Zum Verbinden der in der optischen Nachrichtentechnik ver- stärkt eingesetzten Lichtwellenleitern (Glas-oder Polymerfa- sern) sind zwei Verfahren bekannt : zum einen das Einkleben von Enden der Lichtwellenleiter in konvektionierte und ge- normte Stecker und zum anderen das Verspleißen von Lichtwel- lenleitern mit präparierten Endflächen zu einem einzigen Lichtwellenleiter. Beim Verspleißen der Lichtwellenleiter in Spleißvorrichtungen werden zwei Lichtwellenleiter mit präpa- rierter Endfläche auf zwei Haltevorrichtungen befestigt, die dann mit Justiereinrichtungen verfahren werden können, damit die Endflächen gut zueinander justiert werden. Nach der Ju- stage werden die beiden Enden dann im allgemeinen thermisch verschweißt. Das thermische Verschweißen erfolgt dabei über eine Bogenentladung zwischen zwei Elektroden.

Aus US 4 506 947 ist ein Verfahren bekannt, bei dem über eine Videokamera die Justage von zwei Glasfasern zueinander kon- trolliert wird, indem die Spleißstelle mit ultraviolettem Licht beleuchtet wird, so daß der mit Germanium dotierte Kern der Glasfasern Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich emit- tiert. Das Licht wird über die Videokamera und eine nachge- schaltete Bildauswerteeinheit auf einem Monitor dargestellt.

Der Bediener der Vorrichtung kann daher die Kerne der beiden Glasfasern über die Monitoreinrichtung und die Justierein- richtung zueinander justieren. Die Qualität des Spleißvor- gangs wird nicht beobachtet.

Die Qualität eines Spleißes zur Erzielung möglichst geringer optischer Verluste bei der Lichtübertragung von einem in den anderen Lichtwellenleiter, ist wesentlich von den in der Spleißvorrichtung eingestellten Parametern abhängig. Zu die- sen Parametern gehört auch der Entladungsstrom, mit dem die Lichtwellenleiter verschweißt werden. Bei optimaler Justage und gleichbleibenden Umweltbedingungen (Luftdruck, Luftfeuch- te, Temperatur) erreicht man mit einem konstanten Entla- dungsstrom eine gleichbleibend gute Erwärmung. Bei veränder- ten Umweltbedingungen, gebrauchten oder verschmutzten Elek- troden verändert sich auch bei einem konstanten Entla- dungsstrom die Erwärmung der Lichtwellenleiter, und damit die Qualität des Spleißes.

Aus DE 196 17 388 ist auf dem Gebiet der Materialbearbeitung von Werkstoffen mit Lasern ein Verfahren bekannt, die Tempe- raturverteilung in einem von einem Laser initiierten Plasma über Videosensoren auszuwerten. Das Plasma entspricht der Bo- genentladung beim Spleißen, das Verfahren erlaubt aber keine Aussage dauber, wie die Temperaturverteilung im Lichtwellen- leiter selbst und damit die Qualität des Spleißes ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Temperatur für einen Spleißvorgang unabhängig von Umgebungsparametern auto- matisiert zu regeln.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Spleiß- vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnen- den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 9.

Dazu wird eine auftretende Ist-Intensitätsverteilung der beim Anlegen eines voreingestellten Entladungsstroms glühenden Lichtwellenleiter gemessen und mit einer abgespeicherten Re- ferenz-Intensitätsverteilung verglichen. Als Intensitätsver- teilung wird im folgenden ein ortsaufgelöste (gegebenenfalls zusätzlich wellenlängenaufgelöste) Bild der Enden der Licht-

wellenleiter verstanden. Der Entladungsstrom wird bei einer Abweichung dann so variiert, daß sich die erzielte Ist- Intensitätsverteilung der abgespeicherten Referenz- Intensitätsverteilung zumindest annähert. Dadurch ergibt sich eine von Umgebungsparametern unabhängige automatisierte Rege- lung des Entladungsstrom, so daß Spleißvorgänge zu gleichen Temperaturverteilungen in den Lichtwellenleitern und damit zu einer gleichbleibend guten Qualität der Spleiße führen.

In vorteilhafter Weise wird nach Patentanspruch 2 der neu er- mittelte, angepaßte Entladungsstrom für zukünftige Spleißvor- gänge als voreingestellter Entladungsstrom abgespeichert.

Bei Verwendung von Farbkameras läßt sich die Referenz- Intensitätsverteilung nach Anspruch 3 wellenlängenaufgelöst abspeichern und mit wellenlängenaufgelösten Ist- Intensitätsverteilungen während der Spleißvorgänge verglei- chen, um zu einer genaueren Aussage über die Temperaturver- teilung in den Lichtwellenleitern zu gelangen.

Bei der Verwendung von Schwarzweiß-Kameras werden nach Pa- tentanspruch 4 in vorteilhafterweise den Intensitätsvertei- lungen Grauwerte zugeordnet.

