WO1998018032A1 - Verfahren sowie vorrichtung zur einstellung von schweissparametern in einem lichtwellenleiter-spleissgerät - Google Patents

Abstract

Eine Probe-Lichtleitfaserabschnitt (LF), der unter Zugspannung (F) steht, wird an mindestens einer Längsstelle derart erwärmt, dass sich dort eine Einschnürung ( DELTA d) seines Aussenumfangs ausbildet. Diese Einschnürung ( DELTA d) wird erfasst und zur Einstellung von Schweissparametern für das Spleissen von optischen Fasern herangezogen.

Description

Beschreibung

VERFAHREN SOWIE VORRICHTUNG ZUR EINSTELLUNG VON SCHWEISSPARAMETERN IN EINEM LICHTWELLENLEΠΈR-SPLEISSGERÄT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung von Schweißparametern für die Herstellung thermischer Schweißverbindungen zwischen mindestens zwei Lichtwellenleitern .

In der Praxis kann die korrekte Einstellung sogenannter Schweiß- bzw. Spleißparameter (wie z.B. Schweißstromstärke, Schweißdauer, Schweißenergie, Elektrodenabstand, Elektrodenposition, usw.) für das thermische Verschweißen, insbesondere Fusionsverschweißen, von Lichtwellenleitern erschwert sein.

Zur Einstellung der Hitzemenge für das Verschweißen je zweier optischer Fasern wird beim bekannten Verfahren der EP 0 320 978 beispielsweise ein blankes optisches Faserende Hitze ausgesetzt, dabei angeschmolzen und durch die Oberflächenspannung des zähflüssig gemachten Glasmaterials abgerundet. Dadurch zieht sich das Faserende von seiner ursprünglichen Endposition vor dem Schweißvorgang zurück. Diejenige Distanz, um die das Faserende unter der

Hitzeeinwirkung in Faserlängsrichtung zurückschmelzt und dadurch in seiner Länge verkürzt wird, korrespondiert zur wirksam werdenden Hitzemenge. Sie wird gemessen, um diese Hitzemenge quantitativ zu erfassen und dann einzustellen. Diese bekannten Vorgehensweise ist allerdings zu stark fehlerbehaftet. Ein Grund dafür ist insbesondere, daß die Schweißverhältnisse beim Abrundungsvorgang zu stark von denen beim normalen Verschweißen zweier Lichtleitfasern abweichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie ein oder mehrere Schweißparameter für das thermische Verschweißen von Lichtwellenleitern unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten verbessert eingestellt werden können. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens ein Probe-Lichtleitfaserabschnitt während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung unterworfen wird, daß während dieser Zugbelastung der Probe- Lichtleitfaserabschnitt an mindestens einer Längsstelle erwärmt wird, und daß eine Einschnürung, die sich dort bei der Erwärmungsstelle am Außenumfang des Probe- Lichtleitfaserabschnitts unter der fortdauernden Zugbelastung ausbildet, erfaßt und zur Einstellung eines oder mehrerer der Schweißparameter herangezogen wird.

Dadurch ist es ermöglicht, die Schweiß- bzw. Spleißparameter an unterschiedliche Schweiß- bzw. Spleißbedingungen (wie zum Beispiel Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Lufttemperatur Lichtleitfasertyp, Elektrodenzustand, usw.) in einfacher sowie zuverlässiger Weise anzupassen. Auf diese Weise läßt sich eine verbesserte Spleißqualität erzielen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verschweißen je zweier, einander zugeordneter optischer Fasern, wobei für die jeweils aktuell vorliegenden Schweißbedingungen zunächst mindestens ein Vorversuch an mindestens einem Probe- Lichtleitfaserabschnitt zur Ermittlung eines optimalen Schweißparametersatzes durchgeführt wird, wobei in diesem Vorversuch der Probe- Lichtleitfaserabschnittwährend einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung unterworfen wird, wobei während dieser Zugbelastung der Probe- Lichtleitfaserabschnitt an mindestens einer Längsstelle derart erwärmt wird, daß dort bei der Erwärmungsstelle am Außenumfang des Probe- Lichtleitfaserabschnitts unter der fortdauernden Zugbelastung eine Einschnürwirkung hervorgerufen wird, wobei diese Einschnürwirkung erfaßt und zur Optimierung des Schweißparametersatzes für die vorliegenden Schweißbedingungen herangezogen wird, und wobei dann erst nach diesem mindestens einen Vorversuch mit dem ermittelten, optimierten Schweißparametersatz die Schweißverbindung je zweier, eigentlich miteinander zu verschweißender optischer Fasern hergestellt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Einstellung von Schweißparametern für die Herstellung thermischer Schweißverbindungen zwischen mindestens zwei Lichtwellenleitern, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine Zugeinrichtung vorgesehen ist, mit der mindestens ein Probe-Lichtleitfaserabschnitt während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung unterwerfbar ist, daß mindestens eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, mit der der unter Zugspannung stehende Probe- Lichtleitfaserabschnitt an mindestens einer Längsstelle erwärmbar ist, und daß Mittel vorgesehen sind, mit denen eine sich ausbildende Einschnürung am Außenumfang des Probe- Lichtleitfaserabschnitts erfaßbar und zur Einstellung eines oder mehrerer der Schweißparameter heranziehbar ist.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 schematisch in teilweise perspektivischer Darstellung den Grundaufbau einer

Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figuren 2 mit 4 jeweils in schematischer Darstellung verschiedene Schweißstrom/Zeit -Diagramme zur Durchführung von verschiedenen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 5 in schematischer sowie vergrößerter Darstellung die Einschnürung eines Probe-

Lichtleitfaserabschnitts bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 6 schematisch in teilweise perspektivischer

Darstellung die Vorrichtung nach Figur 1 zur Durchführung einer weiteren Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figuren 7 mit 10 verschiedene Diagramme, die zur praktischen

Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine zweckmäßige, weitere Möglichkeit aufzeigen,

Figur 11 in schematischer Darstellung eine

Hitzeimpuls- Abfolge zur Durchführung der Verfahrensvariante nach den Figuren 7 mit 10, und

Figur 12 in schematischer Darstellung ein Diagramm zur Korrektur der Schweißstromstärke.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 mit 12 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt schematisch in teilweise perspektivischer Darstellung den Grundaufbau einer Schweißvorrichtung TV, mit deren Hilfe ein optimaler Satz von Schweiß- bzw. Spleißparametern für das thermische Verschweißen von mindestens zwei Lichtwellenleitern bei Vorliegen konkreter, d.h. spezifischer Schweiß- bzw. Spleißbedingungen (wie z.B. Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Lufttemperatur, Fasertyp, Elektrodenzustand, usw.) ermittelt und eingestellt werden kann. Die Schweißvorrichtung TV ist vorzugsweise Bestandteil eines Lichtwellenleiter-Spleißgerätes, insbesondere Lichtwellenleiter- Fusionsschweißgerätes . In diese

Schweißvorrichtung TV von Figur 1 ist ein Lichtwellenleiter LW durchgehend eingelegt. Seine Kunststoff-Beschichtung CO (= primäres und/oder sekundäres Coating) ist entlang einer vorgebbaren Teillänge entfernt, so daß dort ein durchgehender Probe-Lichtleitfaserabschnitt LF blank freiliegt. Beidseitig dieses Probe-Lichtleitfaserabschnitts LF wird der gecoatete, d.h. ein oder mehrschichtig kunststoffbeschichtete, Lichtwellenleiter LW jeweils in mindestens einer Haltevorrichtung wie z.B. HV1 bzw. HV2 bekannter Bauart (wie zum Beispiel Manipulatoren) gehalten und lagefixiert.

Zur besseren Veranschaulichung der Fixierwirkung der jeweiligen Haltevorrichtung ist in der linken Bildhälfte von Figur 1 beispielhaft die Haltevorrichtung HV1 in geöffnetem Zustand gezeichnet. Sie weist ein Basisteil BT1 auf, auf dessen Oberseite eine Längsnut NB1 eingelassen ist, in die der gecoatete Lichtwellenleiter LW eingelegt ist. Am Basisteil BT1 ist über ein Gelenk GL1, Scharnier oder dergleichen ein Deckel bzw. eine Klappe KL1 angebracht, die in Richtung auf das Basisteil BT1 zuschwenkbar ist. Auf der Innenseite des Deckels KL1 ist eine Längsnut NK1 korrespondierend zur Längsnut NB1 im Basisteil BT1 vorgesehen. Nach Schließen der Haltevorrichtung HV1 wird somit der Lichtwellenleiter LW zwischen dem Basisteil BT1 und dem Deckel KL1 eingeklemmt und dort festgehalten. Analog dazu fixiert die Haltevorrichtung HV2 den gecoateten Lichtwellenleiter LW an einer Längsstelle, die der Ortsposition der ersten Haltevorrichtung HV1 bezüglich des freigelegten Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF gegenüberliegt. Figur 1 zeigt die Haltevorrichtung HV2 im geschlossenen Zustand, bei dem der gecoatete Lichtwellenleiter LW zwischen dem Basisteil BT2 und dem Deckel KL2 der Haltevorrichtung HV2 eingeklemmt ist und dadurch festgehalten wird. Der Deckel KL2 ist dabei mit Hilfe eines Gelenks GL2 am Basisteil BT2 schwenkbar angebracht. Zur Lagepositionierung des Lichtwellenleiters LW ist auf der Innenseite, hier der Oberseite des Basisteils BT2 eine

Längsnut NB2 sowie korrespondierend dazu auf der Innenseite, hier der Unterseite, des Deckels KL2 eine Längsnut NK2 eingelassen.

