DE2839428A1

DE2839428A1 - Branching system for optical conductors - using heat to fuse optical fibres together with drawing being interrupted when min. dia. of light conductors is reached

Info

Publication number: DE2839428A1
Application number: DE19782839428
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Meyer
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1978-09-11
Filing date: 1978-09-11
Publication date: 1980-03-20

Abstract

The branching system uses heat to fuse the two optical fibres, for two respective light conductors (6, 7) at a branching point (9) where the optical fibres are positioned side by side. Elements (10, 11) on either side of the branching point are used to exert a drawing force simultaneous with the heat application, with the geometric dimensions of the light conductors (6, 7) in the region of the branching point (9) being controlled during the heating and drawing. Pref. the heating and drawing are stopped when the min. dia. of the light conductors (6, 7) is reached. The system can beused for an optical data network.

Description

Verfahren zur herstellung einer Verzweigung zwischenMethod of making a branch between

Lichtwellenleitern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verzweigung zwischen zwei aus je einer einzelnen Faser bestehenden Lichtwellenleitern, die durch Wärmezufuhr miteinander verschmolzen werden.Optical waveguides The invention relates to a method for Creation of a branch between two each consisting of a single fiber Optical fibers that are fused with one another through the supply of heat.

Lichtwellenleiter werden seit einiger Zeit in Versuchsstrecken zur Übertragung von Signalen im fernmeldetechnischen Bereich eingesetzt. Sie ersetzen dabei den bisher üblichen Kupferleiter und haben gegenüber demselben erhebliche Vorteile. Der Lichtwellenleiter ist leichter als ein Kupferleiter und er kann in einem wesentlich größeren Frequenzbereich betrieben werden. Außerdem ist die Übertragung durch Lichtwellen im Lichtwellenleiter von elektromagnetischen Einflüssen unabhängig. Da es bereits gelungen ist, Lichtwellenleiter herzustellen, mit denen die optischen Signale dämpfungs- und reflexionsarm übertragen werden können, kommt der Verbindungs-und Abzweigtechnik eine große Bedeutung zu, da an Verbindungs-und Abzweigstellen nach Möglichkeit keine so großen Verluste erzeugt werden sollen, daß die Vorteile der verlustarmen Ubertragung wieder aufgehoben werden. Dieses Problem gilt für alle bekannten Lichtwellenleiter, insbesondere für solche, die aus einzelnen Fasern bestehen. Derartige Lichtwellenleiter können beispielsweise durch mehrwellige Gradientenfasern oder Kern-Elantel-Fasern gebildet werden. Unabhängig vom Aufbau wird im folgenden durchweg die Bezeichnung "Lichtwellenleiter'' verwendet.For some time now, fiber optic cables have been used in test routes Transmission of signals used in telecommunications. You replace thereby the hitherto customary copper conductor and have considerable compared to the same Advantages. The fiber optic cable is lighter than a copper cable and it can be used in can be operated in a much larger frequency range. Besides, the transfer is independent of electromagnetic influences due to light waves in the fiber optic cable. Since it has already been possible to manufacture optical fibers with which the optical Signals attenuation and can be transmitted with little reflection comes The connection and branching technology is of great importance because of connection and If possible, branch points should not generate such great losses, that the advantages of low-loss transmission are canceled again. This problem applies to all known optical waveguides, in particular to those consisting of individual Fibers exist. Such optical waveguides can, for example, by multi-wave Gradient fibers or core-Elantel fibers are formed. Regardless of the structure The term "optical waveguide" is used throughout in the following.