Nach Patentanspruch 5 werden die dabei ermittelten Grauwerte über die Fläche der beiden Lichtwellenleiter gemittelt und nur dieser mittlere Grauwert der Ist-Intensitätsverteilung mit einem mittleren Referenz-Grauwert verglichen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Menge der abzuspeichernden Daten reduziert.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach Patentanspruch 6 werden die Grauwerte einer Zeile des optischen Sensors in Richtung der Achsen der beiden Lichtwellenleiter ortsaufge- löst ausgewertet. Die Ist-Position eines auftretenden vorge- gebenen Grauwertes wird mit einer abgespeicherten Referenz- Position des vorgegebenen Grauwertes verglichen und im Fall

einer Abweichung wird der Entladungsstrom so nachgeregelt, daß sich die Ist-Position an die Referenz-Position annähert.

Dadurch wird ebenfalls die abzuspeichernde Datenmenge redu- ziert.

In vorteilhafter Weise wird nach Patentanspruch 7 eine zeit- lich Ist-Abfolge von Intensitätsverteilungen abgespeichert und mit einer abgespeicherten Referenz-Abfolge verglichen, um zu einer noch genaueren Aussage über die Temperaturverteilung während des Spleißvorganges zu gelangen.

Ein besonders reproduzierbares Verfahren wird nach Patentan- spruch 8 dadurch erreicht, daß die zeitliche Abfolge durch das Anlegen des Entladungsstroms getriggert wird.

Bei der Spleißvorrichtung nach Anspruch 9 ist ein Speicher zum Abspeichern der Referenz-Intensitätsverteilung vorgese- hen, um die mit einem Sensor gemessene Ist- Intensitätsverteilung in einer Vergleichseinrichtung damit zu vergleichen. Eine Regeleinrichtung dient zur Regelung des Entladungsstroms in Abhängigkeit vom angestellten Vergleich.

Für einen einfachen Aufbau bei reduzierten Kosten ist der Sensor nach Anspruch 10 so ausgebildet, daß er auch zur Ju- stage der Enden der Lichtwellenleiter verwendet wird.

Die Erfindung wird in Ausführungsbeispielen anhand der Figu- ren der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen Figur 1 einen schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, Figur 2a schematisch die Intensitätsverteilung über die Längsachse der beiden Lichtwellenleiter bei einer ersten Tem- peraturverteilung und Figur 2b schematisch die Intensitätsverteilung über die Längsachse der beiden Lichtwellenleiter bei einer zweiten Temperaturverteilung.

Gemäß Figur 1 wird zum Verspleißen das Ende eines ersten Lichtwellenleiters 1 auf einer ersten Haltevorrichtung 2 be- festigt. Ein zweiter Lichtwellenleiter 3 wird auf einer zwei- ten Haltevorrichtung 4 befestigt. Die Haltevorrichtungen 2,4 dienen auch als Justiereinrichtungen, mit denen die beiden Enden der Lichtwellenleiter 1,3 zueinander auf minimalen Versatz justiert werden, damit ein möglichst geringer zusätz- licher optischer Verlust an der Übergangsstelle (Spleißstelle) vom ersten Lichtwellenleiter 1 auf den zweiten Lichtwellenleiter 3 auftritt. Die beiden Enden der Lichtwel- lenleiter 1,3 werden durch die Zündung eines Lichtbogens 5 zwischen zwei Elektroden 6 miteinander verschweißt. Die bei- den Elektroden 6 werden dabei durch eine Steuer-und Rege- leinrichtung 7, die eine Stromquelle 10 und einen zugeordne- ten Sollwertgeber 11 umfaßt, mit einem vorgegebenen Entla- dungsstrom beaufschlagt.

Erfindungsgemäß wird der Bereich des Lichtbogens 5 mit den Enden der Lichtwellenleiter 1,3 durch einen Sensor 8, bei- spielsweise eine Videokamera, aufgenommen und in einer nach- geschalteten Bildauswerteeinheit 9 ausgewertet. Die Bildaus- werteeinheit 9 umfaßt dabei eine Speichereinrichtung 13 zum Abspeichern einer Referenz-Intensitätsverteilung und eine Vergleichseinrichtung 14 zum Vergleichen der Ist- Intensitätsverteilung mit der Referenz-Intensitätsverteilung.

In Abhängigkeit des Vergleichs wird eine Regeleinrichtung 12 angesteuert, die ihrerseits den Entladungsstrom über den der Stromquelle 10 zugeordneten Sollwertgeber 11 so regelt, daß sich die Ist-Intensitätsverteilung der Referenz- Intensitätsverteilung zumindest annähert. Natürlich wird eine möglichst große Annäherung angestrebt, um eine reproduzierba- re Qualität der Spleiße zu erhalten.