Die beiden Haltevorrichtungen HV1, HV2 sind auf einer gemeinsamen Grundplatte GP angeordnet . Mindestens eine der Haltevorrichtungen HV1 bzw. HV2 ist in mindestens eine Raumrichtung verschiebbar ausgebildet . Bei der Testvorrichtung TV von Figur 1 ist beispielhaft die zweite Haltevorrichtung HV2 entlang der axialen Längserstreckung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF verschiebbar, während die erste Haltevorrichtung HV1 auf der Grundplatte GP feststehend angebracht ist. Die Verschieberichtung der zweiten Haltevorrichtung HV2 entspricht hier im Beispiel der Raumrichtung z eines kartesischen Koordinatensystems x,y,z. Die Verschiebbarkeit der Haltevorrichtung HV2 in z -Richtung ist in der Figur 1 mittels eines Doppelpfeils z2 angedeutet. Die Raumrichtung x läuft in Querrichtung zur Längserstreckung des Lichtwellenleiters LW, insbesondere senkrecht, das heißt orthogonal zur Raumrichtung z. Die plane Grundplatte GP liegt insbesondere parallel zu der von der x- sowie z -Richtung aufgespannten Ebene. Die Raumrichtung y steht senkrecht zu dieser x, z -Ebene, das heißt sie verläuft von oben nach unten.

Um nun den Probe-Lichtleitfaserabschnitt LF mit einer vorgebbaren, das heißt definierten Zugspannung F in Faserlängsrichtung während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer beaufschlagen zu können, wird die Haltevorrichtung HV2 in z- Richtung von der feststehenden Haltevorrichtung HV1 um eine vorgebbare Längsstrecke - hier in der Figur 1 nach rechts - wegbewegt. Dazu ist der Haltevorrichtung HV2 ein Stellglied SG2 zugeordnet, das seine Steuersignale von einer Auswerte- /Steuervorrichtung COM über eine Steuerleitung SL2 erhält. Die Verschiebewirkung des Stellgliedes SG2 auf die Haltevorrichtung HV2 ist in der Figur 1 mit Hilfe eines Wirkpfeils WP2 schematisch angedeutet. Dadurch, daß der Lichtwellenleiter LW auf einer Seite seines freigelegten Lichtleitfaserabschnitts LF mit einer Haltevorrichtung wie z.B. HVl ortsfest festgehalten wird, auf der anderen, bezüglich des Lichtleitfaserabschnitts LF gegenüberliegenden Seite hingegen mittels einer Zugeinrichtung (, hier insbesondere durch die zweite Haltevorrichtung HV2 gebildet,) von dieser ortsfesten Haltevorrichtung wegbewegt wird, wird der Probe-Lichtleitfaserabschnitt LF entlang seiner Längsachse, d.h. axialen Längserstreckung, zwischen den beiden Haltevorrichtungen HVl, HV2 vorzugsweise geradlinig gespannt. Gegebenenfalls sind auch andere Relativbewegungen zwischen den beiden Haltevorrichtungen HVl, HV2 von Figur 1 zur Erzeugung einer Zugkraft entlang des Lichtleitfaserabschnitts LF möglich. So kann es insbesondere zweckmäßig sein, zusätzlich oder unabhängig zur zweiten

Haltevorrichtung HV2 von Figur 1 die erste Haltevorrichtung HVl ebenfalls in axialer Längsrichtung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF verschiebbar auszubilden und ihr ein eigenes Stellglied zuzuordnen. Ein solches Stellglied für die Haltevorrichtung HVl ist in Figur 6 für die

Schweißvorrichtung TV zusätzlich strichpunktiert mit eingezeichnet sowie mit SGI bezeichnet. Es ist dort über eine strichpunktiert eingezeichnete Steuerleitung SL1 an die Auswerte- /Steuereinrichtung COM angeschlossen und von dieser aus aktivier- sowie deaktivierbar. Seine Verschiebewirkung auf die Haltevorrichtung HVl ist mit Hilfe eines Wirkpfeils WPl schematisch angedeutet. Die Verschiebbarkeit der Haltevorrichtung HVl in z-Richtung ist mit Hilfe eines Doppelpfeils zl veranschaulicht. Um den Probe- Lichtleitfaserabschnitt zwischen zwei solchen

Haltevorrichtungen HVl, HV2 unter eine vorgebbare Zugspannung in Faserlängsrichtung setzen zu können, werden die beiden, jetzt verschiebbar ausgebildeten Haltevorrichtungen HVl, HV2 vorzugsweise entlang der axialen Längserstreckung des Lichtwellenleiters LW auseinanderbewegt.

Zusammenfassend betrachtet weist also die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung mindestens eine Zugeinrichtung auf, mit der der jeweilige Probe-Lichtleitfaserabschnitt während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung in Faserlängsrichtung unterwerfbar ist. Vorzugsweise zieht die Zugeinrichtung derart am Probe-Lichtleitfaserabschnitt, daß dieser entlang einer Geradenlinie gespannt wird. Insbesondere wird die entlang der axialen Längsachse des Probe- Lichtleitfaserabschnitts wirkende Zugspannungskraft für eine vorgebbare Prüfzeit im wesentlichen konstant gehalten. Der Lichtleitfaserabschnitt LF wird vorzugsweise mit einer

Zugspannungskraft von höchstens 4 N, insbesondere zwischen 0,5 und 3 N beaufschlagt.

Während dieser Zugbelastung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF wird dieser im Bereich mindestens einer Längsstelle EZ (siehe Figur 1) mit Hilfe mindestens einer Heizeinrichtung, insbesondere thermischen Wärmequelle, erwärmt, insbesondere angeschmolzen, d.h. auf Schmelztemperatur seines Glasmaterials gebracht. Dazu sind in der Figur 1 dem Zwischenraum zwischen den beiden

Haltevorrichtungen HVl, HV2 z.B. zwei Schweißelektroden ELI, EL2 derart zugeordnet, daß sich zwischen ihnen ein sogenannter Lichtbogen durch Glimmentladungen queraxial, insbesondere senkrecht, zur Längserstreckung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF ausbilden kann. Der Verlauf des Bereichs, in dem sich jeweils ein Lichtbogen zwischen den beiden Elektroden ELI, EL2 ausbreiten kann, (= Erwärmungs- bzw. Schweißbereich) ist in der Figur 1 der zeichnerischen Einfachheit halber lediglich in Form einer langgestreckten, strichpunktierten Ellipse angedeutet und mit LB bezeichnet. Während die Elektrode ELI der einen Längsseite des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF zugeordnet ist, befindet sich die Elektrode EL2 auf der der Schweißelektrode ELI gegenüberliegenden Längsseite des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF. Insbesondere liegt die Schweißelektrode ELI der Schweißelektrode EL2 um etwa 180° versetzt gegenüber. Die jeweilige Schweißelektrode ELI bzw. EL2 ist über eine zugehörige Stromleitung LEI bzw. LE2 an eine Spannungsquelle SQ angeschlossen, die vorzugsweise Bestandteil der Auswerte- /Steuereinrichtung COM ist. Die Spannungsquelle SQ ist in der Figur 1 der zeichnerischen Einfachheit halber lediglich symbolisch angedeutet. Z.B. in die Stromleitung LE2 ist ein Strommeßgerät MG eingefügt, das die Entladestromstärke IS der Glimmentladungen zwischen den beiden Elektroden ELI, EL2 mißt und anzeigt. Das Meßgerät ME kann dabei gegebenenfalls ebenfalls mit in die Auswerte- /Steuereinrichtung COM integriert sein, so daß dort die gemessenen Entladestromstärken der Glimmentladungen sowie deren zugehörige Entladezeitdauern zur Auswertung bereitgestellt sind.

Der unter der definierten Zugspannung F stehende Probe- Lichtleitfaserabschnitt LF wird in der Schweißvorrichtung TV von Figur 1 an mindestens einer Längsstelle vorzugsweise soweit erwärmt, insbesondere angeschmolzen, bis dort eine bestimmte meßbare Einschnürung (=„Taperung^u) seines Außenumfangs , d.h. Querschnittsreduzierung, erreicht wird.

