Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INSTALLATION FOR THE CONTINUOUS TESTING OF OPTICAL FIBRES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1982/002770
Kind Code:
A1
Abstract:
In an installation for continuously testing optical fibres, a light source is coupled to a drawn fibre in a drawing oven and a leakage light is detected by a detector. The drawing oven and the light source form an integrated unit and the detector is arranged directly coupled to this unit.

Inventors:
HERMANN WILHELM GEORG (DE)
Application Number:
PCT/NL1982/000002
Publication Date:
August 19, 1982
Filing Date:
February 03, 1982
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PHILIPS NV (NL)
HERMANN WILHELM GEORG (DE)
International Classes:
G01M11/00; G02B6/42; (IPC1-7): G01M11/00
Foreign References:
US4081258A1978-03-28
GB1557154A1979-12-05
FR1346674A1963-12-20
Other References:
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 4, No. 10, page 157P22, published on 8 August 1980, & JP, A, 55069033, (Furukawa Denki Kogyo K.K.) 24.05.1980, see the whole document
Applied Optics, Vol. 13, No. 8, published in August 1974, New-York (US) F. OSTERMAYER u.a.: "Integrating Sphere for Measuring Scattering loss in Optical Fiber Waveguides", pages 1900-1902, see the whole document
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 3, No. 10, page 38E117, published on 16 June 1979, & JP, A, 54047672 (Nippon Denshin Denwa Kosha) 14.04.1979 see the whole document
Soviet Physics - Technical Physics, Vol. 25, No. 6, published in June 1980, New York (US) I. ALEKSANDROV u.a.: "An Automatic System for Measuring Optical Fiber Parameters During Drawing", pages 739-743, see pages 740-741
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRX-ΗE:
1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Untersuchung von Lichtleit¬ fasern, wobei aus einer Lichtquelle Licht in die in einem Ziehofen aus¬ gezogene Faser eingekoppelt wird und wobei anschliessend austretendes Streulicht mittels eines Detektors erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, 5 dass Ziehofen und Lichtquelle zu einer Einheit zusaπinengefasst sind und der Detektor unmittelbar anschliessend angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor aus einem in einan Gehäuse angeordnetem Linsensystem und einer Fotozelle besteht.
3. '0.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor aus einer Ulhrichtschen Kugel besteht, die mit einer Fotozelle versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor aus einem innenverspiegelten Rotationsellipsoid besteht, 5 in dam eine Fotozelle angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass Mittel zur Störlichtunterdrückung vorgesehen sind.
Description:
"Vorrichtung zur kontinuierlichen Untersuchung von Lichtleitfa≤rern"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinu¬ ierlichen UntersuchungvonLichtleitfaser , wobei aus einer Lichtquelle Licht in die Faser eingekoppelt wird und wobei anschliessend austreten¬ des Streulicht mittels eines Detektors erfasst wird. Derartige Vorrichtungen sind bekannt, so z.B. aus der

DE-AS 2744 219. Mit dieser bekannten Vorrichtung wird die bereits fertige, d.h. also auch schon mit einem __-___-__berzug versehene Faser auf Fehler untersucht.

Eine ähnliche Vonrichtung ist auch aus der DE-i-S 24 51 654 bekannt. Darin wird ein Stück der zu untersuchenden Faser ortsfest an¬ geordnet und Licht wird in die Faser eingespeist. Eine bewegliche Mess- einrichtung erlaubt nun. Streulichtstellen der Faser zu orten. Eine kontinuierliche Messung ist damit jedoch nicht möglich.

Bei der Herstellung von Lichtleitfasern entstehen bei ungün¬ stiger Wahl der Ziehparameter Defekte in der Oberfläche der Faser. Diese Defekte sind der bevorzugte Ausgangspunkt für Brüche der Faser unter schon geringen Zugbelastungen, wie sie bei der Verarbeitung und Be¬ nutzung auftreten können. Auch wenn die bestehende Zugbelastung nicht sofort zum Bruch führt, sind diese Stellen der Faseroberflache durch zugspannungsunterstützte Korrosion in der Altsrτingsbβstandigkeit stark gemindert. Diese Oberflächendefekte sind möglichst zu veπreiden bzw. in der fertigen Faser zu finden. Durch Zerreisstests grosser Längen und Mengen von Fasern werden Festigkeitsstatistiken (Weibullveirteilungen) erstellt, um das Ziehverfahren zu optimieren. Dies ist ein aufwendiges und langwieriges Verfahren. In der Produktion werden die trotzdem vor¬ handenen Defekte in einem kontinuierlichen Zugbeansp-cuchur_gstest (Screentest, Prcoftest) , dem die gesamte Faserproduktion unterworfen wird, auf eine bestiπtnte minimale Festigkeit hin geprüft. Danach hat man zwar die Information, dass diejenigen Fasern, die den Test be¬ standen haben, eine bestimmte Zugbear-spruchung aiisgehalte . haben, je¬ doch hat man keinerlei Aussage d___über, wie die Festigkeit jenseits- des Screentestwertes aussieht. Diesen Verfahren gegenüber bieten die eingancp genannten Vorrichtungen, die zerstörungsfreie Uhter_π_ch__.gen erlauben,

offensichtliche Vorteile. Hierbei werden Risse oder Ungleichmässigkei- ten auf der F__seroberfläche mittels einer Stre__lichtmethode untersucht, nach welcher von dem Licht, das von einer Lichtquelle in die Lichtleit¬ faser zunächst eingestrahlt wird, das aus der Lichtleitfaser austreten- de Streulicht mittels einer Messeinrichtung gemessen wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich¬ tung der eingangs genannten Art nach der DE-AS 2744 219 dahingehend zu verbessern, dass eine Untersuchung auf Fehlerstellen bereits am Anfang des HersteHungsprozesses möglic ist, um den Prozess möglichst früh- zeitig beeinfl_ιssen zu können. .

