SE518450C2 - Förfarande och anordning för skarvning av två optiska fibrer - Google Patents

Description

nnn nnn n n nn nn nn n nn nn n nn nn n on n n n nn n nn n n nn nn n n n n n n n n en n ann s n n n n n n nn n n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n o n n n n n n n n n n nn nn nn 2 gäller, eftersom en hög strömkompensation behövs för stor sträcka hos ljusbågens förflyttning, vilket kan ge en stark inverkan på temperaturfördelningen inom hopsmältningsområdet.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN s Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att anvisa ett förfarande för skarvning av optiska fibrer till varandra, som ger låga skarvningsförluster för skarvar utförda i följd efter varandra.

Det är ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning att anvisa ett förfarande för skarvning av optiska fibrer, vid vilket läget för en elektrisk ljusbåge bestäms och io används för att förflytta ändar hos de fibrer, som skall skarvas till varandra, till ljusbågens mitt.

Ett problem, som uppfinningen avser att lösa, är sålunda hur läget för en elektrisk ljusbåge, som används vid smältskarvning av optisk fibrer till varandra, skall bestämmas och att använda ett sådant bestämt läge för att ge låga förluster i skarvar eller allmänt hur is skarvläget skall placeras, dvs ändytorna eller ändområdena hos de fibrer, som skall skarvas, och den elektriska ljusbågen i centrerat förhållande till varandra.

Sålunda används allmänt ett förfarande, vilket utnyttjar automatisk omcentrering eller återförflyttning av ljusbågen. Förfarandet är baserat på omkalibrering av läget för ändarna hos de fibrer, som skall skarvas, för varje enskild skarv, som görs, genom att zo bestämma rörelser i rummet för ljusbågens intensitetsfördelning, så att en önskad hopsmältningstemperatur i ändpartiema hos de optiska fibrema bibehålls. Med detta förfarande är de resulterande skarvama mer likformiga och processen är sålunda stabilare jämfört med förut kända kompensationsförfaranden, som endast använder justering av ljusbågsströmmen för att bibehålla medeltemperaturen hos ljusbågsorrirådet konstant. zs Förfarandet kan uppenbarligen användas för både små och stora sträckor för förflyttning av ljusbågen.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas i form av ej begränsande utföringsformer med hänvisning till de bifogade ritningama, i vilka: ao - Fig. 1 är ett mikrofotografi av den yttersta spetsen hos en elektrod, som används för skarvning av optiska fibrer, - Fig. 2a är en schematisk bild av en anläggning för smältskarvning av två optiska fibrer med varandra, - Fig. 2b är en schematisk bild liknande den i Fig. 2b, som också visar vissa as beståndsdelar hos elektroniska styrkretsar, - Fig. 3a är en bild av bildskärmen hos en automatisk optisk fiberskarvningsanordning, som visar bilder av skarvade likadana fibrer och kurvor bestämda för total ljusintensitet, - Fig. 3b är en bild liknande den i Fig. 3a, som också visar områden, vilka på föredraget sätt kan uteslutas vid bestämning av ljusintensiteter, vilka används vid bestämning av en aoljusbåges läge, 518 450 3 - Fig. 4 är en bild liknande den i Fig. 3a för olika skarvade fibrer, och - Fig. 5 är ett flödesschema för en procedur, som används för omcentrering av ljusbågen i en automatisk optisk fiberskarvningsanordning.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UT FÖRINGSFORMER s I Fig. 2a visad grunduppläggningen av en automatisk optisk fiberskarvningsanordning. Fibrema 1, 1' har sina ändområden belägna mellan spetsar hos elektroder 3, mellan vilka en elektrisk urladdning 5 alstras för uppvärmning av ñbrernas ändar, varvid intensiteten hos den elektriska urladdningen styrs av den elektriska strömstyrkan mellan elektroderna 3. Ett optiskt system, som symboliskt anges med linser w 7 avbildar i två vinkelräta riktningar fibrernas ändområden på den ljuskänsliga ytan 9 hos en kamera, t ex en platta med CCD-element, varvid ljuset från de vinkelräta riktningarna avböjs av speglar 11 och kombineras i en ljuskombinerande anordning eller stråldelare 13. I de flesta automatiska anordningar för ñbersmältskarvning av denna typ finns ett digitalt avbildade behandlingssystem 15 för att bearbeta de elektriska signalema från den 15 ljuskänsliga ytan 9 och härigenom för att övervaka de använda fibrerna och skarvningsprocessen genom att styra fiberpositioneringsanordningar och styrkan hos elektrodströmmen. Bildbehandlingssystemet är anslutet till en monitor eller ett visningselement 17 för att t ex visa de två bilderna. Såsom visas i figuren kan då en bild visa skarvningsläget mellan fiberändarna sett i de två vinkelräta riktningarna och zo placerade ovanför varandra.