Aus der Information, ob überhaupt eine Einschnürung auftritt und/oder aus dem Grad einer etwaig bewirkten Einschnürung, insbesondere deren radialer Einschnürtiefe, lassen sich dann in vorteilhafter Weise indirekt Rückschlüsse zur Glasviskosität der verwendeten Lichtleitfaser bei deren Erhitzung gewinnen. Um eine sich etwaig ausbildende Einschnürung am Außenumfang des Probe-

Lichtleitfaserabschnitts LF im Bereich der jeweiligen Erwärmungsstelle wie z.B. EZ erfassen zu können, ist dieser Erwärmungsstelle ein optisches Abbildungs- bzw.

Bildverarbeitungssystem VK, insbesondere eine Videokamera, als Erfassungsmittel zugeordnet. Vorzugsweise eignet sich ein Bildverarbeitungssystem, wie es in der US-PS 5,011,259 angegeben und detailliert beschrieben ist. In der Figur 1 ist das optische Bildverarbeitungssystem VK oberhalb der Grundplatte GP der zeichnerischen Übersichtlichkeit halber lediglich vereinfacht dargestellt. Das optische

Bildverarbeitungssystem VK ist über eine Meßleitung ML mit der Auswerte- /Steuereinrichtung COM verbunden, um die von ihm aufgenommenen Bildinformationen auswerten zu können.

Zusammenfassend betrachtet wird also von dem jeweiligen Probe- Lichtleitfaserabschnitt vorzugsweise ein optisches Abbild in mindestens einer Projektionsebene erzeugt sowie erfaßt, und die Bildinformation dieses Faserabbilds zur Auswertung bereitgestellt. Aus dieser Bildinformation des Probe- Lichtleitfaserabschnitts kann dann in vorteilhafter Weise mindestens ein Meßkriterium für die Einschnürwirkung ermittelt werden.

Selbstverständlich kann es auch zweckmäßig sein, eine etwaige Einschnürung des Außenumfangs des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF, d.h. dessen Querschnittsreduzierung infolge der axialen

Zugspannungsbelastung in Kombination mit der Erhitzung, mit Hilfe anderer Meßmittel zu ermitteln bzw. zu erfassen. In der Figur 1 sind die Komponenten (wie zum Beispiel BK1, BK2 , TR, LE, LE3 , LE4) eines solchen zusätzlichen oder alternativen Meßsystems für die Ermittlung einer etwaigen Einschnürung strichpunktiert mit eingezeichnet. Es weist auf der einen Seite des Prüf- Lichtleitfaserabschnitts LF einen optischen Sender TR, insbesondere eine Laserdiode, sowie auf der anderen, gegenüberliegenden Seite des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF einen optischen Empfänger LE, insbesondere ein lichtempfindliches Element, auf. Anteile des Sende-Strahlungsfeldes SSF des optischen Senders TR werden sendeseitig ( , hier in der Figur 1 in der linken Bildhälfte,) in den Lichtwellenleiter LW unter Zuhilfenahme eines Biegekopplers BK1 in Richtung auf den freigelegten Probe- Lichtleitfaserabschnitt LF eingekoppelt. (Der Biegekoppler BKl ist dabei bei Blickrichtung von links nach rechts vor der Haltevorrichtung HVl angeordnet.) Die Ansteuerung des optischen Senders TR kann von der Auswerte- /Steuereinrichtung COM über eine Steuerleitung LE3 erfolgen. Auf diese Weise durchläuft in der Figur 1 Meßlicht ML den freigelegten Probe- Lichtleitfaserabschnitt LF von links nach rechts. Anteile dieses Meßlichts ML können nach Durchlaufen des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF empfangsseitig mit Hilfe eines zweiten Biegekopplers BK2 ausgekoppelt werden, der in der rechten Bildhälfte von Figur 1 nach der zweiten Haltevorrichtung HV2 an den gecoateten Lichtwellenleiter LW angekoppelt ist. Das Empfangsstrahlungsfeld ESF dieser empfangsseitig ausgekoppelten Meßlichtanteile wird in der Figur 1 mit Hilfe mindestens eines lichtempfindlichen

Elements LE, insbesondere einer Fotodiode, erfaßt und über eine Meßleitung LE4 an die Auswerte- /Steuereinrichtung COM zur Auswertung weitergeleitet . Auf diese Weise ist es ermöglicht, Veränderungen des über den Probe- Lichtleitfaserabschnitt LF geschickten Meßlichts ML zu bestimmen und diese Veränderungen als Maß für eine etwaige Einschnürung am Außenumfang der Lichtleitfaser heranzuziehen. Insbesondere kann es dabei zweckmäßig sein, die Dämpfung des im Probe- Lichtleitfaserabschnitt LF geführten Meßlichts ML mit Hilfe der in der US-PS 5,078,489 beschriebenen Meßmethode („LID-Verfahren = „Light Injection and Detection") zu ermitteln. Bildet sich eine Einschnürung am Außenumfang der unter Zug stehenden Lichtleitfaser durch die Aufheizung mit dem Lichtbogen LB aus, so wird dadurch nämlich eine Dämpfungserhöhung bei der Lichtübertragung verursacht. Je größer die Einschnürung wird, desto größer wird auch die Dämpfung, so daß eine eindeutige Zuordnung zwischen der zeitlichen Aufnahme des Dämpfungsverlaufs und dem Grad der Einschnürung möglich ist. Je größer die Dämpfungszunähme wird, desto größer ist also die erzeugte

Querschnittsreduzierung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF, insbesondere Einschnürtiefe dessen aufgeschmolzenen Glasmaterials in radialer Richtung.

Figur 5 zeigt in schematischer sowie vergrößerter Darstellung ein optisches Abbild des Probe- Lichtleitfaserabschnitts bzw. der Testfaser LF im Bereich zwischen den beiden Elektroden ELI, EL2 beispielhaft in der x, z- Betrachtungsebene. Dort ist zusätzlich der Verlauf des Faserkerns (core) des Probe- Lichtleitfaserabschnitts mit eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen KE versehen. Der Faserkern (core) KE verläuft im wesentlichen zentrisch im Inneren des Mantelglases (cladding) MA der Testfaser LF . Die Zentralachse ZA der Testfaser LF ist strichpunktiert ebenfalls eingezeichnet. Räumlich betrachtet weist die optische Testfaser LF somit einen im wesentlichen kreiszylinderförmigen Faserkern KE in ihrem Zentrum auf, auf dem das Mantelglas MA als etwa kreiszylinderförmige Beschichtung aufsitzt.

Durch die Glimmentladungen zwischen den beiden Elektroden ELI, EL2 wird die Testfaser LF im Lichtbogenbereich LB

(strichpunktiert eingezeichnet) lokal erwärmt, insbesondere geschmolzen und dadurch erweicht. Da die Lichtleitfaser LF dabei entlang ihrer axialen Längserstreckung fortdauernd unter einer vorgebbaren, definierten Zugspannung F steht, wird das erweichte, zähflüssig gemachte Glasmaterial der

Testfaser LF in axialer Längsrichtung auseinandergezogen. Es kommt dabei beidseitig von der strichpunktiert eingezeichneten Mittenlinie ML des Lichtbogenbereichs LB weg zu einem Materialfluß MFU (in der Figur 5 durch Pfeile gekennzeichnet) des aufgeschmolzenen, nachgiebig gemachten

Glasmaterials der Testfaser LF in Faserlängsrichtung. Dadurch tritt im Erwärmungsbereich des Lichtbogens LB eine Audünnung sowohl des Faserkerns KE als auch des Fasermantels MA ein. Es nimmt also der Außendurchmesser der Lichtleitfaser LF im Lichtbogenbereich LB zwischen den beiden Elektroden ELI, EL2 ab, das heißt es bildet sich dort im Längsverlauf der Testfaser LF eine Einschnürung bzw. Verjüngung deren Außenumfangs aus. In der x, z- Betrachtungsebene von Figur 5 weisen die beiden Längsseiten der im Lichtbogen- bzw. Schweißbereich LB eingeschnürten Testfaser LF jeweils eine im wesentlichen parabelförmige Außenkontur auf, die achssymmetrisch zur Mittenlinie ML ausgebildet ist. Die Einschnürung ist in der Figur 5 mit ES bezeichnet. In radialer Richtung (bezogen auf die Zentralachse der Testfaser LF) entlang der Mittenlinie ML betrachtet kommt es aufgrund der Einschnürung insgesamt zu einer Reduzierung des Außendurchmessers um Δd gegenüber dem ursprünglichen

Außendurchmesser AD der Testfaser LF, wie ihn diese außerhalb des Lichtbogenbereichs LB aufweist. Mit Δd ist somit die insgesamt bewirkte Außendurchmesserverringerung im Einschnürbereich bezeichnet. Δd/2 in Figur 5 kennzeichnet folglich die radiale Einschnür- bzw. Absenktiefe der

Außenkontur der Testfaser LF im Einschnürbereich ES gegenüber der Außenkontur der Testfaser LF außerhalb des Erwärmungsbereichs LB. Der Grad der Einschnürung - vorzugsweise ausgedrückt durch die Außendurchmesserreduzierung Δd - kann dann in vorteilhafter Weise als Maß für die bei der Erwärmung, insbesondere AufSchmelzung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts erzeugten Faserviskosität herangezogen werden. Insbesondere entspricht die Glasviskosität, die für eine optimale Verschweißung zweier Lichtleitfasern erforderlich ist, einer bestimmten radialen Einschnürtiefe. Dieser vorgegebenen Soll- Einschnürung sind unter den jeweilig vorliegenden Schweißbedingungen (wie zum Beispiel Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Lufttemperatur Fasertyp, Elektrodenzustand, usw.) insbesondere eine bestimmte Schweißstomstärke (vgl. IS in

Figur 1) , Schweißzeitdauer, Elektrodenabstand sowie sonstige Schweißparameter zugeordnet, so daß sich ein spezifischer Schweiß- bzw. Spleißparametersatz für eine gewünschte, optimale Faserviskosität zusammenstellen läßt.

