SE502290C2

SE502290C2 - Optical fibre characteristic properties measurement system - heats area of fibre and measures emitted light intensity

Info

Publication number: SE502290C2
Application number: SE9201817A
Authority: SE
Inventors: Wenxin Zheng
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1995-09-25
Also published as: SE9201817L; SE9201817D0

Abstract

The measurement system heats an area of the optical fibre so that it emits an observable amt. of visible light. The light intensity is determined, as emitted from all points along a line within the area and in a direction at right-angles to the fibre longitudinal direction, viewed in a selected observation direction. The measured intensity values allow a hot fibre index function to be ascertained as the difference between a function obtained by removing from the determined intensity values the part which corresponds to the frequencies over a set value and a second function obtained in the same way and with the components removed which correspond to the frequencies over a second set value, considerably less than the first set value. Different characteristics are then deduced for the optical fibre.

Description

502 290 2 Såsom vid den kända tekniken uppvärms sålunda ett stycke av den optiska fibern och den ljusintensitet, som den optiska fibern då utsänder, registreras i en riktning vinkelrätt mot fiberns längd- riktning. I den erhållna bilden utväljs ett område, som ligger centralt i fiberns mittaxel och väl inuti det uppvärmda området. Thus, as in the prior art, a piece of the optical fiber is heated and the light intensity which the optical fiber then emits is recorded in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fiber. In the obtained image, an area is selected which is centrally located in the central axis of the fiber and well inside the heated area.

Ljusintensitetskurvor kan då erhållas både vinkelrätt mot fiberns längdriktning och parallellt med denna för det utvalda området.Light intensity curves can then be obtained both perpendicular to the longitudinal direction of the fiber and parallel to it for the selected area.

För en intensitetskurva vinkelrät mot fiberns längdriktning be- räknas en kurva, som motsvarar intensitetskurvan men från vilken frekvensinnehållet över ett i förväg bestämt värde har avlägs- nats. En lågpassfiltrering utförs alltså för att avlägsna olika sorters brus, som finns i den upptagna intensitetskurvan och till stor del härrör från den optiska och elektroniska apparaturen, såsom förstärkare och dylikt. Särskilt intressant i en sådan ljusintensitetskurva är den del, som motsvarar fiberns kärna.For an intensity curve perpendicular to the longitudinal direction of the fiber, a curve is calculated which corresponds to the intensity curve but from which the frequency content above a predetermined value has been removed. A low-pass filtering is thus performed to remove various kinds of noise, which are present in the occupied intensity curve and largely originate from the optical and electronic equipment, such as amplifiers and the like. Particularly interesting in such a light intensity curve is the part corresponding to the core of the fiber.

Ljusintensiteten på de ställen av kurvan, som motsvarar fiberns kärna, är emellertid störd av ljusintensiteten från andra punkter i fibern, särskilt från punkter i fiberns cladding. En ljusinten- sitetskurva motsvarande endast punkter på fiberns cladding kan bestämmas genom att från den ursprungliga ljusintensitetskurvan avlägsna ett frekvensinnehåll, som motsvarar frekvenser över ett andra förutbestämt värde. Detta andra förutbestämda värde är av- sevärt lägre än det första förutbestämda värdet, eftersom inten- siteten härrörande från den centrala kärnan skall avlägsnas och denna ger upphov till en annan i allmänhet klart urskiljbar topp och denna topp kan betraktas som en tämligen stor störning av ljusintensitetskurvan.However, the light intensity at the points of the curve corresponding to the core of the fiber is disturbed by the light intensity from other points in the fiber, especially from points in the cladding of the fiber. A light intensity curve corresponding only to points on the cladding of the fiber can be determined by removing from the original light intensity curve a frequency content, which corresponds to frequencies above a second predetermined value. This second predetermined value is considerably lower than the first predetermined value, since the intensity emanating from the central core is to be removed and this gives rise to another generally clearly distinguishable peak and this peak can be considered as a rather large disturbance of the light intensity curve .

Till sist bildas skillnaden mellan de på detta sätt härledda ljusintensitetskurvorna och det visar sig att man då innehåller en kurva, som här benämns varmfiberindexfunktion och som väl av- bildar fiberns optiska egenskaper med en mycket väl urskiljbar och tydlig central topp och omkring denna topp anslutande tämli- gen plana partier av kurvan.Finally, the difference between the light intensity curves derived in this way is formed and it turns out that it then contains a curve, which here is called hot fiber index function and which well depicts the optical properties of the fiber with a very well distinguishable and clear central peak and around this peak connecting tame - flat surfaces of the curve.

Maximat hos den centrala toppen ger direkt fiberkärnans mittaxels läge och vidare erhålls ett mått på fiberkärnans diameter genom att bestämma bredden hos denna centrala topp vid dess halva höjd, a 502 290 en halvvärdesbredd. Denna bestämda bredd hos fiberkärnan är pro- portionell mot fiberkärnans egentliga diameter och kan visa sig vara ganska nära denna om hänsyn tas till den linseffekt, som vid registreringen av ljusintensiteten fås på grund av att ljusstrå- larna passerar genom fibercladdingens cylindriska yta.The maximum of the central peak directly gives the position of the central axis of the fiber core and furthermore a measure of the diameter of the fiber core is obtained by determining the width of this central peak at its half height, a half value width. This determined width of the fiber core is proportional to the actual diameter of the fiber core and can prove to be quite close to this if the lens effect obtained when recording the light intensity due to the light rays passing through the cylindrical surface of the fiber cladding is taken into account.

Det visar sig också överraskande nog att ur höjden hos den cent- rala toppen ett värde kan härledas på skillnaden mellan bryt- ningsindex hos fiberns kärna och cladding och att speciellt denna skillnad är proportionell mot kvadratroten ur denna höjd. Känne- dom om denna storhet är tillsammans med de andra nämnda kan an- vändas vid utförandet av skarvar med låg förlust mellan två op- tiska fibrer av olika slag.It also turns out surprisingly enough that from the height of the central top a value can be deduced from the difference between the refractive index of the fiber core and the cladding and that this difference in particular is proportional to the square root from this height. Knowledge of this quantity is together with the other mentioned can be used in the design of joints with low loss between two optical fibers of different kinds.