I den schematiska bilden i Fig. 2b visa några fler elektriska detaljer av en fiberskarvningsanordning av den automatiska typen. Sålunda har skarvningsanordningen fixturer eller hållare 21, i vilka ändpartier av fibrema 1, 1' är placerade och säkert fasthålls under lägesinställning och skarvning. Hållarna är rörliga i tre ortogonala zs koordinatriktningar både parallellt med fibrernas längdriktning och i två mot demia riktning vinkelräta riktningar. Hållarna 21 förflyttas sålunda längs lämpliga mekaniska styrningar, ej visade, av styrrnotorer 23. Elektriska ledningar till elektrodema 3 och motorerna 23 går från en elektronisk kretsmodul 25, från drivkretsar 27 resp. 29. Från TV-kameran 9 finns en elektrisk ledning till ett videointerface 31 i den elektroniska ao kretsmodulen 25, från vilken en lämplig bildsignal avges till enheten 15 för bildbehandling och bildanalys. De olika processtegen styrs av en styrkrets 33, tex en lämplig mikroprocessor. Styrkretsen 33 utför de ovan närnnda processtegen och styr sålunda förflyttningen av fiberändarna i förhållande till varandra genom att aktivera motorer 23 i lämpliga förflyttningsriktningar, avger en signal till bildbehandlings- och as bildanalysenheten 15 för att påbörja en analys av en erhållen bild. Vidare styr styrkretsen 33 den tid, när en smältningsström skall börja att avges till elektrodema 5, och den tidsperiod, under vilken denna ström skall avges, och strömstyrkan.

När de optiska fibrema 1, 1' uppvärms av den elektriska ljusbågen 5, kan den från de uppvärmda fiberpartiema och från lufturladdningen utsända värrnestrâlningen 40 observeras med hjälp av videokameran 9 och analyseras med hjälp av det digitala 518 4 50 Ilšï - ~ i? 4 bildbehandlingssystemet 15 hos skarvningsanordningen. Eftersom den observerade ljusintensitetsfördelning är direkt korrelerad med utsändningen av ljus och den största utsändningen är från de områden, som har högst temperatur, dvs i första hand ljusbågen och särskilt fasta föremål inom ljusbågen, kan information om ljusbågens läge och dess s rörelser erhållas genom att observera och noggrant analysera ljusintensitetsfördelningen.

I bilden i Fig. 3a visas två bilder, vilka visar skarvpartiet hos två likadana optiska fibrer av typ single-mod vid skarvningsoperationen, när fibrernas ändpartier uppvärrns intensivt, såsom de uppträder i samma visade bild hos en monitor i en automatisk fiberskarvningsanordning, varvid de två bilderna är tagna i mot varandra vinkelräta w riktningar, x- och y-riktningarna, se det i Fig. 2a visade koordinatsystemet, och de två bilderna är placerade ovanför varandra. Bilderna tas som avlånga rektangulära fält med sina långa sidor parallella med längdriktningen eller axeln hos fibrerna vid skarvningsläget, dvs z-axeln, varvid bilden av de fibrer, som skarvas/har skarvats, är belägna längs en längsgående mittlinje hos respektive fält. För varje position in fältens is längdriktning, som då är z-riktningen, dvs riktningen längs fiberändområdena, kan den totala ljusintensiteten bestämmas i bilden, dvs för varje z-värde integreras den ljusintensitet, som visas i bilden, i den vinkelräta riktningen, som då är x- eller y- riktningen, för att ge totala ljusintensitetskurvor, som också är utritade i bilden hos bildskärmen, såsom visas i Fig. 3a. De totala ljusintensitetskurvoma har en ganska enkel zo form med en symmetrisk topp, varvid läget för toppen uppenbarligen anger mittpunkten för det utsända ljusets högsta intensitet. Dessa kurvor kan användas för att bestämma ljusbågens centrum.

Läget för ljusintensitetkurvans högsta värde anger approximativt ljusbågens mittläge.