Zusätzlich oder unabhängig von der direkten Ermittlung der Außendurchmesser- Reduzierung kann es besonders zweckmäßig sein, als Meßkriterium für die Einschnürwirkung des jeweiligen Erwärmungs- bzw. Schweißvorgang die Intensitätswertveränderung innerhalb mindestens eines Meßfensters heranzuziehen, von dem an der Erwärmungsstelle EZ die Außenkontur mindestens einer der beiden Längsseiten des Probe-Lichtleitfaserabschnitts erfaßt wird. In der Figur 5 ist ein erstes, strichpunktiert angedeutetes Meßfenster MF1 der Außenkontur OL1 der oberen, abgebildeten Längsseite des Probe-Lichtleitfaserabschnitts LF zugeordnet. Es ist rechteckförmig ausgebildet und erstreckt sich mit seinen

Längsseiten vorzugsweise etwa parallel zur Faserzentralachse ZA der gespannten Testfaser LF. Es ist vorzugsweise Bestandteil des Bildsensors des Bildverarbeitungssystems VK von Figur 1 bzw. 6. Das Meßfenster MF1 legt also vorzugsweise einen Bildausschnitt in der jeweiligen Betrachtungsebene fest, in dem die Intensitätswerte der einzelnen Pixelelemente zur Auwertung herangezogen werden. Aus diesem rechteckförmigen Bildausschnitt werden die Intensitätswerte der einzelnen Pixelelemente mit Hilfe der Auswerte-/ Steuereinrichtung COM ausgelesen. Vorzugsweise wird mit Hilfe der Auswerte- /Steuereinrichtung COM die Summe all derjenigen Bildpunkte, das heißt „Pixel", innerhalb des Meßfensters MF1 ermittelt, die gegenüber der Faserabbildung LF hell erscheinen. Es werden vorzugsweise all diejenigen Bildpunkte innerhalb des Meßfensters MF1 gezählt, deren Intensitätswerte jeweils oberhalb einer festgelegten Helligkeitsschwelle liegen. Diese Helligkeitsschwelle wird zweckmäßigerweise derart gewählt, daß eine eindeutige Unterscheidung zwischen Bildpunkten der dunkel abgebildeten Testfaser und des sonstigen, hell erscheinenden

Bildhintergrunds der x, z -Betrachtungsebene ermöglicht ist. Je größer die Anzahl der hellen Bildpunkte im Meßfenster MF1 wird, desto größer ist die jeweilige Faserquerschnittsverjüngung. Die Helligkeitsveränderung, die sich etwaig nach dem jeweilig vorgenommenen Erhitzungs- bzw. Schweißvorgang einstellt, bildet somit ein Maß für die bewirkte Faserverjüngung. Um in der x, z -Betrachtungsebene von Figur 5 auch einen etwaigen Glasmaterialschwund im Bereich der unteren Längsseite des Probe-Lichtleitfaserabschnitts LF bei dessen Erwärmungsstelle erfassen zu können, ist der Außenkontur ULI der unteren Faserlängsseite in entsprechender Weise ein zweites, rechteckförmiges Meßfenster MF2 zugeordnet. Dieses zweite Meßfenster MF2 ist in der Figur 5 ebenfalls strichpunktiert angedeutet. Es ist bezüglich der strichpunktiert gezeichneten Zentralachse ZA des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF im wesentlichen achssymmetrisch zum ersten Meßfenster MFl ausgerichtet. Auch das zweite Meßfenster MF2 begrenzt vorzugsweise einen Bildausschnitt des Bildsensors des Bildverarbeitungssystems VK von Figur 1.

Selbstverständlich kann es auch zweckmäßig sein, als Meßfenster MFl, MF2 jeweils eigenständige, lichtempfindliche Elemente vorzusehen. Weiterhin kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, innerhalb des jeweiligen Meßfensters MFl bzw. MF2 die Gesamtsumme der Intensitätswerte der einzelnen Bildpunkte zu ermitteln und die Veränderung dieser Gesamtintensitätssumme als Maß für die Faserverjüngung heranzuziehen. In der Figur 5 ist die Auswertemöglichkeit des jeweiligen Meßfensters MFl bzw. MF2 durch die Auswerte- Steuereinrichtung COM dadurch angedeutet, daß das erste

Meßfenster MFl über eine strichpunktierte Datenleitung LE5 sowie das zweite Meßfenster MF2 durch eine strichpunktierte Datenleitung LE6 mit der Steuer- /Auswerteeinrichtung COM verbunden ist.

Folgende Vorgehensweisen können insbesondere zur automatischen Ermittlung optimaler Schweißparameter zweckmäßig sein. Dabei wertet insbesondere die Auswerte- /Steuereinrichtung COM des Spleißgeräts von Figur 1 vorzugsweise den zeitlichen Verlauf der Entladestromstärke IS aus und setzt diesen in vorteilhafter Weise mit der jeweilig bewirkten, radialen Einschnürtiefe Δd/2 in Beziehung. 1. Soll ein optimaler Schweißparametersatz z.B. für zwei typgleiche, miteinander zu verschweißende Lichtwellenleiter ermittelt werden, so wird zweckmäßigerweise einer der beiden Lichtwellenleiter wie zum Beispiel LW in Figur 1 in das Spleißgerät eingelegt . Vorab wurde dabei der einzulegende Lichtwellenleiter entlang einem Teilabschnitt entcoatet, das heißt seine Kunststoffbeschichtung abgesetzt, so daß dort seine blanke Lichtleitfaser wie zum Beispiel LF freiliegt. Mit Hilfe einer Zugprüfeinrichtung wird der Lichtwellenleiter wie z.B. LW von Figur 1 entlang seines freigelegten Lichtleitfaserabschnitts wie z.B. LF unter eine definierte Zugspannung F versetzt. Mit Hilfe einer Heizeinrichtung wie z.B. den beiden Elektroden ELI, EL2 von Figur 1 wird der blanke Lichtleitfaserabschnitt an einer oder mehreren

Längsstellen bei fest eingestelltem Schweißparametersatz erhitzt, insbesondere angeschmolzen. Dabei wird die Veränderung des Faseraußendurchmessers an der jeweiligen Erwärmungsstelle vermessen. Dies kann insbesondere auf optischem Wege mit dem optischen Bildverarbeitungssystem VK von Figur 1 erfolgen. Die jeweilig, bei vorgegebenen Schweißbedingungen sowie vorliegenden, noch nicht optimierten Schweißparametern erreichte Einschnürtiefe kann dann zur Betimmung optimaler Schweißparameter für die eigentliche Herstellung einer Lichtwellenleiterschweißverbindung herangezogen werden.