Die Losung dieser Aufgabe besteht darin, dass Ziehofen und Lichtquelle zu einer Einheit zusaππengefasst sind und der Detektor un¬ mittelbar anschliessend angeordnet ist.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Lichtleitfaser unmit¬ telbar nach ihrer Herstellung auf Fehlerstellen untersucht werden kann. Anhand der Zeichnung wird ein A__s_ührungsbeispiel der Erfin¬ dung naher beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufba der Vorrichtung, Fig. 2 eine erste Ausfuhrungsform des Detektors, Fig. 3 eine zweite Äi__sfuhrungsform des Detektors, und Fig. 4 eine dritte -_-_3fu__rungsform des Detektors. Eine Vorfarm 1 der späterep. Faser wird in einem Ziehofen 2 auf etwa 2100 C aufgeheizt und zu einer Faser 3 ausgezogen. Im zieh- ofen 2 wird Licht in die Faser eingekoppelt und in der Faser weiterge- leitet. Befinden sich an der Oberfläche oder im Innern der Faser

Störungen, so streuen sie das Licht aus der Faser heraus. Dieses Streu¬ licht wird in einem geeigneten Detektor 4 in ein elektrisches Signal umgewandelt und an eine Registrier- undStreuerelektronik 5 weiterge¬ leitet. Danach wird die Faser 3 in einem Behälter 6 mit einem Lacküber¬ zug versehen, der in einen Ofen 7 getrocknet und gehärtet wird. Im i-r-schluss daran hat dieStrεuerelektronik 5 die Möglichkeit, mit Hilfe eines Faserrnarkiergerätes 8 z.B. eine Farrmarkierung auf der Faser 3 an¬ zubringen. Danach gelangt die Faser auf eine Zieh- und _____ αkeltxctrιπel 9, die von einem Wic elinotαr mit Positionsgeber 10 angetrieben wird. " Mit der Registrier- undSt-suerelektronik lassen sich eine Reihe von i__fgaben realisieren, a. Während der Produktion einer Faser lassen sich die Streαaπplitude und

der Ort von Störungen registrieren. b. Nach dem Ziehen der Faser liegt ein Protokoll vor, das Auskunft darüber gibt, wo sich Störungen befinden und wie ross sie sind. c. Die Faser kann an den Stellen, an denen Störungen gefunden wurden, farblich markiert werden, so dass diese Stellen schnell für eine nachträgliche Untersuchung zugänglich sind (Störungsursache) . d. Schon während des Ziehvorganges können die Ziehparameter, z.B. die Schutzgasstrαre im Ofen, so optimiert werden, dass man eine Faser mit minimalen Störungen erhält. e. Auch ohne farbliche Markierung sind die Storstellen zurückfindbar, da die Positionen auch im Protokoll enthalten sind.

Einige Ausführungsforrnen des Detektors sind in den Figuren 2 bis 4 dargestellt.

Nach Fig. 2 wird eine Linsenoptik benutzt. Hierbei wird die Faser 3 durch eine Eingangsöffnung 13 in ein Gehäuse 14 eingeführt. Eine erste Linse 15 bildet ein Stück der Faser auf eine Lochblende 16 ab. Diese wird durch eine zweite Linse 17 auf eine Fotozelle 18 abge¬ bildet. Das an einem Defekt 19 austretende Licht wird dabei in ein elektrisches Signal am Ausgang 20 gewandelt. Die Faser 3 verlässt das Gehäuse 14 durch eine Öffnung 21.

In Fig. 3 ist eine andere Ausf _ϊ_rung eines Detektors darge¬ stellt, wobei eine Ulbrichtsche Kugel zur Anr * r_Ωdung gelangt, so dass alle Richtungen des Streulichtes detektiert werden können. Die Faser 3 tritt in eine Ulbrichtsche Kugel 23 ein, wobei eine ϊotozelle 18 Streu- licht in ein elektrisches Signal umwandelt. Abscdτ_rra_ngen 24 reduzieren störendes Licht aus der Umgebung.

In Fig. 4 ist eine weitere DetektionSmöglichkeit dargestellt, in der ein innenverspiegeltes Rotationsellipsoid 26 benutzt wird, um Streulicht einer Streustelle 27 der Faser 3 auf die Fotozelle 18 ab- zubilden und in ein elektrisches Signal zu wandeln. Auch hier dienen die Schutzröhrchen 28 zur Störlichtunterdrückung.

Ein wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung besteht darin, dass sie erlaubt, die direkt beim Ziehen der Faser gewon¬ nenen Informationen zur Proze≥ssoptimierung zu nutzen. Man uss nicht erst warten, bis eine Faser mit Fehlern hergestellt ist, sondern man kann während der Herstellung für eine gute, fehlerfreie Qualität durch entsprechende Prozessf__nr_ng sorgen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, ass kein zusätzlicher kostenaufwendiger lÄitersuchungsschritt notwendig

ist, um diese ζ2u__litätsinfonration zu erhalten, so dass die gesamte Pro¬ duktion kontrolliert und optimiert werden kann. Die Faser wird ohne Überzug gemessen und mechanisch nicht belastet.