Emellertid ger läget för toppen hos en glatt kurva, som på bäst möjliga sätt är anpassad 25 till de uppmätta ljusintensitetsvärdena och sålunda noggrant avbildar den observerade ljusintensiteten, en bättre angivelse av mittläget hos ljusbågen. För att sålunda noggrant bestämma läget för det tänkta toppvärdet och därigenom läget för mitten hos ljusbågen, kan något kurvanpassningsförfarande användas. Ett sådant förfarande är det så kallade Chi-kvadrats-(X2-)-kurvanpassningsförfarandet. Det antas här, att för fördelningen av ljus so utsänt en optisk fiber inom ett avlångt, rektangulärt observationsfält i första hand beläget parallellt med ñbern (z-riktningen), vilket är det här betraktade fallet, och även beläget i någon vinkel därtill, kan en modell användas, som är summan av en Gaussisk funktion G(x,a1,a2,a3) och en konstant C, varvid konstanten representerar en bakgrundsljusintensitet, som alstras av bakgrundsbelysning, optiskt och elektroniskt brus, as etc. och som kan antas vara konstant över observationsfältet. Parametrama al, az och a3 hos den Gaussiska funktionen är läget för funktionens rnitt, längden av intervallet från läget för fimktionens fulla bredd till läget för funktionens halva maximumvärde (FWHM) resp. funktionens maximumvärde. Den sist nänmda parametem kan ofta vara ganska konstant i en automatisk fiberskarvningsanordning med ett avbildande system med AGC 40 ("Automatic Gain Control", automatisk förstärkningskontroll) och ingen bestämning av 518 450 - 5 denna behövs då. Kvaliteten hos anpassningen av summan [G(z,a1,a2,a3) + C] för några valda värden på parametrarna till de uppmätta ljusintensitetsvärdena I(z) kan utvärderas med hjälp av en reducerad Chi-kvadrats-(XZ-yfunktion såsom: N X2: Nïpz( i-Guilfxí-fifazfaa) _C)2 s Här är I(z¿) medelvärdet av de uppmätta värdena för ljusintensitet vid det i-te läget zi med ett medelfel Ali. Storheten Ali kan skattas med hjälp av standarddeviationen: AIi z där IJ-(zí) är det j-te uppmätta intensitetsvärdet vid läge zi. N i ”antalet lägen för vilka ljusintensiteten mäts. Konstanten C kan i ett standardavbildningssystem med 256 gråskalenivåer typiskt vara 1 - 2 gråskalenivåer. m Konstanten p. is antalet anpassningsparametrar, som varieras under anpassningsprocessen, och sålunda gäller här u _<_ 4 eller till och med p. __<_ 3.

Vid detta anpassningsförfarande är den bästa uppsättningen anpassningsparametrar {a1,a2,a3,C} den vilken maximerar sannolikheten att de representerar de mätta data. I praktiken söker man efter en uppsättning anpassningsparametrar, som ger ett värde på 15 testindexet X2 av ca 1 eller allmänt ett minsta möjligt värde. Genom att sålunda variera anpassningsparametrarna och för varje uppsättning av varierade parametrar beräkna det motsvarande värdet på X2, finner man den bästa uppsättningen anpassningsparametrar och i denna uppsättning anger värdet på pararnetem al läget för toppen hos kurvan för uppmätta ljusintensitetsvärden och detta läge anger läget för ljusbågens mitt. zo Om felen i varje mätpunkt inte kan bestämmas eller skattas, såsom när man endast har de två bilderna tagna vid ett enda tillfälle i skarvningsprocessen, kan vid kurvanpassningen en process av typ minsta kvadratsumma användas.