Zweckmäßig kann es sein, die unter Zugspannung stehende Lichtleitfaser an der jeweiligen Vermessungsstelle lediglich soweit vorzuerwärmen, bis überhaupt erst einmal eine

Einschnürung sichtbar, insbesondere meßbar wird. Die Figuren 2 mit 4 zeigen schematisch anhand von Entladestromstärke- /Zeit- Diagrammen IS/t drei verschiedene Möglichkeiten auf, wie durch entsprechende Wahl des zeitlichen Verlaufs der Entladestromstärke IS die Lichtleitfaser so weit vorerwärmt werden kann, bis sich überhaupt erst einmal eine erste Einschnürung einstellt. a) Gemäß Figur 2 kann eine Vorerwärmung der gespannten Lichtleitfaser LF im Bereich der jeweiligen Vermessungsstelle mit Hilfe einer Abfolge von Hitze-, insbesondere Glimmentladungsimpulsen erreicht werden, deren korrrespondierend zugeordnete Schweißstromimpulse IPl mit Ipn in Figur 2 eingezeichnet sind. Die Schweißstromstärke IS dieser Schweißstromimpulse IPl mit IPn steigt über der Zeit t betrachtet sukzessive an, d.h von einem Schweißstromimpuls zum zeitlich nächsten Schweißstromimpuls wird die

Schweißstromstärke IS stufenweise erhöht. In der Figur 2 sind die Schweißstromimpulse IPl mit IPn jeweils schematisch in Form eines schmalen Rechtecks angedeutet. Zweckmäßigerweise wird die Stromstärke des Starthitzeimpulses, d.h. hier ersten Lichtbogenimpulses IPl so niedrig gewählt, daß die durch den Lichtbogenpuls bewirkte Fasertemperatur noch nicht zur Auslösung des Einschnüreffekts ausreicht und in jedem Fall nicht zum Faserbruch führt. Die Schweißstromimpulse IPl mit IPn weisen vorzugsweise jeweils eine etwa gleich große, das heißt konstante Impulslänge PL auf. Der zeitliche Abstand, das heißt die Totzeit TZ zwischen je zwei zeitlich aufeinanderfolgenden, benachbarten Schweißstromimpulsen wie zum Beispiel IP2, IP3 ist ebenfalls im wesentlichen konstant. Dadurch, daß eine zeitliche Abfolge von diskreten, das heißt einzelnen Glimmentladungsimpulsen auf den Probe- Lichtleitfaserabschnitt an der jeweiligen Vermessungsstelle abgegeben, und die Schweißstromstärke IS dieser Glimmentladungsimpulse sukzessive gesteigert wird, wird die Lichtleitfaser im Bereich der Vermessungsstelle in präzise dosierter Weise immer stärker erwärmt, bis schließlich überhaupt erst einmal eine Veränderung, insbesondere Verringerung des Außenumfangs der Lichtleitfaser eintritt, das heißt erstmalig der Beginn einer Einschnürung im Anfangsstadium festgestellt werden kann. In der Figur 2 wird nach Abgabe des Impulses IPn mit der zugehörigen

Entladestromstärke IM2 erstmalig überhaupt eine Einschnürung sichtbar, das heißt von da ab beginnt sich die Lichtleitfaser überhaupt erst einzuschnüren. Mit anderen Worten heißt das, daß erst ab diesem Zeitpunkt tE2 das Glasmaterial der Lichtleitfaser soweit erweicht ist, daß es unter der fortdauernden Einwirkung der vorgegebenen Zugspannungskraft F überhaupt erst zu einem Materialfließen kommt. Aus den Stromstärken der Entladestromimpulse IPl mit IPn, deren Impulslänge, der Totzeit TZ zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Stromstärkeimpulsen, dem Zeitpunkt tE2 , der den Beginn des Einschnüreffekts markiert, sowie der vorgegebenen Zugspannungskraft F läßt sich dann insbesondere ein optimierter Schweißparametersatz zum späteren Verschweißen, insbesondere zum sogenannten Vorschweißen, je zweier eigentlich miteinander zu verbindender Lichtwellenleiter gewinnen. Insbesondere läßt sich daraus die Vorschweißdauer sowie die Vorschweißstromstärke ableiten. Unter Vorschweißen versteht man in der Lichtwellenleiter- Schweißtechnik insbesondere eine Präparationsmaßnahme, bei der die Faserenden zweier miteinander zu verbindender Lichtwellenleiter bezüglich ihrer Faserkerne einen definierten Längsabstand voneinander aufweisen und zur εtirnseitigen „Schmelzverklebung" , d.h. Kontaktierung, vorerwärmt, insbesondere lediglich oberflächlich angeschmolzen werden. Erst danach werden die stirnseitig aneinandergehefteten Faserenden im sogenannten Hauptschweißvorgang derart durcherwärmt und miteinander verschmolzen, daß die eigentlich zugfeste Schweißverbindung entsteht .

b) Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die gespannte Lichtleitfaser im Bereich der jeweiligen Vermessungsstelle mit einem kontinuierlich steigenden, insbesondere linear ansteigenden Schweißstrom IS vorzuerwärmen . Dies veranschaulicht das Stromstärke/Zeitdiagramm von Figur 3. Dort steigt die Stromstärke IS bis zum Zeitpunkt tE3 solange kontinuierlich an, bis erstmalig ein Einschnüreffekt auftritt. Der kontinuierlich ansteigende Verlauf ist dabei mit AI bezeichnet. Zum Zeitpunkt tE3 weist die Glimmentladung zwischen den beiden Schweißelektroden die Schweißstromstärke IM3 auf. Zweckmäßigerweise wird die Anfangsstromstärke so niedrig gewählt, daß die durch den Lichtbogenpuls bewirkte Fasertemperatur noch nicht zur Auslösung des Einschnüreffekts ausreicht und in jedem Fall nicht zum Faserbruch führt.

c) Zusätzlich oder unabhängig von der zeitlichen Abfolge von einzelnen Glimmentladungsimpulsen entsprechend Figur 2 kann es auch zweckmäßig sein, auf den Vermessungsbereich der Lichtleitfaser eine Abfolge von Glimmentladungsimpulsen abzugeben, deren Impulslänge sukzessive solange vergrößert wird, bis sich eine meßbare Einschnürung erstmals am Außenumfang der Lichtleitfaser zeigt. Das Stromstärke/Zeit- Diagramm von Figur 4 veranschaulicht schematisch eine solche zeitliche Abfolge von Glimmentladungsimpulsen . Bei im wesentlichen konstanter Entladestromstärke IM4 aller Entladestromimpulse wird zunächst die Impulslänge, d.h. Pulsdauer IP von einem Glimmentladungsimpuls zum zeitlich als nächstes folgenden Glimmentladungsimpuls schrittweise vergrößert, so daß die an die Lichtleitfaser abgegebene Wärmeleistung schrittweise vergrößert wird. Die Impulse folgen dabei etwa im selben zeitlichen Abstand ZA aufeinander. Zweckmäßigerweise wird die Impulslänge des Start- Lichtbogenimpulses PU1 so niedrig gewählt, daß die durch den Lichtbogenpuls bewirkte Fasertemperatur noch nicht zur Auslösung des Einschnüreffekts ausreicht und in jedem Fall nicht zum Faserbruch führt. Ihre Impulslänge wird solange gesteigert, bis schließlich der Einschnüreffekt beginnt. In der Figur 4 ist dies der Zeitpunkt tE4 , bis zu dem k-1 Glimmentladungsimpulse mit Entladestromimpulsen PUl mit PUk-1 abgegeben worden sind.

Ab dem Zeitpunkt, ab dem jeweils der Einschnüreffekt einsetzt, wird dann die Lichtleitfaser an der jeweiligen Vermessungsstelle solange weiter erwärmt, bis eine definierte, vorgebbare Einschnürung (wie zum Beispiel Δd/2 in Figur 5) erreicht wird. Als Meßkriterium für die Einschnürwirkung des jeweiligen Schweißvorgangs kann dann insbesondere diejenige Zeitdauer ermittelt wird, die ausgehend vom ursprünglichen Außendurchmesser AD des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF, d.h. ab Einsetzen eines meßbaren Einschnüreffekts, zur Erreichung einer vorgebbaren, radialen Soll- Querschnittsreduzierung benötigt wird. Dabei wird die vorgegebene Soll- Querschnittsreduzierung zweckmäßigerweise derart festgelegt, daß ihr eine optimale Faserviskosität beim eigentlichen Verschweißen je zweier optischer Fasern zugeordnet ist.

Um die vorgegebene Soll- Einschnürung, insbesondere Außendurchmesserverringerung zu erreichen, kann es insbesondere zweckmäßig sein, entsprechend Figur 2 ab dem Zeitpunkt tE2 Glimmentladungsimpulse mit Entladestromimpulsen IPn+1 bis IPm konstanter Impulslänge sowie konstanter Entladestromstärke IM2 auf die Lichtleitfaser bis zum Zeitpunkt tA2 abzugeben, bei dem eine gewünschte radiale Soll- Einschnürtiefe Δd/2 erreicht wird. Die Entladestromstärke der Impulse IPn+1 mit IPm entspricht dabei insbesondere im wesentlichen der Entladestromstärke IM2 des Schweißstromimpulses IPn, bei dem der Einschnüreffekt gerade eingesetzt hatte.

Auch bei der Impulsfolge entsprechend Figur 4 werden ab dem Zeitpunkt tE4 nur noch Glimmentladungsimpulse auf die jeweilige Vermessungsstelle der Lichtleitfaser abgegeben, deren Entladestromimpulse PUk mit PUn im wesentlichen dieselbe Entladestromstärke IM4 sowie dieselbe Impulslänge wie der Entladestromimpuls PUk-1 aufweisen, bei dem der

Einschnüreffekt zum Zeitpunkt tE4 gerade erstmals einsetzt. Die Impulsfolge endet mit dem Entladestromimpuls PUn zum Zeitpunkt tE4 , bei dem die gewünschte Soll- Einschnürtiefe Δd/2 erreicht wird.