Abzweigstellen im Verlauf von Lichtwellenleitern werden beispielsweise in optischen Datennetzen benötigt, wenn das optische Signal nicht nur in der Hauptrichtung sondern über einen abzweigenden Lichtwellenleiter auch in einer Nebenrichtung übertragen werden soll. Dabei ist es gleichgültig, ob ein solches Datennetz in Sternform oder in Ringform aufgebaut ist. Die Güte des ganzen Netzes hängt wesentlich davon ab, daß neben einer einwandfreien Verbindungs- und Anschlußtechnik auch sichergestellt ist, daß an den Abzweigstellen keine zu großen Verluste auftreten. Dieses Ziel ist bei. einer bekannten Technik, mit welcher zwei Lichtwellenleiter zunächst um 180 Grad miteinander verdrillt und dann miteinander verschmolzen werden, einigermaßen befriedigend erreicht. Diese Technik ist wegen des Verdrillens aufwendig und bringt außerdem die Gefahr mit sich, daß die beiden Lichtwellenleiter zerstört werden, wenn nicht besonders sorgfältig gearbeitet wird.Junction points in the course of optical waveguides are for example Required in optical data networks when the optical signal is not only in the main direction but also in a secondary direction via a branching optical fiber shall be. It does not matter whether such a data network is in star form or is constructed in a ring shape. The quality of the whole network depends essentially on that in addition to a flawless connection and connection technology also ensured is that there are no excessive losses at the branch points. That goal is at. a known technique with which two optical fibers are initially turned 180 Degrees are twisted together and then fused together to some extent achieved satisfactorily. This technique is complex because of the twisting and brings there is also the risk that the two optical fibers will be destroyed, if not worked particularly carefully.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf einfache Weise eine Abzweigstelle zwischen zwei Lichtwellenleitern hergestellt werden kann, die eine verlustarme Auskopplung eines in dem einen Lichtwellenleiter geführten optischen Signals gewährleistet.The invention is based on the object of specifying a method with which a junction between two optical fibers can be established in a simple manner can be that a low-loss decoupling of one in the one optical waveguide guided optical signal guaranteed.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Lichtwellenleiter zunächst nebeneinander liegend an einer Kopplungsstclle miteinander verschmolzen werden, und daß die beiden Lichtweilenleiter danach durch beiderseits der Kopplungsstelie angreifende Elemente einer Zugbeanspruchung unterworfen und gl eichzei ti g bis zum Erweichungspilnlct erwärmt werden.This task is carried out with a method of the one outlined at the beginning Kind of solved according to the invention in that the two optical waveguides initially lying next to each other on one Coupling parts fused together and that the two optical waveguides then pass through both sides of the coupling point attacking elements are subjected to tensile stress and at the same time up to be warmed to the softening effect.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die beiden Lichtwellenleiter fiir die }!erstellung der Abzweigstelle zunächst ohne jede mechanische Belastung nur nebeneinander anzuordnen sind. In dieser von mechanischen Kräften freien Position werden die beiden Lichtwellenleiter an einer Kopplungsstelle verschmolzen, aus der dann die eigentliche AbzweigIIng entsteht. Eine Beschädigungsgefahr fiir die Lichtwellenleiter, wie sie bei dem bekannten Verdrillen besteht, ist auf diese leise vermieden. Da die Lichtwellenleiter in der Abzweigung parallel zueinander verlaufen, ergeben sich leicht zu kontrollierende Abmessungen der Lichtwellenleiter in der Kopplungsstelle und damit genau einzustellende Kopplungen, die eine Abzweigung mit extrem niedrigen Verlusten garantieren.The advantage of this method is that the two optical fibers For the creation of the junction, initially without any mechanical load are only to be arranged next to each other. In this position free of mechanical forces the two optical waveguides are fused at a coupling point from which then the actual branch arises. There is a risk of damage to the fiber optic cables, as is the case with the known twisting, this is quietly avoided. There the optical waveguides in the junction run parallel to one another, result easy to control dimensions of the optical waveguides in the coupling point and thus precisely adjustable couplings that branch off with extremely low Guarantee losses.