Vidare kan de bilder, som används vid bestämning av ljusintensitetsvärdena, upptas vid minst två olika steg i förfarandet för skarvning av två fibrer till varandra: zs (1) Före anbringande av den stora huvudsmältströmmen för hopsmältning av fiberändama med varandra kan en provljusbäge med en lämpligt inställd lägre ström anbringas under en lämpligt vald, kort tidsperiod för att ta några bilder, som används för att beräkna läget för ljusbågens mitt baserat på något kurvanpassningsförfarande såsom det ovan beskrivna. Den inställda strömstyrkan och tiden för att aktivera elektroderna är sodå valda för att säkerställa att högkvalitativa bilder kan upptas utan att skada välpreparerade fiberändytor och särskilt dessas kanter. Efter beräkningen av läget för ljusbågens mitt kan fiberändarna placeras, så att de har sina ändytor vid det bestämda läget för ljusbågens mitt för att ge bästa möjliga skarvningsförhållanden. Detta förfarande kan benämnas "direkt omcentrering av ljusbåge". as (2) De bilder, som används för bestämning av ljusintensitetsvärdena och ur dessa läget för ljusbågens mitt, kan också tas, när huvudsmältströmmen anbringas. Eftersom fiberändarna skarvas till varandra med hjälp av huvudsmältströmmen, kan den beräknade informationen om läget för ljusbågens mitt inte användas för att direkt omcentrera s 1 a 450 -fffïš 6 fiberändytorna i den skarv, som åstadkoms. Emellertid kan den erhållna information om ljusbågens läge användas för att förutsäga ett lämpligt läge, vilket flberändama skall placeras för nästa skarv, med användning av ett prediktionsförfarande såsom förfarandet med så kallat exponentiellt viktat rörligt medelvärde (EWMA) såsom nedan skall s beskrivas. Detta förfarande kan benämnas "indirekt omcentrering av ljusbåge".

Bilder liknande dem visade i Fig. 3a erhålls endast när de fibrer, som skall skarvas, är av väsentligen samma slag, dvs har i huvudsak samma dimensioner och i huvudsak samma sammansättning. I många tillämpningar skarvas emellertid fibrer av olika typer med varandra, tex vid tillverkning av optiska fiberförstärkare såsom erbium-dopade w förstärkare. Bilder tagna när tvâ fibrer av olika typer skarvas till varandra visas i bilden i Fig. 4 av det som visas på bildskärmen. De totala ljusintensitetskurvorna, som är bestämda ur denna figur på ovan beskrivet sätt för Fig. 3a ses också i Fig. 4. Dessa kurvor har inte den enkla symmetriska formen hos de kurvor, vilka ses i Fig. 3a, utan ett steg eller ansats finns någonstans vid skarvens ändytor. Denna form uppstår ur det 15 förhållandet att de två fibrema utsänder ljus från varandra på olika sätt, så att den vänstra fibem, som till exempel är en erbiumdopad fiber, utsänder ljus starkare än den högra fibem, som till exempel är en single-mod-fiber och/eller en fiber med liten käma. Det är uppenbarligen mycket svårt att använda de totala ljusintensitetskurvorna för kurvor av den i Fig. 4 visade typen, beroende på avsaknaden av symmetri hos ljusintensitetskurvorna i zo längdriktningen, för att finna det läge för ljusbågens mitt, där de fiberändytor, som skall skarvas, skall placeras.

För att bestämma ett värde på läget för en elektrisk ljusbåges rnitt, särskilt när en skarv åstadkoms mellan två optiska fibrer av olika typer, kan den synliga värmestrålningen endast från lufturladdningen i ljusbågsområdet användas för att finna zs ljusintensitetsvärden, som är lämpliga för en kurvanpassningsprocess, såsom beskrivits ovan. Detta innebär, att i bildfälten i Fig. 3a och 4 skall ljusintensiteten i ett centralt område omkring bilden fibrerna, som skall skarvas/som skarvas, uteslutas vid bestämningen a den totala ljusintensiteten såsom ovan beskrivits. Det centrala område 41, som skall uteslutas, har då formen av ett smalt rektangulärt fält eller en smal rektangulär ao remsa belägen centralt i bildfáltet, såsom anges av ytan mellan de streckprickade linjema 61 i vardera bilden i Fig. 4. Allmänt bestäms då den totala ljusintensiteten för varje z- värde i ett eller två rektangulära fält 63 med sina långa sidor parallella med fibrernas längdaxel, varvid de rektangulära fälten inte innehåller någon del av bilden av fibrema och företrädesvis har en närmaste lång sida belägen på något avstånd från bilden fibrema, as varvid detta avstånd motsvarar tex minst en eller två bredder eller diametrar hos fibrerna, såsom dessa ses i bilden. De rektangulära fälten 63 i varje bild kan placeras symmetriskt i förhållande till bilden av fibrema.