För att också utjämna inflytandet på den erhållna ljusintensi- tetskurvan av variationen längs fiberns längdriktning kan medel- värdet av några ljusintensitetskurvor tagna vinkelrätt mot fi- berns längdriktning användas, som motsvarar linjer liggande in- till varandra, eller också kan hela ljusintensitetsfunktionen be- roende av en koordinat i fiberns längdriktning och en koordinat vinkelrät mot denna användas vid bestämningen av de härledda ljusintensitetskurvorna. I det senare fallet kan man sålunda ur ljusintensitetskurvorna avlägsna de frekvenskomponenter, som är beroende av koordinaten i en riktning parallell med fiberns längdriktning och ligger över ett tredje förutbestämt värde och som motsvarar olika störningar, brus etc i apparatur och dylikt.To also equalize the influence on the obtained light intensity curve of the variation along the longitudinal direction of the fiber, the mean of some light intensity curves taken perpendicular to the longitudinal direction of the fiber can be used, which corresponds to lines lying next to each other, or the whole light intensity function may depend on a coordinate in the longitudinal direction of the fiber and a coordinate perpendicular thereto are used in the determination of the derived light intensity curves. In the latter case, one can thus remove from the light intensity curves the frequency components which depend on the coordinates in a direction parallel to the longitudinal direction of the fiber and are above a third predetermined value and which correspond to various disturbances, noise, etc. in apparatus and the like.

Detta tredje förutbestämda värde kan vara detsamma eller ungefär lika stort som de värden, som används vid beräkningen av de ovan nämnda båda härledda ljusintensitetskurvorna, mellan vilka skill- naden bildas för att bestämma varmfiberindexfunktionen.This third predetermined value may be the same or about the same as the values used in the calculation of the above-mentioned two derived light intensity curves, between which the difference is formed to determine the hot fiber index function.

För de ovan nämnda bestämningarna kan en konventionell skarv- ningsapparat för optiska fibrer med inbyggd automatisk positio- nering av fiberändar och med automatisk bildbehandling användas och endast det i bildbehandlingsdelen lagrade programmet behöver utbytas. Närmare detaljer hos en sådan fiberskarvningsanordning framgår av den ovan nämnda svenska patentansökningen, som inför- livas som referens häri. 502 290 , 4 KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas såsom ett ej begränsande exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka - fig. 1 - 5 visar relativt brytningsindex för olika optiska fi- bertyper, - fig. 6 visar den synliga ljusintensiteten utsänd från dopad ki- seldioxid vid olika temperaturer, - fig. 7 visar en typisk ljusintensitetskurva i en riktning vin- kelrät mot fiberaxeln tillsammans med en antydd uppvärmningsan- ordning, - fig. 8 schematiskt visar en vid uppvärmning för fiberskarvning erhållen bild med inritat område använt vid beräkningarna, - fig. 9 visar en typisk ljusintensitetskurva och den kurva, som erhålls genom den första filtreringen av ljusintensitetskurvan, - fig. 10 - 14 visar de härledda ljusintensitetskurvorna och varmfiberindexprofilen för olika fibertyper, - fig. 15 visar ett diagram illustrerande sambandet mellan bryt- ningsindexskillnad och den centrala toppens höjd i varmfiberin- dexprofilen, - fig. 16 schematiskt visar en konventionell fiberskarvningsappa- rat, där de olika beräkningsstegen finns angivna som block i en processorenhet.For the above-mentioned determinations, a conventional optical fiber splicing apparatus with built-in automatic positioning of fiber ends and with automatic image processing can be used and only the program stored in the image processing part needs to be replaced. Further details of such a fiber splicing device can be found in the above-mentioned Swedish patent application, which is incorporated herein by reference. 502 290, 4 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described as a non-limiting example with reference to the accompanying drawings, in which - Figs. 1 - 5 show relative refractive indices for different optical fiber types, - Fig. 6 shows the visible light intensity emitted from doped silica at different temperatures, - Fig. 7 shows a typical light intensity curve in a direction perpendicular to the fiber axis together with an indicated heating device, - Fig. 8 schematically shows an image obtained during heating for fiber splicing with drawn area used in the calculations, - Fig. 9 shows a typical light intensity curve and the curve obtained by the first filtering of the light intensity curve, - Figs. 10 - 14 show the derived light intensity curves and the hot fiber index profile for different fiber types, - Fig. 15 shows a diagram illustrating the relationship between breaks Fig. 16 schematically shows a cone and the height of the central peak in the hot fiber index profile, conventional fiber splicing apparatus, where the various calculation steps are specified as blocks in a processor unit.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I figurerna 1 - 5 visas diagram över skillnaden mellan brytnings- index hos kärna och cladding i olika fibertyper, där brytningsin- dexskillnaden, här benämnt relativt brytningsindex, är avsatt mot avståndet från fiberns mittaxel. Brytningsindexskillnaden visas alltså för en linje vinkelrät mot fiberns längdaxel. Avståndet från fiberns mittaxel anges i mikrometer på den horisontella ax- eln, medan brytningsindexskillnaden är avsatt på den vertikala axeln. I fig. 1 visas kurva för typisk enkelmodsfiber (single mode fibre SMF), i fig. 2 för typisk dispersionsskiftfiber (dis- persion shift fibers MDSF) erhållen med hjälp av modifierat ke- miskt ångutfällningsförfarande (modified chemical vapour deposi- tion method MCVD), i fig. 3 för en typisk dispersionsskiftfiber (dispersion shift fibre ODSF) erhållen med hjälp av yttre kemiskt ångutfällningsförfarande (outside chemical vapour deposition method OCVD), i fig. 4 för erbiumdopad fiber (ERF) och i fig. 5 s 502 290 för "cladding depressed“ enkelmodsfiber (CDSMF). I dessa kurvor kan t ex kärnans läge och diameter lätt observeras.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Figures 1 - 5 show diagrams of the difference between the refractive index of core and cladding in different fiber types, where the refractive index difference, here referred to as relative refractive index, is plotted against the distance from the central axis of the fiber. The refractive index difference is thus shown for a line perpendicular to the longitudinal axis of the fiber. The distance from the center axis of the fiber is given in micrometers on the horizontal axis, while the refractive index difference is plotted on the vertical axis. Fig. 1 shows the curve for typical single mode fiber (SMF), in Fig. 2 for typical dispersion shift fibers (MDSF) obtained by means of modified chemical vapor deposition method (MCVD). , in Fig. 3 for a typical dispersion shift fiber (ODSF) obtained by means of external chemical vapor deposition method (OCVD), in Fig. 4 for erbium doped fiber (ERF) and in Fig. 5 p. 502 290 for "cladding depressed" single mode fiber (CDSMF). In these curves, for example, the position and diameter of the core can be easily observed.