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.The method according to the invention is described below with reference to the drawings for example explained.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus einem optischen Datennetz mit zwei Abzweigungen. In den Fig. 2 und 3 sind zwei für eine Abzweigung miteinander zu verbindende Lichtwellenleiter - im folgenden kurz "Ll<L" genannt - in unterschiedlichen Stadien des Verbindungsvorgangs dargestellt.Fig. 1 shows a schematic representation of a section from a optical data network with two branches. In Figures 2 and 3, two are for one Junction to be connected to each other fiber optic cables - hereinafter referred to as "Ll <L" called - shown in different stages of the connection process.

Mit 1 ist ein LWL bezeichnet, der beispielsweise Teil eines ringförmig gestalteten Datennetzes ist. Von diesem, die Hauptrichtung für die Übertragung von optischen Signalen vorgebenden LWL zweigen an zwei Abzweigungen 2 und 3 LFITL 4 und 5 ab, mittels derer die optischen Signale an weitere Abzweigstellen oder an irgendwelche Geräte gebracht werden sollen. Das Verfahren nach der Erfindung befaßt sich nun mit der Herstellung der Abzweigungen 2 und 3 im Verlauf des LWL 1.1 with a fiber optic cable is referred to, for example, part of an annular designed data network is. From this, the main direction for the transfer of The fiber-optic cables specifying optical signals branch off at two branches 2 and 3 LFITL 4 and 5, by means of which the optical signals to further branch points or to any equipment should be brought. The method of the invention is concerned now deal with the manufacture of branches 2 and 3 in the course of the LWL 1.

hierzu wird entsprechend der Darstellung in Fig. 2 beispielsweise so vorgegangen, daß zwei LWL 6 und 7 nebeneinander angeordnet werden, wozu sie vorzugsweise parallel zueinander liegen. In dieser Position, in welcher sie völlig frei von mechanischen Kräften bzw. Beanspruchungen sind, werden die beiden LWL beispielsweise mittels einer Wärmequelle 8 so weit erwärmt, daß sie zu schmelzen beginnen und dementsprechend an der Koppelstelle 9 miteinander verschmelzen. Die Koppelstelle hat eine axiale Länge von wenigen Millimetern. Nach diesem Verschmelzungsvorgang haben die beiden LWL 6 und 7 in ihrem gesamten Verlauf nach wie vor den gleichen Durchmesser, wobei lediglich im Bereich der Koppelstelle 9 eine geringfügige Änderung stattgefunden haben kann. Nachdem die beiden LWL auf diese Weise miteinander verschmolzen sind, werden sie auf beiden Seiten der Verbindungsstelle durch mechanische Elemente 10 und 11 festgelegt bzw. in denselben eingespannt.for this purpose, according to the illustration in FIG. 2, for example proceeded so that two LWL 6 and 7 are arranged side by side, for which purpose they are preferably lie parallel to each other. In this position in which they are completely free from mechanical Forces or loads are, the two fiber optics are for example by means of a heat source 8 heated so far that they begin to melt and accordingly merge with one another at the coupling point 9. The coupling point has an axial one Length of a few millimeters. After this merging process, the two have LWL 6 and 7 in their entire course still have the same diameter, whereby only a slight change has taken place in the area of the coupling point 9 may have. After the two fiber-optic cables have been fused together in this way, they are secured on both sides of the joint by mechanical elements 10 and 11 set or clamped in the same.

Diese Elemente 10 und 11 werden dann in Richtung der Pfeile 12 bzw. 13 bewegt, so daß die LWL 6 und 7 im dazwischenliegenden Bereich auf Zug beansprucht werden. Gleichzeitig wird die Wärmequelle 8 wieder eingeschaltet und die LWL werden in dem Bereich der Koppelstelle so weit erwärmt, bis sie erweichen.These elements 10 and 11 are then in the direction of arrows 12 and 13 moves so that the fiber optic cables 6 and 7 are subjected to train in the area in between will. At the same time, the heat source 8 is switched on again and the fiber-optic cables are switched on heated in the area of the coupling point until they soften.