För de totala ljusintensitetskurvoma, som har bestämts på detta sätt med uteslutande av fiberbilderna, kan samma bestämning som beskrivits ovan med något 40 kurvanpassningsförfarande såsom ett XZ-anpassningsförfarande för att finna en bästa 518 450 7 anpassad kurva utföras, ur vilken läget för maximum hos den funna ljusintensitetskurvan direkt ger ett bra mått på läget för ljusbågens mitt. Med användning av det bestämda värdet för läget kan ändytoma hos fibrer, som skall skarvas, omförflyttas för att placera fiberändytan i ljusbägens mitt. De bilder, som används vid bestämningen, kan också vid s detta förfarande erhållas genom direkt eller indirekt omcentrering av ljusbågen.

Det kan vidare vara fördelaktigt att på ett sätt motsvarande det ovan beskrivna utesluta bilden av fiberkärnorna vid utvärdering av bilder av skarvar mellan likadana fibrer, dvs bilder av det slag, som ses i Fig. 3a. I detta fall betraktas endast ett mycket smalt område omkring bilden av kärnorna inte vid bestämningen av ljusintensiteten för 10 olika z-koordinatvärden. Ett sådant smalt område ses mellan linjema 65 i Fig. 3b, så att på vardera sidan av fiberkärnan en rektangulär yta 67 blir kvar, vilken används vid beräkningen av ljusintensiteten.

Förfarandet med direkt omcentrering av ljusbågen såsom beskrivits ovan är okomplicerat. Emellertid kan detta förfarande resultera i ett stort fel vid bestämningen av 15 läget för ljusbågens mitt, om ljusbågen är instabil under upptagandet av bilder, som används för beräkning av ljusintensitetsvärden ur vilka läget för mitten bestäms.

Instabiliteter i ljusbågen kan tex orsakas av gnistor. För att minska inverkan av ljusbågens instabilitet kan förfarandet med indirekt omcentrering av ljusbågen, till vilket lagts ett förfarande med löpande medelvärde för att fmna ett pålitligt läge för ljusbågens zo mitt, såsom kortfattat nämnts ovan, användas. Vid ett sådant förfarande med löpande medelvärde förutsägs läget för ljusbågens mitt i en följd av skarvar med hjälp av tillförande av tidigare data för ljusbågens mitt. Närmare bestämt bestäms, för förfarandet med exponentiellt viktat löpande medelvärde (EWMA), ett nytt läge gnew för ljusbågens mitt ur det läge gold, som har använts för den sista skarven, modifierat av rnittläget gem 25 beräknat ur ljusintensitetsvärden erhållna från bilder tagna, när sagda skarv åstadkoms, enligt följande rekursiva ekvation Änew = (1 ' OÛZold + azcalc (2) där oz är en viktfaktor med ett värde mellan 0 och 1. Startvärdet, som skall användas för den första beräkningen enligt ekv. (2), tas som elektrodläget. ao Arbetsstegen vid utförande av en skarv med hjälp av en procedur såsom ovan skisserats skall nu beskrivas med hänvisning till flödesschemat i Fig. 5. Då påbörjas i ett block 71 skarvningen och särskilt börjar styrkretsen exekvera ett förutbestämt program innefattande speciella steg för omcentrering av ljusbåge. I nästa block 73 start den vanliga hopsmältningsprocessen. I det härnäst utförda blocket 75 placeras ändytoma hos de fibrer, as som skall skarvas, vid det z-värde gnew, som har beräknats med hjälp av ekv. (3) från tidigare skarvar enligt vad som är lagrat på en minnesplats 35 i styrkretsen, se Fig. 2b. I ett följande block 77 är redan ljusbågen startad och då sänds kommandon till bildutvärderingskretsen 15, se också Fig. 2b, för att ta varmfiberbilder och utvärdera s 1 a 450 šï* 8 dessa. Sedan väljs fält i de tagna bilderna för att bestämma ljusintensitetsvärden i detta step 47 av ett funktionsblock 37 hos utvärderingskretsen 15 och för dessa fält beräknas den totala medelintensiteten för den vänstra ñbem och för den högra fibern med hjälp av ett annat funktionsblock 39, varvid dessa funktionsblock syns i Fig. 2b. De valda fälten stas sålunda i detta steg, så att de är delade längs en vertikal linje vid ändytoma. l detta steg bestäms alltså den totala ljusintensiteten för varje z-värde såsom ovan beskrivits och sedan adderas dessa värden för z < gnew och divideras med antalet sådana värden för att ge ett medelvärde ll och de totala ljusintensitetsvärdena för z g gnew divideras med antalet av dessa värden för att ge ett medelvärde Ir. Det testas därefter i ett io block 79 huruvida den absoluta skillnaden [I] - Irl mellan dessa medelvärden är mindre än eller lika med något tröskelvärde Almax.