In vorteilhafter Weise läßt sich der Sensor 8 mit der nachge- schalteten Bildauswerteeinheit 9 auch für die Justage der Lichtwellenleiter verwenden, womit ein gegenüber einer Vor-

richtung mit zwei Sensoren vereinfachter Aufbau der Spleiß- vorrichtung erzielt wird.

Eine automatische Verstärkungsregelung des Sensors 8 muß bei der Anwendung des Verfahrens ausgeschaltet sein, damit die Änderung der Intensität gemessen werden kann. Wird der Ver- satz der beiden Lichtwellenleiter zueinander durch in die Lichtwellenleiter eingekoppeltes Licht gemessen, so muß wäh- rend des Spleißvorgangs dieses eingekoppelte Licht abgeschal- tet werden, damit es die zu messende Intensitätsverteilung nicht beeinflußt.

Die Referenz-Intensitätsverteilung ist beispielsweise im Rah- men einer"Trainingsphase"ermittelt worden, bei der mit ver- schiedenen Entladungsströmen erzielte verschiedene Intensi- tätsverteilungen abgespeichert werden, die Qualität der dar- aus resultierenden Spleiße untersucht wird und anschließend die Intensitätsverteilung für den Spleiß mit den geringsten Verlusten als Referenz-Intensitätsverteilung und der dazuge- hörige Entladungsstrom als voreingestellter Entladungsstrom abgespeichert werden.

Beim Anlegen des voreingestellten Entladungsstroms beginnen die Enden der Lichtwellenleiter im Bereich des Lichtbogens 5 bereich zu glühen und damit im sichtbaren Bereich des Spek- trums Licht zu ermittieren. Die Temperaturverteilung in den Lichtwellenleitern wird ein Maximum im Bereich des Lichtbo- gens 5 aufweisen und in den Lichtwellenleitern 1,3 mit grö- ßerer Entfernung vom Lichtbogen 5 abnehmen. Die Helligkeit der ausgestrahlten Glühemission wird mit größerer Entfernung zum Lichtbogen 5 ebenfalls abnehmen.

Bei veränderten Umgebungsparametern wird sich beim voreinge- stellten Entladungsstrom eine Ist-Intensitätsverteilung erge- ben, die von der Referenz-Intensitätsverteilung abweicht. Der Entladungsstrom wird mit Hilfe der Regeleinrichtung 12 der Steuer-und Regeleinrichtung 7 solange verändert, bis sich

die Ist-Intensitätsverteilung der Referenz- Intensitätsverteilung zumindest annähert. Bei gleicher Inten- sitätsverteilung liegen dann gleiche Temperaturverteilungen vor, so daß ein Spleiß mit den vorher bestimmten optimalen minimalen Verlusten erzielt wird.

Bei Verwendung einer Farbkamera können die Intensitätsvertei- lungen wellenlängenaufgelöst abgespeichert werden, was eine besonders genaue Regelung des Entladungsstroms erlaubt.

Besonders ökonomisch in bezug auf die abzuspeichernde Daten- menge sind zwei Verfahren, die mit einer Schwarzweiß-Kamera auskommen. In der Schwarzweiß-Kameras als Sensor 8 werden den Intensitätsverteilungen Grauwerte zugeordnet.

Im ersten Verfahren werden die Grauwerte dabei über das ge- samte Fenster der Schwarzweiß-Kamera als Sensor 8 gemittelt, und nur der mittlere Grauwert der Referenz- Intensitätsverteilung in der Speichereinrichtung 13 der Bild- auswerteeinheit 9 abgespeichert werden. Bei einer höheren Temperatur als vorgesehen wird ein höherer mittlerer Grauwert der Ist-Intensitätsverteilung gemessen und dadurch wird der Entladungsstrom entsprechend nachgeregelt.

Ein zweites Verfahren mit Grauwerten ist in den Figuren 2a und 2b dargestellt. Dabei wird eine Referenz-Position xl, bei der ein vorgegebener Grauwert, hier dargestellt vom Übergang weiß in hellgrau, als Referenz-Intensitätsverteilung abge- speichert. Verändert sich die Temperatur bei weiteren Spleiß- vorgängen im Beispiel zu höheren Temperaturen, so wird die Position mit dem vorgegebenen Grauwert nun nach Figur 2b an einer Ist-Position x2 auftreten. Durch eine Regelung des Ent- ladungsstroms und daraus folgend ein Verschieben der Ist- Position x2 in Richtung der Referenz-Position xl wird in die- sem Fall die ursprüngliche Temperaturverteilung erreicht.

Es können auch zeitliche Abfolgen von Intensitätsverteilungen aufgenommen und abgespeichert werden und dann während der Spleißvorgänge miteinander verglichen werden. Die zeitliche Abfolge der Aufnahmen wird dabei durch das Einschalten des Entladungsstroms getriggert.

Somit ergibt sich eine von Umgebungsparametern unabhängige automatisierte Regelung auf eine gleichmäßige Temperaturver- teilung beim Spleißen von Lichtwellenleitern.