Genauso kann es zweckmäßig sein, entsprechend der Figur 3 ab dem Zeitpunkt tE3 , ab dem erstmalig der Einschnüreffekt eintritt, eine kontinuierliche Glimmentladung zu erzeugen, deren Schweißstromstärke IS im wesentlichen konstant ist und vorzugsweise der Schweißstromstärke IM3 zum Zeitpunkt tE3 beim Einsetzen des Einschnüreffekts entspricht. Der konstante Verlauf des Entladestroms ab dem Zeitpunkt tE3 ist in der Figur 3 mit IK bezeichnet . Er endet zum Zeitpunkt tA3 bei Erreichen der jeweilig voreingestellten, gewünschten Einschnürtiefe .

Das zeitliche Fortschreiten der Einschnürung und damit die

Zunahme der Einschnürtiefe mit Zunahme der auf die jeweilige Vermessungsstelle abgegebenen Wärmemenge bzw. Hitzeleistung wird zweckmäßigerweise fortlaufend zum Beispiel durch optische Vermessung mit dem optischen Abbildungssystem VK von Figur 1 mit protokolliert.

Ab dem Zeitpunkt wie zum Beispiel tE2 in Figur 2, ab dem erstmalig eine Einschnürung anfängt, kann aus den Meßgrößen wie zum Beispiel Einschnürtiefe, Zugspannung, Schweißstrom, Schweißzeit, usw. ein optimierter Schweißparametersatz vorzugsweise für das sogenannte Hauptschweißen zweier miteinander zu verbindender Lichtwellenleiter abgeleitet bzw. ermittelt werden.

Zusammenfassend betrachtet kann also aus den Werten für die Zugspannung F, der erreichten Einschnürtiefe Δd/2, der verwendeten Schweißstromstärken, den Impulsdauern für die Schweißstromimpulse, der Totzeiten zwischen zwei zeitlich aufeinander folgenden Schweißstromimpulsen, usw. schließlich ein optimierter Schweißparametersatz (insbesondere für das Vor- und/oder Hauptschweißen) automatisch mit der Auswerte- /Steuereinrichtung COM ermittelt und dort im Spleißgerät abgespeichert werden.

Bevor die Lichtleitfaser erwärmt wird, wird zweckmäßigerweise ihr Faserdurchmesser an einer oder mehreren Längsstellen vermessen und dieser Wert in der Auswerte-/Steuereinrichtung to to H P>

LΠ O LΠ o LΠ σ LΠ

ö Si SU Si O Si Si CQ F er H F- F Cd SU d t F d Si i S! Φ er Ω Φ Cd F CQ 53 φ F- d O d Ω SU φ Φ F- Φ d d P- Φ d d SU F- M Φ F- φ O F- Φ φ M F- F- rt F-

M φ M ri ET d M Ω CQ CQ Ω F- Ω SU Si Ω CQ d Φ P- M d Q CQ 53 d Ω Φ Φ

CQ rr Ω 5 d d= ET Ω Φ er ET CQ ET er Ω F- ET d ι_ι. rr d Φ Ω Φ SU= co ^ ET

N Ml Φ P¹ ET Φ F ET rt ET Ω Φ rt d r Φ SU rr ri Φ td Φ φ ET er M Ω rt rt N

Φ SU d SU F- 53 F- r H rr CQ H F- d SU: CQ H d= d F- M ET 2 M Φ 3 ET d

F- di o d Si ta SU: Ω rt Φ F- P- O Φ Φ o d Φ φ Φ d P- d ET 3 F- F- d rt d Φ Φ 3 rt φ 3 F- CQ ET ET Φ P- Φ 0 d P- Ω Q er d F- CQ CQ CQ F- Φ rt Φ Φ Φ d= P- P- ri 3 Φ Φ rt ri rt d CQ er d i rt ET F- Φ rt H Φ Ω d d rt er d d ri rt d td

P- d φ d ri Φ rt Φ φ 2 CQ d to F- d ET Φ Φ d φ

Ω d d ü > O d Φ 2 d d SU M Su F fi Φ o Su Ω d ?r N d Su F d SU rϋ P-

ET CQ φ d 3 Si F- Φ d d Φ Q φ N d P^J CQ ET to d= u d d Φ M F- CQ CQ φ CΩ φ d 3 CQ F- rt ta CQ 53 i Φ F- d d Φ Φ Ω d d P¹ Ω φ d

Si F- 53 3 Si co O Si ri d SU ri d ET 53 d CQ < CQ ET er M φ P-

< Φ F rt φ d φ SU F- di M ö SU U F ü P¹ SU 53 F- o= Φ rt N M. φ φ CQ F- d ri d M CQ Ω φ Si Φ o er MJ P- Φ P¹ !θ er Φ M Φ d ri ? 53 N Φ

M Ω p> rt φ ET CQ Φ rt CQ F- Ω d CQ d CQ d F- ?T CQ d d= SU Φ d d

P¹ F ET O Φ CQ Cd ri rt φ d Φ co Ω CQ ET Φ Ω ta ta d Φ M SU d P- M N O

SU P- rt rt ri CQ P¹ Ω o ET d rr d ? ri ET Φ co d CQ d ET d rt td 53 O d Ω 0 \ 53 CQ F- rt CQ d ri d SU co d d rt CQ CQ φ ri F- <! φ 2

ET Φ X to O SU= Φ er i CO F- Φ F- Φ rt d Ω F- Si ri P- Φ Φ SU d φ M rt F- O rt ri M 3 Φ Φ rt 0 d rt H P- Φ d ET rt d o Si d d co CQ CQ ri rt (i

Si co Φ rt 3 φ M to d SU rt ^^ to M d rt ri 3 Φ φ φ Ω Φ φ Φ rt d d CQ Φ ; d rr φ F- CQ Ω CQ N d Φ N M tr d= CQ

CQ F- d F- Φ SU d CQ F- F- < - — d F N d P> CQ rr ET H 53 P- 53 ri CQ d= rt d Φ M d CQ Φ rt 3 O ~ ΓT TJ d d r F 3 to φ O d φ <! d d M CO

F CQ M φ CQ d CQ ri Φ CQ N co MJ φ Φ Ω Si Ω φ 3 d d

F- SU CO rt F- Φ d3 • *ϋ t i 53 CQ 3 CQ SU 53 ri co V 53 X φ X ri d CQ Si H

Ω CQ d • d d ET < ri d F- F Φ φ d d φ φ N co φ φ 3 ri 0 3 CQ - Φ Φ

ET Φ φ M Si SU ü O 0 CQ Φ co Φ Ω Si d φ M F- SU= Si SU: P¹ d d P- t rt M CQ Ω F- CQ Φ p> er CQ ü d= CQ CQ CQ X d ri M SU P¹ ta 3 Φ ta F- d CQ ta t

H SU Φ Φ Ω CQ φ M Φ s3 Φ ET Φ Φ Φ 3 N d F- F- φ ri F- Ω CQ Φ CQ

Φ er P" CQ ET Φ Si Φ CQ 2 ri d H SU= F- Cd l tsi CQ CQ ET CQ ET CQ d Φ

F- CQ Φ rr 3 o F φ F F- Φ rt - d= ta Φ ri ö d Φ M 3 φ Si Φ ta M

CQ Ω φ er d φ Si F- 3 F- CQ F- ta < ET F- P, M tsi d CQ Φ Φ CQ d Φ d Φ SU= rt ET F- Φ d co φ Ω Ω Φ d < 53 Si 0 M CQ d Φ Si F- Φ M ET Φ M d= d r d d d d CQ to M ET ET Φ F- SU d rt d P- Φ Φ to P- Φ r F- 53 er Si co d F- Φ φ rt Ml rt 53 i ri co Φ CQ CQ Ω co ET Ω d 3 d F- Φ d

CQ rt s d Ω d i— ι. H SU F- Φ Si 2 d Φ ET Φ ET - & SU ~ ri d M M SU

CQ rt O Φ Φ Ό Φ M M SU • F- Φ F- er d rrj d 53 Φ Si ta Ω er d CQ er SU 2 d 53 P- φ F- ü ET 3 ta d Φ d M φ SU M CQ Si Φ Si ET CQ

Φ M d Φ CO ri rt α M α H Φ - d CQ o F- P" SU d φ 3 Φ

CQ SU d P" < Si F- rt d ü to Φ SU Ό F- ri 0= er Si ta to tsi CQ *^* 3 φ CQ

Φ er Ω CQ O P¹ d SU SU d ri Ω N rr ü Φ Φ < Ω d 0 CQ d

CQ ET d F- CQ d CQ er LΠ d= o ET SU d F- φ M o 2 ET O d co O Φ

CQ Φ X d CQ _^^ Φ Φ ~ _^^ H er rt ET CQ CQ M ri φ 53 53 er rt d Φ F-

P¹ H SU MJ CO d co II ri F- o Φ M SU: rr SU CQ ta Φ F- F- d SU: M Ω

X Φ F- d F- er SU d Cd SU o F φ _^ Φ rt <! d SU X F- φ CQ M rt ET

SU F- rt d CQ Φ Ω φ F- er fi F- F- 5 d N 53 o CQ d M ra Si Φ Φ l> φ d rt φ d Q ET CQ d CQ Φ - CQ CQ F- CQ P" F- r CQ CQ F- d φ i M ri d Φ SU ri o φ CQ Ω ri »^ ET d Φ CO F- ri CQ Φ Q rt SU M Φ rr rr F- d d l_l. H Ω ET co rt Φ Ω Ω Si φ ET φ M ET ri Si Si .