Om det i blocket 79 bestäms, att den absoluta skillnaden uppfyller det testade villkoret, bedöms ljusintensiteterna utsända från vardera fibern vara tillräckligt lika varandra och skarven görs förmodligen mellan två fibrer med lika fysikaliska egenskaper. is Sedan sätts i ett block 81 fälten för beräkning av de totala intensitetsvärdena till att vara de hela rektangulära fälten i bildernas, så att ingen delningslinje används. Sedan tas ytterligare tre varmfiberbilder för varje vinkelrät riktning i ett block 83. I nästa block 85 utvärderas de tre varrnfiberbilderna för varje vinkelrät riktning i ett funktionsblock 41 i utvärderingskretsen 15, se Fig. 2b, enligt den beskrivna processen för att finna värdena adderas och zo för toppintensiteten. Sedan kan det beräknade läget gcalc för ljusbågens mitt bestämmas som ett medelvärde av dessa värden för varje vinkelrät riktning. Från det beräknade läget bestäms ett nytt värde på gnew av styrkretsen 33 med hjälp av ekv. (3).

Om det i blocket 79 bestäms, att den absoluta skillnaden inte uppfyller det testade villkoret, är ljusintensitetema utsända från vardera fibern inte tillräckligt lika med zs varandra och skarven görs troligen mellan två fibrer med olika fysikaliska egenskaper. Då sättsi ett block 87 fälten för beräkning av de totala intensitetsvärdena av fältvalsblocket 37 att nu vara hela de rektangulära fälten i bilderna med utelämnande av den centrala remsan omkring bilderna av fibrerna. Därefter sätts i ett block 89 känsligheten hos det bildupptagande systemet hos smältskarvningsanordningen så att detta ger en bra bild av ao områdena i bilden utanför bilden av fibrema. Detta innebär t ex att eventuella funktioner med automatisk förstärkningskontroll (AGC) hos det bildupptagande systemet avaktiveras och att känsligheten ökas, eftersom intensiteten hos ljus utsänt från lufturladdningen är mycket lägre än intensiteten hos ljus utsänt från uppvärmda fasta föremål i bilderna, dvs från fibrema. Denna inställning av känsligheten kan göras efter det steg, som kallas as overlap, i den vanliga hopsmältningsprocessen, varvid ändytorria hos fibrerna har förflyttats mot varandra och tryckts mot varandra, så att ändpartierna något trycks ihop.

Sedan tas i ett block 91 ytterligare tre varmfiberbilder för varje vinkelrät riktning.

Känsligheten hos det bildupptagande systemet återställs till sitt normala värde in ett följande block 93. Sedan utförs blocket 85 liksom ovan för att bestämma det beräknade 40 läget gem och ett nytt värde på gnew. 518 450 9 Efter blocket 85 utförs ett block 95 i vilket det nya värdet på gnew jämförs med det tidigare använda värdet, som nu kallas gold. Om den absoluta skillnaden jgnew - gomj mellan dessa medelvärden är större än eller lika med något tröskelvärde Zmax har det blivit ett stor förändring av läget för ljusbågens mitt och då utförs ett block 97 i vilket en s varning ges till en operatör av anordningen att ljusbågen är instabil. Om i armat fall den absoluta skillnaden är mindre än tröskelvärdet, har det blivet en normal ändring av ljusbågens läge och ett block 99 utförs, i vilket det nya modifierade z-lägesvärdet gnew lagras. Blocket 99 utförs också efter blocket 97 i vilket alarm gavs. Den vanliga hopsmältningsprocessen avslutas i ett block 101. Det avgörs därefter i ett block 103 10 huruvida en återhopsmältning, dvs en speciell process, vid vilken endast huvudhopsmältningsprocedurema utan utförande av de andra procedurerna, tex fiberinriktning, overlap etc. skall utföras, och när en omhopsmältning skall utföras, exekveras härnäst blocket 75. Annars avslutas processen i ett block 105.

Den med hänvisning till Fig. 5 beskrivna processen har använt förfarandet med 15 "indirekt omcentrering av ljusbâge". Vid förfarandet med "direkt omcentrering av ljusbåge" tas alla bilderna före själva hopsmältningsoperationen och i blocket 99 placeras alltså ändytoma hos de fibrer, som skarvas, vid det normalt något modifierade värdet ZIICW' Det beskrivna förfarandet has utövats i automatiska fiberskarvningsanordningar zo såsom den automatiska skarvningsapparaten FSU975 tillverkad av företaget Ericsson.