Grundmaterialet i optiska fibrer är kiseldioxid eller kvarts och detta är mer eller mindre dopat med mindre mängder av andra ämnen och särskilt kärnan i en optisk fiber är dopad med en relativt hög koncentration av dopämne. I fig. 6 visas den ljusintensitet, som utsänds från kiseldioxid dopad med olika atomslag, i ett tem- peraturintervall mellan 1000 och 2000°C. Eftersom den utsända ljusintensiteten är olika stor, särskilt vid allt högre tempera- tur, blir det möjligt att urskilja t ex kärnan vid betraktande av en upphettad optisk fiber. En typisk ljusintensitetsprofil visas i diagrammet i fig. 7, där ljusintensiteten är avsatt i godtyck- liga enheter längs den vertikala axeln mot avståndet från fiberns mittaxel längs den horisontella axeln. Såsom tidigare är alltså kurvan upptagen från punkter på en linje vinkelrätt mot fiberns längdriktning. I den övre delen av diagrammet finns också schema- tiskt inritat själva fibern, vars centrala del, kärnan, med en diameter med av omkring 5 - 10 um omges av en cladding med betyd- ligt större diameter, av storleksordningen 100 - 150 um. I figu- ren visas också schematiskt spetsarna på elektroder 5, mellan vilka en ljusbåge bildas för uppvärmningen av fibern. Ljusbågen antyds av de streckade linjerna 7. Det är ljusintensitetskurvor av det i fig. 7 visade slaget, som skall användas för bestämning av olika karaktäristiska egenskaper hos den optiska fibern, och vidare utnyttjas ett flertal sådana kurvor för olika värden på koordinaten i den optiska fiberns längdriktning, som här benämns z-riktningen.The basic material in optical fibers is silica or quartz and this is more or less doped with smaller amounts of other substances and especially the core of an optical fiber is doped with a relatively high concentration of dopant. Fig. 6 shows the light intensity emitted from silica doped with different atomic types in a temperature range between 1000 and 2000 ° C. Since the emitted light intensity is different, especially at ever higher temperatures, it becomes possible to distinguish, for example, the core when looking at a heated optical fiber. A typical light intensity profile is shown in the diagram in Fig. 7, where the light intensity is plotted in arbitrary units along the vertical axis against the distance from the central axis of the fiber along the horizontal axis. As before, the curve is thus taken up from points on a line perpendicular to the longitudinal direction of the fiber. In the upper part of the diagram there is also schematically drawn the fiber itself, the central part of which, the core, with a diameter of about 5 - 10 μm is surrounded by a cladding with a much larger diameter, of the order of 100 - 150 μm. The figure also schematically shows the tips of electrodes 5, between which an arc is formed for heating the fiber. The arc is indicated by the dashed lines 7. It is light intensity curves of the type shown in Fig. 7 which are to be used for determining different characteristic properties of the optical fiber, and furthermore a plurality of such curves are used for different values of the coordinates of the optical fiber. longitudinal direction, which here is called the z-direction.

I den upptagna ljusintensitetskurvan är i dess mittdel en topp urskiljbar, som motsvarar den optiska fiberns kärna. Omkring den- na finns på båda sidor partier med något lägre intensitet, som motsvarar fiberns cladding.In the occupied light intensity curve, a peak is discernible in its central part, which corresponds to the core of the optical fiber. Around this there are sections on both sides with a slightly lower intensity, which corresponds to the cladding of the fiber.

Vid bestämning av de ovan nämnda ljusintensitetskurvorna utnytt- jas lämpligen konventionell utrustning för att utföra skarvning av optiska fibrer. I denna används liksom antyds i fig. 7 en elektrisk ljusbåge alstrad mellan två elektroder och ljusbågen får värma upp ändarna hos de optiska fibrerna. I den centrala 502 290 6 delen av ljusbågen blir de optiska fibrerna tämligen homogent uppvärmda, så att alltså partierna närmast fibrernas ändytor får en likformig temperatur.When determining the above-mentioned light intensity curves, conventional equipment is suitably used for performing splicing of optical fibers. In this, as indicated in Fig. 7, an electric arc generated between two electrodes is used and the arc is allowed to heat the ends of the optical fibers. In the central part of the arc, the optical fibers are heated fairly homogeneously, so that the portions closest to the end surfaces of the fibers have a uniform temperature.

En sådan fiberskarvningsutrustning visas schematiskt i fig. 16. I denna utrustning finns TV-kameror, t ex med CCD-element, som re- gistrerar ljusintensiteten från området omkring fiberskarven på en bildyta bestående av ett flertal diskreta bildupptagande ele- ment anordnade i ett rätvinkligt rasternät. Ljusintensiteten i dessa bildelementspunkter bearbetas sedan med hjälp av en proces- sor, som också i allmänhet finns anordnad i automatiska fiber- skarvningsanordningar för att med hjälp av den erhållna bilden kunna utföra en noggrann positionering av de optiska fibrerna intill varandra innan dessa sammanfogas.Such a fiber splicing equipment is shown schematically in Fig. 16. In this equipment there are TV cameras, for example with CCD elements, which record the light intensity from the area around the fiber splice on an image surface consisting of a plurality of discrete image pickup elements arranged in a rectangular grid. The light intensity in these pixel points is then processed by means of a processor, which is also generally arranged in automatic fiber splicing devices in order to be able to perform an accurate positioning of the optical fibers next to each other with the aid of the obtained image before they are joined.

Den med hjälp av en TV-kamera tagna bilden visas schematiskt i fig. 8. Invid fiberskarvens mitt finns i vardera fibern starkt lysande områden, som härrör från den uppvärmda fiberkärnan. Ett område med homogen temperatur såsom det med streckade linjer in- ramade området i fig. 8 används vid den fortsatta bestämningen.The image taken with the aid of a TV camera is shown schematically in Fig. 8. Near the center of the fiber joint, there are strongly luminous areas in each fiber, which originate from the heated fiber core. An area of homogeneous temperature such as the area framed in broken lines in Fig. 8 is used in the further determination.

En ljusintensitetsunktion I(x,z) erhålls, som är en funktion av koordinaten x i en riktning vinkelrätt mot fiberns längdriktning och gående i bildens plan och en z-koordinat, som går i fiberns längdriktning och går i bildens plan, där båda koordinatriktning- arna är vinkelräta mot observationsriktningen.A light intensity function I (x, z) is obtained, which is a function of the coordinates xi in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fiber and going in the plane of the image and a z-coordinate, which goes in the longitudinal direction of the fiber and goes in the plane of the image, where both coordinate directions are perpendicular to the direction of observation.