Si d CQ H i φ ET d VO rr N ET tr er φ M SU O F- Φ

SU =3 3 Φ Si 5 d F- d ri er d F- 3 P^J φ h D d Φ Si p> Φ P- d= rt co 3 P- o SU i d φ Φ SU d ri Hl Φ Φ 3 ri M rt F- rt Si r 3 rt d ü Si d= 3 i φ Ω rt Φ Φ <! Φ d er Φ M d F E Φ M d 0 M M

Φ d ^-" d 3 d= d Ω

F- M 3 Er

der Ermittlung optimaler Schweißparameter mit einbezogen werden .

3. Zweckmäßig kann es weiterhin auch sein, in das Schweißgerät bereits von vornherein zwei miteinander zu verschweißende Lichtwellenleiter einzulegen, die jeweils endseitig entcoatet sind. Dies veranschaulicht Figur 6. Dort ist in die Haltevorrichtung HVl der Test- bzw. Schweißeinrichtung TV ein erster Lichtwellenleiter LW11 eingelegt und festgeklemmt. Er ist entlang einem Endabschnitt entcoatet, so daß dort seine Lichtleitfaser LF1 blank freiliegt. Von der Haltevorrichtung HV2 wird entsprechend dazu ein Lichtwellenleiter LW21 lagegesichert. Er ist endseitig entcoatet, so daß dort seine Lichtleitfaser LF2 blank freiliegt. Die beiden Lichtleitfasern LFll, LF21 werden stirnseitig in Kontakt miteinander gebracht und miteinander verschweißt, so daß eine Verbindungsstelle SS zwischen den beiden Stirnseiten der Lichtleitfasern LFll, LF21 gebildet ist . Auf diese Weise wird durch Verschweißung zweier Faserenden eine durchgehende Lichtleitfaser entsprechend LW von Figur 1 hergestellt. Dabei sind die verwendeten Schweißparameter zunächst noch nicht optimiert . Erst anschließend werden die unter 1. und/oder 2. aufgeführten Verfahrensschritte zur Überprüfung und Anpassung der Spleißparameter durchgeführt. Bei akzeptierbarer Dämpfung kann gegebenenfalls bereits dieser leicht „getaperte" Testspleiß in den Arbeitsspeicher der Auswerte- /Steuereinrichtung für reguläre Spleißdämpfungen mit aufgenommen werden. Hierdurch kann insbesondere der zusätzliche manuelle Aufwand eines Testspleißes eventuell entfallen. Ansonsten werden die beiden (bei nicht optimierten Spleißparametern) miteinander verschweißten Lichtleitfasern LFll, LF21 voneinander getrennt, ihre Enden nochmals vorpräpariert und schließlich erst dann ihre Verschweißung mit optimierten Spleißparametern durchgeführt. LO LO to to P¹ P>

LΠ O LΠ o LΠ O LΠ

X X d l_l. er M > CO O er Si Ό 53 er Si u CQ o N < LΠ < o ^ SU CQ fö MI α •Ü Si > . o= SU d φ Φ φ d d di — Φ SU φ F- d o Φ d 53 o φ Si to d Φ d= SU d Su d • d d rt 53 F- Ω CQ P" rt ri ri ri CQ ri M rt rt Φ d ri φ rt M rt Ω CQ ri M M d d Φ Φ Si ET Ω φ F- ö SU i Ω td CQ Φ F- Ω Φ LS! Q M Φ O M ?r φ Ω SU Ω tsi φ M F- Φ rt ET F- 3 F- er 3 φ LO ET CQ Φ co 3 X F- d Ω d 3 O CQ M ET 3 ET 53 d H d 53 H ta F- Φ Φ φ d • ET rt P- 3 d ri ET Si φ SU Ml Ω < CQ φ N φ

H F- F- F- co Φ F- rt N 53 Φ Φ φ SU: SU 3 Φ ri rr Ml ET p- Φ rr d Ω α d CQ Cd d Φ rt M d (i Φ SU SU 53 φ d rr M ta d < d M Φ F- Φ P¹ CQ l-h Φ Hl X u CQ Φ P" ? ta ri rt d Φ ri d d φ M CQ d F- Si Φ rt Φ F- o d d= X d= ri d= 3 d er φ Φ O Φ rt d CQ co Mi F- Si 53 53 d CQ φ ri N d d Ω CQ O ET co ET SU: d ü F- to X F- d 3 Φ U: CQ Φ φ d CQ φ M CO M 4 ET 53 CQ CQ ri SU: ri ta

Φ CQ Ω rt CQ Si to M d rt Si Φ CQ d F- ri M d ?o F- φ Φ P- rt rt Φ F-

53 d ET ri Hi Ω CQ d tsi F- Hl Φ CQ Si Si 53 SU o Φ Ω tsi M rt Φ N d CQ

F- LO 5 O N 53 d= ET Ω rt Φ φ d= d r-h Φ φ φ Φ er Φ Si P- ET d fi SU Su= d Φ -

Φ to • φ Si d F- ri 3 ET Φ d co ET SU d= d d M F- 53 F- φ d rt 3 Φ d rt X

Si Ω F- Φ M M Φ F- ri φ M M ri CQ Φ ta M F- d d Mi Φ Ml N d SU φ ET Hl ta d Si φ F- Φ CQ (i d rt SU F- CO Φ P- d CQ d Cd • d Φ d d d

F. 53 d= d rrj P- ta Si Ω F- - Φ rt ι_J. d di Ω d N d CQ Φ i CQ Si d

Φ M su 0 i d d H ET Φ d Φ φ CO P¹ N ET CQ d d F- Ω Φ 53 rt 3 fi F- M F- CQ F- φ su F- F- ι_ι. Si er Φ 53 φ CQ n co Φ d Φ co F- Si φ

F- ta su d F- Φ M Ω Φ 0 Φ 2 < φ Φ F- φ d d CQ o d CQ Ω d M F- CQ

Φ •d Φ 3 rt su SU ET ü d i 0= Φ d CQ ta P- Si d M SU 2 F- Φ Cd tr rt Φ su fi φ N F- CO d 3 Φ H rt φ CQ i o di φ rt SU d Φ er H C^Q Φ Φ CQ

O ri φ rt 1 O di CQ Φ d F- F- 3 H Q MI d su CQ Φ ri Mi SU H Φ φ φ P- H LJ. Φ d SU d Φ d H M rr Ω 3 F- d SU α ri Φ Ω ri ? CQ d d ? H ta d Φ F- rt 3 f ?d Φ Φ Φ MJ ET SU MJ Ω Ω CQ Φ su rr P" CQ Φ rt 3 Φ rt d φ 53 d

F- φ MJ co F- i F- F- ri SU Φ H SU ET ET φ ri 3 M Su Ω su Mi O F- d ri - d Φ -

3 rt SU su Ω φ ta Ω CQ d φ co Λ" Φ ri Φ φ Φ CQ ET er O 3 rt Mi 0 ≤ F-

SU Φ CQ rt ET M co ET 3 Φ d φ Φ rt rt d Φ P- CQ ri SU SU Si CQ Mi F- H 3

M Φ tsi rt rt Φ F- M MJ M P- Φ ^ Hl φ d F- φ Φ Si rt Ed H φ O Φ ri CO Φ to

Φ co ri d s; Φ d rt rt SU rr rr rt d d o M rt CQ Si d φ F- F- H d CQ ü ET ^ d SU: rt φ d su= P¹ Si ^ CO SU ^• : Φ rt φ Φ M d M co CO N X ΓT ü M rt ^ d CQ M H Φ Φ O Φ ri di d co CQ CQ Si d P- rt rr Ω Mi d 0= CQ N SU Φ

