verlaufendes Innenprofil
(25) aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung von Mehrfachkopplern für Lichtwellenleiter,
bei dem in eine Glaskapillare (7) eine
Zentralfaser (3) und sie umgebende
Außenfasern (6) eingeführt und zusammen mit der
Glaskapillare (7) unter Erwärmung ausgezogen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine innerhalb der Glaskapillare (7) endende Zentralfaser (4) eingeführt wird, und die sie umgebenden Außenfasern (6) aus der anderen Öffnung der Glaskapillare (7) wieder herausgeschoben werden,
daß von dieser Öffnung der Glaskapillare (7) eine Primärfaser (5) in die von den Außenfasern (6) freigelassene Mitte in die Glaskapillare (7) eingeführt wird und
daß die Zentralfaser (4) mit der Primärfaser (3) vor dem Ausziehen verschweißt wird.
daß eine innerhalb der Glaskapillare (7) endende Zentralfaser (4) eingeführt wird, und die sie umgebenden Außenfasern (6) aus der anderen Öffnung der Glaskapillare (7) wieder herausgeschoben werden,
daß von dieser Öffnung der Glaskapillare (7) eine Primärfaser (5) in die von den Außenfasern (6) freigelassene Mitte in die Glaskapillare (7) eingeführt wird und
daß die Zentralfaser (4) mit der Primärfaser (3) vor dem Ausziehen verschweißt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die Glaskapillare (7) eine kürzere Schweißkapillare (15) eingesetzt wird,
daß eine gegenüber den Außenfasern (6) längere Zentralfaser (4) in die Schweiß kapillare (15) eingeführt, und
daß die Zentralfaser (4) mit einer von der anderen Öffnung der Schweißkapillare (15) eingeführten Primär faser (5) verschweißt wird.
daß in die Glaskapillare (7) eine kürzere Schweißkapillare (15) eingesetzt wird,
daß eine gegenüber den Außenfasern (6) längere Zentralfaser (4) in die Schweiß kapillare (15) eingeführt, und
daß die Zentralfaser (4) mit einer von der anderen Öffnung der Schweißkapillare (15) eingeführten Primär faser (5) verschweißt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentralfaser (4) und die sie kreis
förmig umgebenden Außenfasern (6) vor dem
Einführen in die Glaskapillare (7) miteinander an ihren Enden
verklebt werden und daß die unterschiedlichen Faserlängen erst
nach dem Einführen in die Glaskapillare (7) hergestellt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentralfaser (4) und die sie umgeben
den Außenfasern (6) vor dem Einführen in die
Glaskapillare (7) zu einem Faserbündel (4, 6)
zusammengefaßt, miteinander an ihren Enden verschmolzen, zur
Verringerung des Durchmessers ausgezogen und an der verschmol
zenen Stelle abgetrennt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern (4, 6) des
Faserbündels (4, 6) durch mindestens eine Justiereinrichtung
(20, 21) parallel ausgerichtet werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern (4, 5, 6) mit Hilfe eines
Schwingungserzeugers (23) in die Glaskapillare (7) eingeführt
werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914123417 DE4123417C2 (de) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Mehrfachkoppler für Lichtwellenleiter und Verfahren zu seiner Herstellung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914123417 DE4123417C2 (de) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Mehrfachkoppler für Lichtwellenleiter und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4123417A1 DE4123417A1 (de) | 1993-01-21 |
DE4123417C2 true DE4123417C2 (de) | 1994-12-15 |
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DE19914123417 Expired - Fee Related DE4123417C2 (de) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Mehrfachkoppler für Lichtwellenleiter und Verfahren zu seiner Herstellung |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JPH07253518A (ja) * | 1994-03-15 | 1995-10-03 | Fujitsu Ltd | スターカプラの製造方法とスターカプラ |
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---|---|---|---|---|
US4983195A (en) * | 1990-01-04 | 1991-01-08 | Corning Incorporated | Method of making fiber optic coupler with longitudinal protrusions |
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1991
- 1991-07-15 DE DE19914123417 patent/DE4123417C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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---|---|
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