In Folge der Erweichung und der gleichzeitig aufgebrachten Zugbeanspruchung werden die beiden LWL 6 und 7 im Bereich der Koppelstelle 9 verlängert, wobei sie gleichzeitig ihren Durchmesser verringern. Der Grad der Kopplung zwischen den beiden LWL 6 und 7 ist nun abhängig von dem Durchmesser der beiden LWL an der Kopplungsstelle 9, der sich beliebig und vorgebbar einstellen läßt, wenn die Zugbeanspruchung beim Erreichen eines bestimmten Durchmessers fortgenommen wird und gleichzeitig auch die Erwärmung abgeschaltet wird.As a result of the softening and the simultaneously applied tensile stress the two fiber-optic cables 6 and 7 are extended in the area of the coupling point 9, whereby they at the same time reduce their diameter. The degree of coupling between the two LWL 6 and 7 is now dependent on the diameter of the two LWL at the coupling point 9, which can be set arbitrarily and preset if the tensile stress at Reaching a certain diameter is taken away and at the same time the heating is switched off.

Hierzu ist es beispielsweise möglich, die geometrischen Abmessungen der beiden LWL im Bereich der Koppelstelle während des Ziehvorganges zu messen bzw. zu kontrollieren. Wenn der gewiinschte Durchmesser der beiden LWL 6 und 7 erreicht ist, können sowohl die Zugbeanspruchung als auch die Erwärmung automatisch abgeschaltet werden.For this purpose, it is possible, for example, to change the geometric dimensions of the two fiber-optic cables in the area of the coupling point during the pulling process. to control. If the Desired diameter of the two fiber-optic cables 6 and 7 is reached, both the tensile stress and the heating switched off automatically.

Da die Kopplungsstelle 9 in axialer Richtung sehr kurz ausgebildet ist, muß für die Erwärmung zweckmäßigerweise eine Wärmequelle verwendet werden, die eine solche eng begrenzte Erwärmung ermöglicht. Die Erwärmung kann dementsprechend beispielsweise elektrisch oder mittels eines Mikrogasbrenners erfolgen.Since the coupling point 9 is very short in the axial direction it is advisable to use a heat source for the heating, which enables such narrowly limited heating. The warming can be accordingly take place for example electrically or by means of a micro gas burner.

Der Ort, an dem die beiden LWL 6 und 7 miteinander verbunden werden, ist an sich unerheblich. So ist es möglich, wenn nur ein Abzweig in einer Richtung erfolgen soll, den LWL 7 beispielsweise an seinem Ende mit dem LWL 6 zu verbinden. Es ist jedoch genausogut möglich, die beiden LWL in einem mittleren Bereich miteinander zu verbinden, so daß sich eine Kopplungsstelle ergibt, die in beiden Richtungen verwendet werden kann.The place where the two fiber-optic cables 6 and 7 are connected to each other, is in itself irrelevant. So it is possible if there is only one branch in one direction is to take place, for example, to connect the fiber optic cable 7 to the fiber optic cable 6 at its end. However, it is just as possible to connect the two fiber-optic cables in a central area to connect, so that there is a coupling point in both directions can be used.

Claims

Claims method for producing a branch between two optical waveguides, each consisting of a single fiber, which are driven by the supply of heat are fused together1 characterized in that the two optical waveguides (6,7) initially fused to one another lying next to one another at a coupling point (9) and that the two optical waveguides then pass through on both sides of the coupling point attacking elements (10, il) subjected to tensile stress and simultaneously be heated to the softening point.

2. The method according to claim 1, characterized in that the geometric Dimensions of the optical waveguides (6, 7) in the area of the coupling point (9) during the elongation caused by tensile stress and heating measured or

to be controlled.

3. The method according to claim 2, characterized in that tensile stress and heating when a predeterminable minimum diameter of the optical waveguides is reached (6,7) can be switched off.