Funktionen I(x,z) är definierad i ett antal diskreta punkter både i x- och y-ledet, där dessa koordinatpunkters avstånd motsvarar avståndet mellan pixelpunkterna på den använda TV-kameran. Funk- tionsvärdena är angivna i godtyckliga enheter, som vanligen in- ställs av automatik i den använda kameran själv, så att en maxi- mal upplösning erhålls i den upptagna bilden.The function I (x, z) is defined in a number of discrete points in both the x- and y-direction, where the distance of these coordinate points corresponds to the distance between the pixel points on the TV camera used. The function values are specified in arbitrary units, which are usually set automatically in the camera itself, so that a maximum resolution is obtained in the captured image.

Funktionen I(x,z) innehåller brus härrörande från den använda optiken och elektroniken och denna är synlig för en x-riktning i kurvan i fig. 7. För att vidare ur den på detta sätt bestämda ljusintensitetsfunktionen I(x,z) bestämma närmare data för ljus- intensiteten hos särskilt den optiska fiberns kärna elimineras först detta brus. Detta kan göras genom att ljusintensitetsfunk- 7 502 290 tionen får transformeras till en frekvensfördelning med hjälp av Fourier-transformering och att de härvid uppträdande frekvenserna tänks passera ett lågpassfilter, så att endast frekvenser under ett första förutbestämt värde tas med i fortsättningen.The function I (x, z) contains noise originating from the optics and electronics used and this is visible for an x-direction in the curve in Fig. 7. To further determine from the light intensity function I (x, z) determined in this way data for the light intensity of the core of the optical fiber in particular first eliminates this noise. This can be done by transforming the light intensity function into a frequency distribution by means of Fourier transform and that the frequencies occurring in this case are intended to pass a low-pass filter, so that only frequencies below a first predetermined value are included in the future.

Ett ekvivalent förfarande i det diskreta fallet och direkt i rum- met är att bilda en faltningssumma mellan ljusintensitetsfunktio- nen I(x,z) och någon bandpassfunktion, som har symmetriskt pass- band kring origo för koordinaterna x och z. En sådan funktion är en gaussisk funktion G(x,z,a,b), där konstanterna a, b anger bredden hos denna funktions centrala maximum kring origo i x- resp z-koordinatriktningen. Den gaussiska funktionen ges av m2 02 c(i.j.a,b> = 1 »cm-l- - L) 4,558 4a 4b Faltningssumman blir då m n S(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) i--m j--n Summorna måste i detta fall med nödvändighet vara begränsade, ef- tersom endast ett begränsat avsnitt av koordinatplanet x, z an- vänds. Vidare avtar ju den gaussiska funktionen G(x,z,a,b) mot noll mycket snabbt, när x,z antar absolut sett större värden, varför detta inte ger upphov till några märkbara fel. Den använda enheten för x respektive z koordinaterna är avståndet mellan pix- elpunkter i x-led respektive z-led och kan typiskt vara 1 resp 1,5 mikrometer. Typiska värden på konstanterna härvid för a är ungefär lika med 2,0, b ungefär lika med 1,0, m ungefär lika med 10 och n ungefär lika med 3.An equivalent procedure in the discrete case and directly in space is to form a sum of folds between the light intensity function I (x, z) and some bandpass function, which has a symmetrical band around the origin of the coordinates x and z. Such a function is a Gaussian function G (x, z, a, b), where the constants a, b indicate the width of the central maximum of this function around the origin in the x and z coordinate directions, respectively. The Gaussian function is given by m2 02 c (ija, b> = 1 »cm-l- - L) 4,558 4a 4b The sum of the folds then becomes mn S (x, z) = 2: 2: I (x + i, z + j ) G (i, j, a, b) i - m j - n In this case, the sums must necessarily be limited, since only a limited section of the coordinate plane x, z is used. Furthermore, the Gaussian function G (x, z, a, b) decreases towards zero very quickly, when x, z assumes absolutely larger values, which is why this does not give rise to any noticeable errors. The unit used for the x and z coordinates, respectively, is the distance between pixel points in the x-direction and z-direction, respectively, and can typically be 1 and 1.5 micrometers, respectively. Typical values of the constants here for a are approximately equal to 2.0, b approximately equal to 1.0, m approximately equal to 10 and n approximately equal to 3.

I fig. 9 visas åter en typisk ljusintensitetsprofil tagen i en x- riktning, visad med en streckad linje, och med heldragen linje visas den filtrerade funktionen S(x,z), som fås efter den ovan visade beräkningen.Fig. 9 again shows a typical light intensity profile taken in an x-direction, shown by a dashed line, and with a solid line the filtered function S (x, z) is shown, which is obtained after the calculation shown above.

Härnäst bestäms den del av ljusintensitetsfunktionen, som härrör huvudsakligen från fiberns cladding. Detta sker med hjälp av en bestämning på samma sätt som angivits ovan, men konstanterna i den gaussiska funktionen G väljs, så att även stora störningar i 502 290 8 x-led hos ljusintensitetskurvan avlägsnas. Den topp hos ljusin- tensitetsfunktionen, som motsvarar fiberns kärna, kan ju betrak- tas som en sådan störning i tvärled. En funktion C(x,z) erhålls enligt M N C(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) iI-M jI-N där konstanterna väljs, så att den konstant A hos den gaussiska funktionen G, som bestämmer det centrala maximats bredd i x-led, är mycket större än det tidigare, vid beräkning av S(x,z) använda värdet a, summeringens ändvärde M för x-koordinaten är mycket större än det tidigare använda värdet m och konstanterna N och B för z-riktningen är av samma storleksordning som de tidigare an- vända n respektive b. Detta motsvarar en filtrering i frekvensom- rådet och i x-led med ett mycket smalt bandpassfilter kring ori- go, dvs endast frekvenser under ett andra förutbestämt värde med- tas, när detta andra förutbestämda värde är mycket mindre än det första förutbestämda värdet. Lämpliga val för beräkningen av C(x,z) kan vara t ex A större än eller lika med 2a och H större än eller lika med 2m. Motsvarande kurva visas för en x-riktning i fig. 10 med den streckade linjen, där den heldragna linjen visar den tidigare härledda utjämnade kurvan S(x,z).Next, the part of the light intensity function which is mainly due to the cladding of the fiber is determined. This is done by means of a determination in the same way as stated above, but the constants in the Gaussian function G are selected, so that even large disturbances in the 502 290 8 x-direction of the light intensity curve are removed. The peak of the light intensity function, which corresponds to the core of the fiber, can of course be regarded as such a disturbance in the transverse direction. A function C (x, z) is obtained according to MNC (x, z) = 2: 2: I (x + i, z + j) G (i, j, a, b) iI-M jI-N where the constants are selected , so that the constant A of the Gaussian function G, which determines the width of the central maximum in the x-direction, is much larger than the previous value used in calculating S (x, z), the end value M of the summation for the x-coordinates is much larger than the previously used value m and the constants N and B for the z-direction are of the same order of magnitude as the previously used n and b, respectively. This corresponds to a filtering in the frequency range and in the x-direction with a very narrow bandpass filter around origo, ie only frequencies below a second predetermined value are included, when this second predetermined value is much smaller than the first predetermined value. Suitable choices for the calculation of C (x, z) can be, for example, A greater than or equal to 2a and H greater than or equal to 2m. The corresponding curve is shown for an x-direction in Fig. 10 with the broken line, where the solid line shows the previously derived smoothed curve S (x, z).