Sålunda ges i tabell 1 några resultat av prov för skarvar utförda mellan fyra kombinationer av fibrer. Vid proven åstadkoms 15 skarvar för var och en av de fyra fiberkombinationerna i följd efter varandra, dvs totalt 60 skarvar gjordes, utan att använda något medel för att rengöra elektrodema. Mycket stabila resultat erhölls. Låga zs skarvförluster erhölls också för svåra kombinationer av fibrer såsomför skarvar mellan kolbelagda erbiumdopade fibrer och fibrer med liten kärna, som har en kämdiameter av t ex 4 pm.

Tabell 1 Skarvade fibrer Medelvärde Standard- Minimum- Maximum- ao av skarv- deviation förlust förlust förlust (dB) (dB) (dB) (dB) Erbiumdopad/ liten kärna 0,05 0,03 0,02 0,10 Single~modfiber/ as single-modfiber 0,03 0,02 0,01 0,06 Erbiumdopad/ single-modfiber 0,01 0,01 0,01 0,03 Fiber med liten käma/ fiber med liten kärna 0,02 0,01 0,01 0,06

Claims (20)

s1s 450 10 PATENTKRAV

1. Förfarande för skarvning av två optiska fibrer, en vänster fiber och en höger fiber, med varandra, varvid förfarandet innefattar de efter varandra följande stegen: - att placera de tvâ optiska fibrerna med sina ändorriråden inriktade med varandra och sina s ändytor vid eller i nära kontakt med varandra, - att aktivera elektroder för att alstra en elektrisk ljusbåge mellan spetsar hos elektrodema, varvid den elektriska ljusbågen uppvärmer områden hos de två optiska fibrerna vid ändytorna för att smälta ihop material i de två optiska fibrerna vid ändytorna för att ge en skarv, io - att avsluta aktiveringen av elektrodema och låta de uppvännda områdena svalna, k ä n n e t e c k n a t av att i steget med att aktivera elektrodema, utförs följande steg i följd efter varandra: - att uppta minst en bild av de uppvärmda områdena av de två optiska fibrerna och av ett omrâde omgivande de uppvärmda områdena, is - att utvärdera den minst en bilden för att bestämma ett värde på läget för den elektriska ljusbågens rnitt i förhållande till läget för ändytoma, - att utföra minst ett av: - - att lagra det bestämda värdet, - - att använda det bestämda värdet för att modifiera ett tidigare värde på läget för den 20 elektriska ljusbågens mitt i förhållande till läget för ändytorna, och - - att förflytta de två optiska fibrerna i förhållande till elektrodema i enlighet med det bestämda värdet, så att, när elektroderna fortfarande är aktiverade, den elektriska ljusbågens mitt är belägen i huvudsak centrerad vid ändytorna.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att vid utvärdering av den zs minst en bilden väljs minst ett rektangulärt fält i bilden med långa sidor parallella med bilden av de två optiska fibrerna.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att det minst ett rektangulära fältet i bilden väljs, så att bilden av de två optiska fibrerna är belägen väsentligen centralt i fältet. ao

4. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att det minst ett rektangulära fältet i bilden väljs att inte innefatta bilden av de två optiska fibrerna.

5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att det minst ett rektangulära fältet väljs att innefatta två fält, varvid varje fält inte innefattar bilden av de tvâ optiska fibrerna och fälten är belägna symmetriskt vid de två sidorna av bilden av de två optiska as fibrerna.

6. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att det minst ett rektangulära fältet i bilden väljs att inte innefatta bilden av kärnorna hos de två optiska fibrerna.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att det minst ett rektangulära fältet väljs att innefatta två fält, varvid varje fält inte innefattar bilden av kärnorna hos de 40 två optiska fibrerna och fälten är belägna symmetriskt vid de två sidorna av de två optiska 51 8 450 Iå-ëffíš 11 fibrerna.

8. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n at av att vid utvärdering av den minst en bilden bestäms i det minst ett rektangulära fältet totala ljusintensitetsvärden för efter varandra följande värden på likforrnigt avstånd från varandra i en riktning längs slänga sidor hos fältet.

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att en glatt kurva anpassas till de bestämda ljusintensitetsvärdena och att läget för ett maximum hos den glatta kurvan tas som ett värde på läget för ljusbâgens mitt.

10. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n at av att kurvan är summan av en 10 Gaussisk funktion och en konstant.

11. Anordning för skarvning två optisk fibrer med varandra innefattande: - inriktningsklärrnnor för att fasthålla och placera de två optiska fibrerna, så att dessa får sina ändområden inriktade med varandra och sina ändytor vid eller i nära kontakt med varandra, 15 - elektroder för att alstra en elektrisk ljusbåge mellan spetsar hos elektrodema, så att den elektriska ljusbågen uppvärmer områden av de två optiska fibrema vid ändytorna för att hopsmälta material i de två optiska fibrerna vid ändytorna för att ge en skarv, - ett avbildningssystem för att uppta bilder av ändområdena av de optiska fibrerna, - styrorgan anslutna till inriktningsklämrnoma för att utföra inriktningsförflyttningar, till zo elektrodema för att aktivera elektrodema och till avbildningssystemet för styra, när bilder skall tas, k ä n n e t e c k n a d av att avbildningssystemet innefattar: - bildupptagande organ för att uppta bilder av skarvområden av två optiska fibrer fasthållna av inriktningsklämmorna, zs - utvärderingsorgan anslutna till de bildupptagande organen för att utvärdera bilder upptagna av de bildupptagande organen för att bestämma ett värde på läget för den elektriska ljusbâgens mitt i förhållande till läget för ändytoma, - varvid styrorgan är anordnade att utföra minst ett av: - - lagra det bestämda värdet i förutbestämda lagringsorgan, so - - använda det bestämda värdet för att modifiera ett tidigare värde på läget för elektriska ljusbâgens mitt i förhållande till läget för ändytorna, och - - styra inriktningsklärnmorna att förflytta de två optiska fibrerna i förhållande till elektrodema i enlighet med det bestämda värdet, så att, när elektrodema fortfarande aktiveras, den elektriska ljusbâgens mitt är belägen väsentligen centrerad i ändytorna. 35

12. Anordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att utvärderingsorganen innefattar fältvalsorgan för att från en bild upptagen av de bildupptagande organ välja minst ett rektangulärt fält med långa sidor parallella med längdaxlarna hos bilderna av de två optiska fibrerna i den upptagna bild, varvid utvärderingsorganen använder endast det valda minst ett fältet vid bestämning av ett värde på läget för ljusbâgens mitt. 40

13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att fältvalsorganen är 513 450 12 anordnade att välja det minst ett rektangulära fältet, så att detta har bilden av de tvâ optiska fibrema belägen väsentligen centralt i fältet.

14. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att fältvalsorganen är anordnade att välja det minst ett rektangulära fältet att inte innefatta bilden av de två s optiska fibrerna.

15. Anordning enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av att fältvalsorganen är anordnade att välja det minst ett rektangulära fältet, så att detta innefattar två fält, varvid vardera fältet inte innefattar bilden av de två optiska fibrerna och fälten är belägna väsentligen symmetriskt vid de två sidorna av bildema av de två optiska fibrema. w

16. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att fältvalsorganen är anordnade att välja det minst ett rektangulära fältet att inte innefatta bilden av kämoma hos de två optiska fibrerna.

17. l7. Anordning enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att fältvalsorganen är anordnade att välja det minst ett rektangulära fältet, så att detta innefattar två fält, varvid is vardera fältet inte innefattar bilden av kärnorna hos de två optiska ñbrema och fälten är belägna väsentligen symmetriskt vid de två sidorna av bildema av de två optiska fibrerna.

18. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att utvärderingsorganen innefattar ljusintensitetsbestämrnande organ för att bestämma ur den minst en bilden, i det minst ett rektangulära fältet totala ljusintensitetsvärden för efter varandra följande zo oordinatvärden, som ligger på likformigt avstånd från varandra i en riktning längs de långa sidoma hos fältet.

19. Anordning enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d av att utvärderingsorganen innefattar kurvanpassningsorgan för att anpassa en glatt kurva till ljusintensitetsvärdena, varvid utvärderingsorganen är anordnade att ta läget för ett maximum hos en glatt kurva zs anpassad till ljusintensitetsvärden för en bild upptagen av de bildupptagande organen som ett värde på läget för ljusbågens mitt.

20. Anordning enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d av att kurvanpassningsorganen är anordnade att som den glatta kurvan använda en summa av en Gaussisk funktion och en konstant.