För att vidare, såsom är målet för denna bestämning, erhålla en ljusintensitetsprofil, från vilken utseendet hos den centrala toppen motsvarande fiberns kärna blir tydligt, subtraheras den härledda funktionen C(x,z), som motsvarar ljusintensiteten hos fiberns cladding, från den utjämnade störningsbefriade första härledda funktionen S(x,z), så att en ny funktion D(x,z) bildas, dvs D(x,2) = S(x,z) - C(x,z) Denna skillnadsfunktion D(x,z) visas för en x-riktning med den streckprickade linjen i fig. 10 och benämns här varmfiberindex- profilen. Ur denna kan flera karaktäristiska egenskaper härledas.Furthermore, in order to obtain, as is the aim of this determination, a light intensity profile from which the appearance of the central peak corresponding to the core of the fiber becomes clear, the derived function C (x, z), corresponding to the light intensity of the fiber cladding, is subtracted from the smoothed interference-free first derived function S (x, z), so that a new function D (x, z) is formed, ie D (x, 2) = S (x, z) - C (x, z) This difference function D (x, z) is shown for an x-direction with the dotted line in Fig. 10 and is referred to herein as the hot fiber index profile. From this several characteristic properties can be deduced.

De i fig. 10 givna kurvorna är för en enkelmodsfiber. I fig. 11 - 14 visas motsvarande kurvor för fiber av typen MDSF, ODSF, ERF 9 502 290 respektive CDSMF.The curves given in Fig. 10 are for a single mode fiber. Figs. 11-14 show the corresponding curves for fibers of the type MDSF, ODSF, ERF 9 502 290 and CDSMF, respectively.

Läget för fiberkärnans centrala axel ges för en viss z-koordinat av läget hos maximat i den motsvarande varmfiberindexprofilen D(x,z).The position of the central axis of the fiber core is given for a certain z-coordinate of the position of the maximum in the corresponding hot fiber index profile D (x, z).

Fiberkärnans diameter 2rc är ungefär direkt proportionell mot den centrala toppens halvvärdesbredd, se fig. 10, där alltså halvvär- desbredden d är bredden av den centrala toppen längs en linje vinkelrätt mot z-axeln vid halva höjden h/2, där vidare h är den centrala toppens höjd över de angränsande mer eller mindre plana delarna av kurvan, jämför fig. 10. Många gånger gäller alltså approximativt Zrc = ungefär lika med d/l eller allmänt 2r = czd/l C - där c2 är en konstant i närheten av 1, - där rc är kärnans radie och - där l är en konstant härrörande från linseffekten i fiberns cladding, som kan sättas till l = 1,5.The diameter 2rc of the fiber core is approximately directly proportional to the half-width of the central top, see Fig. 10, where the half-width d is the width of the central top along a line perpendicular to the z-axis at half the height h / 2, where further h is the the height of the central peak over the adjacent more or less planar parts of the curve, compare Fig. 10. Thus many times approximately Zrc = approximately equal to d / l or generally 2r = czd / l C - where c2 is a constant in the vicinity of 1 , - where rc is the radius of the core and - where l is a constant arising from the lens power in the cladding of the fiber, which can be set to l = 1.5.

Det visar sig också att det approximativt gäller att skillnaden no - nl mellan brytningsindex no hos fiberns kärna och brytnings- index nl hos fiberns cladding är approximativt proportionell mot kvadratroten ur den centrala toppens höjd h, taget längs en x- riktning, dvs no - nl approximativt = cl/JH Detta senare anmärkningsvärda resultat visas för fyra olika fi- bertyper i diagrammet i fig. 15. Man ser att de här erhållna mät- resultaten approximativt ligger på en rät linje.It also turns out that it is approximately the case that the difference no - nl between the refractive index no of the fiber core and the refractive index nl of the fiber cladding is approximately proportional to the square root from the height of the central apex h, taken along an x-direction, i.e. no - nl approximately = cl / JH This later remarkable result is shown for four different fiber types in the diagram in Fig. 15. It can be seen that the measurement results obtained here are approximately in a straight line.

Ur de bestämda optiska parametrarna för de betraktade området kan vidare den optiska transmissionsdiametern w uppskattas med hjälp 502 290 10 av formeln czd/21 ïfln ( nlkzq/clñ? änl/l där k är ljusets vågtal.Furthermore, from the determined optical parameters for the considered range, the optical transmission diameter w can be estimated by means of the formula czd / 21 ïfln (nlkzq / clñ? Änl / l where k is the wavelength of the light.

WS I fig. 16 visas schematiskt en anordning för att utföra bestäm- ningarna enligt ovan. Denna innefattar en konventionell fiber- skarvningsapparat försedd med ett lämpligt styr- och bildbehand- lings- och beräkningsprogram.WS Fig. 16 schematically shows a device for carrying out the determinations as above. This includes a conventional fiber splicing apparatus equipped with a suitable control and image processing and calculation program.

De båda optiska fibrerna 2 är placerade i och fasthålls av hålla- re 12, när de smälts samman av en ljusbåge bildad mellan elektro- der 5. Hållarnas 12 läge ändras med hjälp av motorer 13. Fiber- skarven iakttas av minst en och i normalfallet två, i vinkelrät riktning i förhållande till varandra anordnade videokameror 15.The two optical fibers 2 are placed in and held by holder 12, when they are fused together by an arc formed between electrodes 5. The position of the holders 12 is changed by means of motors 13. The fiber joint is observed by at least one and in the normal case two camcorders 15, perpendicular to each other.

Skarvningsapparaten innehåller också elektronikkretsar i en styr- enhet 17. Denna innefattar drivkretsar 19 och 21 för hållarnas motorer 13 och för att förse elektroderna 5 med lämplig ström- styrka och spänning vid uppvärmningen av fibrernas 2 ändpartier.The splicing apparatus also contains electronic circuits in a control unit 17. This comprises drive circuits 19 and 21 for the motors 13 of the holders and for supplying the electrodes 5 with suitable current and voltage when heating the end portions of the fibers 2.

Signalen från videokamerorna 15 leds via ett videointerface 25 i styrenheten 17 till en enhet 23 för bildbehandling och bildana- lys, vilken utgör den ena större logikdelen i styrenheten 17.The signal from the video cameras 15 is routed via a video interface 25 in the control unit 17 to a unit 23 for image processing and image analysis, which constitutes one of the larger logic parts in the control unit 17.

Denna innefattar också processorlogik 45, som bl a styr hållarnas 12 förflyttning och alstrandet av ljusbågen mellan elektroderna 5. Processorlogiken 41 är också via ett videointerface 47 anslu- ten till en bildskärm 49, där meddelanden till en operatör, vär- den på olika beräknade värden, etc. kan visas.This also includes processor logic 45, which among other things controls the movement of the holders 12 and the generation of the arc between the electrodes 5. The processor logic 41 is also connected via a video interface 47 to a monitor 49, where messages to an operator, values of different calculated values , etc. can be displayed.

Bildbehandlings- och bildanalysdelen 23 innefattar förutom bl a den bildbehandling, som krävs för att placera de båda fibrernas ändar i korrekt läge intill och centrade i förhållande till var- andra före hopsmältningen, de logiska blocken för utförande av de tidigare beskrivna beräkningarna. I ett block 29 bestäms sålunda ett eller flera lämpliga områden 11, vilkas ljusintensitetsvärden skall användas i fortsättningen. Sedan utförs i blocken 31 och 33 beräkningen av den första resp andra ur ljusintensitetsvärdena härledda funktionen och skillnaden mellan dessa bildas i blocket 11 502 290 35 för framställning av varmfiberindexfunktionen. Ur denna beräk- nade funktion bestäms i blocket 37 fiberkärnans läge genom att läget för det centrala maximat hos varmfiberindexprofilen be- stäms. I blocket 39 bestäms den skenbara diametern eller halvvär- desbredden d och i blocket 41 bestäms det centrala maximats höjd h och kvadratroten ur denna. Till sist beräknas i blocket 43 den optiska transmissionsdiametern (MFD) för de uppvärmda partierna.The image processing and image analysis part 23 comprises, in addition to, among other things, the image processing required to place the ends of the two fibers in the correct position next to and centered in relation to each other before the fusion, the logic blocks for performing the previously described calculations. In a block 29, one or more suitable areas 11 are thus determined, the light intensity values of which will be used in the future. Then, in blocks 31 and 33, the calculation of the first and second functions derived from the light intensity values, respectively, is performed and the difference between them is formed in the block 11 502 290 to produce the hot fiber index function. From this calculated function, the position of the fiber core in block 37 is determined by determining the position of the central maximum of the hot fiber index profile. In block 39 the apparent diameter or half-value width d is determined and in block 41 the height h of the central maximum and the square root thereof are determined. Finally, in block 43, the optical transmission diameter (MFD) of the heated portions is calculated.

Värdena på de beräknade storheterna tillförs sedan processorlogi- ken 41, som visar dessa på bildskärmen 49.The values of the calculated quantities are then applied to the processor logic 41, which displays these on the screen 49.

Claims

502 290 1, PATENTKRAV502 290 1, PATENT REQUIREMENTS

1. Förfarande för att bestämma karakteristiska egenskaper hos ett område av en optisk fiber såsom kärnans läge och diameter, skill- naden mellan brytningsindex för fiberns kärna och cladding, var- vid området av den optiska fibern uppvärms till en sådan tempera- tur, att det utsänder en observerbar mängd synligt ljus, och in- tensiteten hos åtminstone det ljus bestäms, som utsänds från alla punkter längs en linje inom detta område och gående i huvudsak vinkelrät mot fiberns längdriktning sett i en vald observations- riktning, k ä n n e t e c k n a t av - att för de bestämda intensitetsvärdena bestäms en varmfiberin- dexfunktion som skillnaden mellan - - en första funktion erhållen genom att från de bestämda inten- sitetsvärdena betraktade som en funktion av läget i tvärriktning- en i förhållande till fiberns längdaxel avlägsna den del, som motsvarar frekvenser över ett första förutbestämt värde, och - - en andra funktion erhållen på samma sätt som den första funk- tionen men med den del avlägsnad, som motsvarar frekvenser över ett andra förutbestämt värde, som är avsevärt mindre än det förs- ta förutbestämda värdet, - varefter ur den erhållna varmfiberindexfunktionen olika karak- teristiska härleds för den optiska fibern.A method for determining the characteristic properties of an area of an optical fiber such as the position and diameter of the core, the difference between the refractive index of the core of the fiber and the cladding, wherein the area of the optical fiber is heated to such a temperature that emits an observable amount of visible light, and determines the intensity of at least the light emitted from all points along a line within this range and going substantially perpendicular to the longitudinal direction of the fiber seen in a selected direction of observation, characterized by - that for the determined intensity values, a hot fiber index function is determined as the difference between - - a first function obtained by removing from the determined intensity values considered as a function of the position in the transverse direction relative to the longitudinal axis of the fiber the part corresponding to frequencies over a first predetermined value, and - - a second function obtained in the same way as the first function but with the 1 removed, which corresponds to frequencies above a second predetermined value, which is considerably less than the first predetermined value, - after which different characteristics of the optical fiber are derived from the obtained hot fiber index function.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att lä- get för fiberkärnans mittaxel bestäms som läget för det centrala maximat i den erhållna varmfiberindexfunktionen.2. A method according to claim 1, characterized in that the position of the central axis of the fiber core is determined as the position of the central maximum in the obtained hot fiber index function.

3. Förfarande enligt ett av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a t av att fiberkärnans diameter bestäms ur bredden hos det centrala maximat i den erhållna varmfiberindexfunktionen vid halva höjden av detta maxima med hänsyn tagen till linseffekt erhållen från fiberns cladding.Method according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the diameter of the fiber core is determined from the width of the central maximum in the obtained hot fiber index function at half the height of this maximum, taking into account lens power obtained from the cladding of the fiber.

4. Förfarande enligt ett av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att skillnaden mellan brytningsindex för fiberns kärna och cladding bestäms som direkt proportionell mot kvadratroten ur värdet på det centrala maximats höjd i den erhållna varmfiberin- dexfunktionen. 13 502 290Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the difference between the refractive index of the fiber core and the cladding is determined as directly proportional to the square root from the value of the height of the central maximum in the obtained hot fiber index function. 13 502 290

5. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att fi- berns optiska transmissionsdiameter (MFD) bestäms som en funktion av det centrala maximats höjd och bredd hos den erhållna varmfi- berindexfunktionen samt brytningsindex för fiberns cladding.5. A method according to claim 2, characterized in that the optical transmission diameter (MFD) of the fiber is determined as a function of the height and width of the central maximum of the obtained hot fiber index function and the refractive index of the fiber cladding.

6. Förfarande enligt ett av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av - att ljusintensitetsvärdena bestäms för en rektangulär yta med beroende både av en koordinat (x) i tvärriktningen och en koordi- nat (z) i längdriktningen för den optiska fibern och - att för att bestämma de ljusintensitetsvärden, som används för att härleda den första och andra funktionen, bildas ett medelvär- de för flera intill varandra liggande linjer i tvärriktningen i förhållande till fiberns längdaxel.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that - the light intensity values are determined for a rectangular surface with dependence on both a coordinate (x) in the transverse direction and a coordinate (z) in the longitudinal direction of the optical fiber, and - that in order to determine the light intensity values used to derive the first and second functions, an average value is formed for several adjacent lines in the transverse direction in relation to the longitudinal axis of the fiber.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att me- delvärdet är ett viktat medelvärde med störst vikt för den tvär- linje, som ligger i mitten av de valda linjerna.Method according to claim 6, characterized in that the average value is a weighted average value with the greatest weight for the transverse line, which lies in the middle of the selected lines.

8. Förfarande enligt ett av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av - att ljusintensitetsvärdena bestäms för en rektangulär yta med beroende både av en koordinat (x) i tvärriktningen och en koordi- nat (z) i längdriktningen för den optiska fibern och - att för att bestämma de ljusintensitetsvärden, som används för att härleda den första och andra funktionen och bara beror av koordinaten i tvärriktningen, avlägsnas från de bestämda ljusin- tensitetsvärden de frekvenskomponenter, beroende av variationen i fiberns längdriktning, som motsvarar frekvenser över ett tredje förutbestämt värde.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that - the light intensity values are determined for a rectangular surface with dependence on both a coordinate (x) in the transverse direction and a coordinate (z) in the longitudinal direction of the optical fiber, and - that in order to determine the light intensity values used to derive the first and second functions and depending only on the coordinates in the transverse direction, the frequency components are removed from the determined light intensity values, depending on the variation in the longitudinal direction of the fiber, corresponding to frequencies above a third predetermined value. .

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att - att ljusintensitetsvärdena bestäms i diskreta punkter för den rektangulära ytan som en funktion I(i,j), där i, j är koordinater i några längdenheter längs fiberns tvärriktning resp längdrikt- ning, - att den första funktionen erhålls ur I! Il S(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i.j.a.b) i--m j--n 502 290 i 1,, - - där G(i,j,a,b) är en lämplig positivt definit funktion med ett enda starkt markerat maximum vid i = j = 0 och - - de positiva konstanterna a, b anger detta maximums bredd i den första resp den andra koordinatriktningen, och - - m, n är lämpliga summeringsändvärden, så att de i summorna medtagna funktionsvärdena finns inom den rektangulära ytan och funktionen G för ej medtagna punkter har ett försumbart värde, och - att den andra funktionen erhålls ur Il N C(X,z) = X: Ä: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) i--u j--u - - där konstanten A är mycket större än a, såsom A > 2a, summe- ringsändvärdet M är mycket större än m, såsom M > 2m, medan n N N, b z B.Method according to claim 8, characterized in that - the light intensity values are determined at discrete points for the rectangular surface as a function I (i, j), where i, j are coordinates in some length units along the transverse direction or longitudinal direction of the fiber, - that the first function is obtained from I! Il S (x, z) = 2: 2: I (x + i, z + j) G (ijab) i - m j - n 502 290 i 1 ,, - - where G (i, j, a , b) is a suitable positive defined function with a single strongly marked maximum at i = j = 0 and - - the positive constants a, b indicate the width of this maximum in the first and the second coordinate direction, respectively, and - - m, n are suitable summation end values, so that the function values included in the sums are within the rectangular area and the function G for not included points has a negligible value, and - that the second function is obtained from Il NC (X, z) = X: Ä: I (x + i, z + j) G (i, j, a, b) i - u j - u - - where the constant A is much larger than a, such as A> 2a, the summing end value M is much larger than m, such as M> 2m, while n NN, bz B.

10. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att den positivt definita funktion G är en gaussisk funktion 1 eXm-í-z - 3.2). G(.|'l Ib) = 'à l 3 a “fa-g 4a 4bMethod according to claim 9, characterized in that the positively defined function G is a Gaussian function 1 eXm-í-z - 3.2). G (. | 'L Ib) =' à l 3 a “fa-g 4a 4b

11. Anordning för att bestämma karakteristiska egenskaper hos ett område av en optisk fiber såsom kärnans läge och diameter, skill- naden mellan brytningsindex för fiberns kärna och cladding, in- nefattande - organ för att uppvärma området av den optiska fibern till en sådan temperatur, att det utsänder en observerbar mängd synligt ljus, och - organ för att registrera intensiteten hos åtminstone det ljus, som utsänds från alla punkter längs en linje inom området och gående i huvudsak vinkelrät mot fiberns längdriktning sett i en vald observationsriktning, k ä n n e t e c k n a d av - organ för att för de registrerade intensitetsvärdena bestämma en varmfiberindexfunktion som skillnaden mellan - - en första funktion erhållen genom att från de bestämda inten- sitetsvärdena betraktade som en funktion av läget i tvärriktning- en i förhållande till fiberns längdaxel avlägsna den del, som motsvarar frekvenser över ett första förutbestämt värde, och 15 502 290 - - en andra funktion erhållen på samma sätt som den första funk- tionen men med den del avlägsnad, som motsvarar frekvenser över ett andra förutbestämt värde, som är avsevärt mindre än det förs- ta förutbestämda värdet, och - organ för att ur den erhållna varmfiberindexfunktionen härleda olika karakteristiska för den optiska fibern.Apparatus for determining the characteristic properties of an area of an optical fiber such as the position and diameter of the core, the difference between the refractive index of the core of the fiber and the cladding, including means for heating the area of the optical fiber to such a temperature, that it emits an observable amount of visible light, and - means for detecting the intensity of at least the light emitted from all points along a line within the area and going substantially perpendicular to the longitudinal direction of the fiber seen in a selected direction of observation, characterized by - means for determining for the recorded intensity values a hot fiber index function as the difference between - - a first function obtained by removing from the determined intensity values considered as a function of the position in the transverse direction relative to the longitudinal axis of the fiber the part corresponding to frequencies above a first predetermined value, and a second function obtained on the same as the first function but with the part removed corresponding to frequencies above a second predetermined value which is considerably less than the first predetermined value, and - means for deriving from the obtained hot fiber index function different characteristics of the optical fibern.

12. Anordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma läget för det centrala maximat i den erhållna varm- fiberindexfunktionen.12. Device according to claim 11, characterized in that the means for deriving different characteristics comprise means for determining the position of the central maximum in the obtained hot fiber index function.

13. Anordning enligt ett av krav 11 - 12, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma bredden hos det centrala maximat i den erhållna varmfiberindexfunktionen vid halva höjden av detta maxi- mum.Device according to one of claims 11 to 12, characterized in that the means for deriving different characteristics comprise means for determining the width of the central maximum in the obtained hot fiber index function at half the height of this maximum.

14. Anordning enligt ett av krav 11 - 13, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma kvadratroten ur värdet på det centrala maximats höjd i den erhållna varmfiberindexfunktionen.Device according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the means for deriving different characteristics comprise means for determining the square root from the value of the height of the central maximum in the obtained hot fiber index function.

15. Anordning enligt ett av krav 11 - 14, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att härleda olika karakteristika innefattar organ för att bestämma fiberns optiska transmissionsdiameter (MFD) som en funktion av det centrala maximats höjd och bredd hos den erhållna varmfiberindexfunktionen samt brytningsindex för fiberns cladding.Device according to one of Claims 11 to 14, characterized in that the means for deriving different characteristics comprise means for determining the optical transmission diameter (MFD) of the fiber as a function of the height and width of the central maximum of the obtained hot fiber index function and the refractive index for fiber cladding.

16. Anordning enligt ett av krav 11 - 15, k ä n n e t e c k n a d av - att organen för att registrera ljusintensiteten är anordnade att bestämma denna för flera intill varandra och i tvärriktningen i förhållande till fiberns längdaxel liggande linjer och - att organen för att bestämma varmfiberindexfunktionen innefat- tar organ för att bilda ett medelvärde för flera sådana intill varandra liggande linjer. 502 290 16Device according to one of Claims 11 to 15, characterized in that - the means for registering the light intensity are arranged to determine this for several adjacent and transverse lines of the longitudinal axis of the fiber and - that the means for determining the hot fiber index function comprise - takes means for forming an average of several such adjacent lines. 502 290 16

17. Anordning enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att bilda medelvärdet är anordnade att bilda ett vik- tat medelvärde med störst vikt för den tvärlinje, som ligger 1 mitten av de valda linjerna.17. A device according to claim 16, characterized in that the means for forming the average value are arranged to form a weighted average value with the greatest weight for the transverse line which lies 1 in the middle of the selected lines.

18. Anordning enligt ett av krav 11 - 15, k ä n n e t e c k n a d av - att organen för att registrera ljusintensitetsvärdena är anord- nade att bestämma dessa för en rektangulär yta inom det uppvärmda området med beroende både av en koordinat (x) i tvärriktningen och en koordinat (z) i längdriktningen för den optiska fibern och - att organen för att bestämma varmfiberindexfunktionen innefat- tar organ för att ur de registrerade ljusintensitetsvärdena här- leda andra modifierade ljusintensitetsvärden, som används för att erhålla den första och andra funktionen och bara beror av koordi- naten i tvärriktningen, genom att från de bestämda ljusintensi- tetsvärden avlägsna de frekvenskomponenter, beroende av variatio- nen i fiberns längdriktning, som motsvarar frekvenser över ett tredje förutbestämt värde.Device according to one of Claims 11 to 15, characterized in that - the means for recording the light intensity values are arranged to determine these for a rectangular surface within the heated area, depending on both a coordinate (x) in the transverse direction and a coordinate (z) in the longitudinal direction of the optical fiber and - that the means for determining the hot fiber index function include means for deriving from the recorded light intensity values other modified light intensity values, which are used to obtain the first and second function and depend only on the coordinate in the transverse direction, by removing from the determined light intensity values the frequency components, depending on the variation in the longitudinal direction of the fiber, which correspond to frequencies above a third predetermined value.

19. Anordning enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d av - att organen för att registrera ljusintensitetsvärdena är anord- nade att bestämma dessa i diskreta punkter för den rektangulära ytan som en funktion I(i,j), där i, j är koordinater i några längdenheter längs fiberns tvärriktning resp längdriktning, - att organen för att bestämma varmfiberindexfunktionen är anord- nade att erhålla den första funktionen ur I! lll S(x,z) = 2: 2: I(x+i,z+j)G(i,j,a,b) i--m j--n - - där G(i,j,a,b) är en lämplig positivt definit funktion med ett enda starkt markerat maximum vid i = j = 0 och - - de positiva konstanterna a, ß anger detta maximums bredd i den första resp den andra koordinatriktningen, och - - m, n är lämpliga summeringsändvärden, så att de i summorna medtagna funktionsvärdena finns inom den rektangulära ytan och funktionen G för ej medtagna punkter har ett försumbart värde, - och den andra funktionen ur 17 502 290 C(x,z) = 2 2 I(x+i.z+j)G(í.j.a.b) i--nj--n där konstanten A är mycket större än a, såsom A > 2a, summerings- ändvärdet H är mycket större än m, såsom M > 2m, medan n = N, b = B.Device according to claim 18, characterized in that - the means for recording the light intensity values are arranged to determine these at discrete points for the rectangular surface as a function I (i, j), where i, j are coordinates in some length units along the transverse direction and longitudinal direction of the fiber, respectively, - that the means for determining the hot fiber index function are arranged to obtain the first function from I! lll S (x, z) = 2: 2: I (x + i, z + j) G (i, j, a, b) i - m j - n - - where G (i, j, a , b) is an appropriate positive defined function with a single strongly marked maximum at i = j = 0 and - - the positive constants a, ß indicate the width of this maximum in the first and the second coordinate direction, respectively, and - - m, n are appropriate summation end values, so that the function values included in the sums are within the rectangular area and the function G for not included points has a negligible value, - and the other function from 17 502 290 C (x, z) = 2 2 I (x + i. z + j) G (í.jab) i - nj - n where the constant A is much larger than a, such as A> 2a, the summation end value H is much larger than m, such as M> 2m, while n = N , b = B.

20. Anordning enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d av att or- ganen för att bestämma varmfiberindexfunktionen är anordnade att som den positivt definita funktionen G använda en gaussisk funk- tion 02 02 1 1 _ 3 ) exp(--- - . G(i: I Ia-rb) = J 4¶ﬂ 43Device according to claim 19, characterized in that the means for determining the hot fiber index function are arranged to use as the positively defined function G a Gaussian function 02 02 1 1 _ 3) exp (--- -. G ( i: I Ia-rb) = J 4¶ﬂ 43