CO ISJ ds rt 3 Φ d Φ M SU Ό Φ Φ d Ml CO Ω N ET Φ ?T CQ d φ d er ri

Ω Φ CQ (i Φ tSJ rt d rt 3 N Φ M Φ d ri SU Ω ET M 53 SU rt d CQ £i Φ Φ

ET d CQ d φ Λ F- d co ^ Φ d M Φ P- Si Ω d ET Φ φ N Si d SU φ r Φ F-

53 Φ ri M d d CQ di 3 d rt CQ 3 Ω CQ φ ET Φ SU M CQ r d φ d d d Φ 3 Ml

Φ Hi rt Φ SU Φ Hi ri Φ Φ Φ Φ F- ET d CQ M Hi F- Si ri Si H CQ Φ

F- d= ri Ω ri N Φ Φ M d M O rr Φ φ N Φ < rt •xj d φ φ Si P- H er Φ to ta M φ ET rt P" 53 CQ Ω Si M ΓT d rt 53 Hi Φ Φ SU Si d F- Φ fi d rt Φ 53 rt d d Φ Φ φ rt ET Φ SU Mi Si Φ Si φ φ d= ri d CQ d d M Φ CO » F- o CQ

SU d d < ~ F- F- Φ d er d= d P" F- ET co Φ Φ to CQ er d di

Φ rt Si Φ CQ d CQ M Φ rr Φ Ό ri d SU ri 53 3 53 td Φ Si 3 d

SU (i M F- to X Si N Φ rt . F- SU d ΓT Ω d rt φ Φ Φ CO CQ SU Φ φ Φ

3 φ Φ Hl d Ω φ d ü Φ d M d ET Mi "< d td ri d d 0 ta ET d P- rt d ri Φ SU CQ ET F- ET d Φ F- d Φ SU rt φ 53 d d P" rt d P¹ d M φ ta

Φ 3 d ET er ri rt O SU: F- φ d 3 3 φ td φ Φ φ Φ rr φ Si ü φ d Φ

M MJ F- ri Φ F- ET Ω rr co Φ ri ri N F- d Si X 1 N F- Φ P- M

SU rt 2 φ co rt < Φ ET φ < Ω Si rt CQ Hl d co F- rt Φ ra P> φ Φ

Hi CO rt 0= d O rt Φ 3 CQ rt φ ET Φ Φ Ω o ri φ φ ri ri CQ Φ d d= Φ Φ CQ ~ d Φ ri rt • ri F> ri ET d (i CQ O φ ri H H i d co o P- CQ P- CQ F- Φ i ri rt rt F- ü Φ Ω O Ω Φ d SU: φ M φ Φ SU:

Si ^ Ω SU M ET ET ET ta d rt Si Φ 53 d ΓT

F- di 53 ET ta Φ 53 d 53 Φ rt N F- φ 53 φ

Φ Φ Φ φ Φ d Φ φ P- Ω M Φ CQ M Φ ü Si F- F- Si ri Ω Er (i Ω

Si F- Φ φ ta ra ET Φ ET

Φ rt M d rt d H Φ d CQ d Φ d φ d CQ P¹

Verschweißung dieser beiden unterschiedlichen Fasertypen abgeleitet werden.

Bevor nun jeweils mit der Verschweißung je zweiter optischer Fasern begonnen wird, wird nun für die neu, das heißt aktuell vorliegenden Umwelt- und/oder Umgebungsbedingungen eine Optimierung der Schweißverhältnisse auf folgende Art und Weise in vorteilhafter Weise durchgeführt:

Zunächst wird für die jeweils aktuell vorliegenden Schweißbedingungen mindestens ein Vorversuch an mindestens einem Probe- Lichtleitfaserabschnitt zur Ermittlung eines optimalen Schweißparametersatzes durchgeführt. In diesem Vorversuch wird der Probe- Lichtleitfaserabschnitt während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung unterworfen. Während dieser Zugbelastung wird der Probe- Lichtleitfaserabschnitt an mindestens einer Längsstelle derart erwärmt, daß dort bei der Erwärmungsstelle am Außenumfang des Probe- Lichtleitfaserabschnitts unter der fortdauernden Zugbelastung eine Einschnürwirkung hervorgerufen wird. Diese Einschnürwirkung wird erfaßt und zur Optimierung des Schweißparametersatzes für die vorliegenden Schweißbedingungen herangezogen. Erst dann nach diesem mindestens einen Vorversuch wird mit dem ermittelten, optimierten Schweißparametersatz die Schweißverbindung je zweier, eigentlich miteinander zu verschweißender optischer Fasern hergestellt.

Insbesondere zeichnet sich die verschiedenen Varianten des erfindungsgemäßes Verfahrens zur Bestimmung optimaler Spleißparameter vor allem dadurch aus, daß das Verhältnis von Faserviskosität zu verwendetem Schweißstrom bei relativ geringen Temperaturen ermittelt werden kann. Dadurch kann eine Überhitzung der Lichtleitfasern und die damit verbundenen Nachteile, wie zum Beispiel Verdampfung des Glasmaterials der jeweiligen Lichtleitfaser und eine daraus resultierende Elektrodenverschmutzung, weitgehend vermieden werden. Weiterhin läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise bereits allein mit den in gängigen Spleißgeräten ohnehin vorhandenen Komponenten realisieren, das heißt eine zusätzliche Hardware ist üblicherweise nicht erforderlich. Insbesondere kommt das Verfahren zur Ermittlung eines optimalen Schweißparametersatzes bereits allein mit einer Faserpositionierung lediglich in Faserlängsrichtung aus, das heißt eine Faserpositionierung lateral, insbesondere senkrecht zur jeweiligen Faserlängsachse ist nicht erforderlich .

Aus diesem Grund kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung und Einstellung eines optimalen Schweißparametersatzes in vorteilhafter Weise auch in der Mehr aser-Schweißtechnik, insbesondere zum Verschweißen von Lichtwellenleiter-Bändchen eingesetzt werden. Denn bei Lichtwellenleiter-Bändchen sind die Lichtleitfasern im Kunststoffmaterial eines gemeinsamen Bändchenmantelε eingebettet, der auf ihnen aufsitzt und sie ringsum umgibt. Im Bändchenmantelmaterial sind die Lichtleitfasern vorzugsweise in einer gemeinsamen Lageebene im wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die Lichtleitfasern stehen somit in einer festen räumlichen Zuordnung zueinander. Das jeweilige Lichtwellenleiter-Bändchen kann somit nur als Ganzes verschoben werden; eine x-y-Ausrichtung zweier miteinander zu verschweißender Lichtwellenleiter-Bändchen ist somit in der Regel nur Schwierig oder gar nicht möglich. In der Figur 6 sind zur besseren Veranschaulichung Teilabschnitte zweier solcher Lichtwellenleiter- Bändchen BL1, BL2 zusätzlich strichpunktiert angedeutet. Das Lichtwellenleiter- Bändchen BL1 ist der linken Haltevorrichtung HVl, das zweite Bändchen BL2 der rechten Haltevorrichtung HV2 zugeordnet. Der Bändchenmantel des ersten Bändchens BL1 ist mit AH1, die Vielzahl von dort eingehüllten Lichtwellenleitern mit LW11 mit LWln bezeichnet. Die Lichtwellenleiter LW11, LW21, mit denen mindestens ein LO O to to H H

LΠ O LΠ o Lπ o LΠ o X co <

Ω SU Ω O

ET d er M

53 d 53 <

Φ φ Φ

F- F- ri ta td a CQ

CQ F- d d

F- d su Ω rt M tr d co su

SU o 3 N rt P" φ d

F- Ω rt M

O ET Φ d φ M td

M co M

SU - SU 3 d rt F-

CQ SU N rt

Φ d Φ rt di CQ P^J

SU Si d ta F- 1 d rr Φ CQ

Φ N ri ι_ι. • d

Φ Cd d co 53 P

Ω φ to

ET P- 53 Cd ~j

53 P- F- φ P- φ d

F- CQ CQ ta d rt d <! d Φ su o rt H ri Φ

SU M d

3 F- d φ φ LO CQ rr CQ • φ φ — φ

M d P-

CQ Si SU d

Su φ d φ r CQ CQ tsi Φ

CQ O

X Φ d

SU er rt d Φ F- d d 3

SU

1

Φ d

LO LO t H H

LΠ 0 LΠ 0 LΠ O d CQ F- 3 er Ω 3 co F F SU Φ P > Ω F P < F < CQ S 3 p, l_l- CQ SU ü P to co M <! d d d Φ N ri 0= 0 F- d X F- d Φ F- S

53 o= CQ 53 Ω Hi rt d I FT Φ U φ P- Φ φ Φ p- d Φ Φ d F- P- d d F- Φ su r ri - d Mi O Ω P M Ω M ET F- rt p P d ET Φ Φ P¹ H d M er Φ Φ P ta F- ET rt d Φ Φ 3 ET d er ET P M rt rt Ω O SU SU φ Φ CQ Φ

ET F- Φ Φ F- Φ rr i Φ P> L_J. P φ rt ri P¹ rt SU Φ Φ tr Ω d d O r^ P- P- Ω F-

SU= d d d d Ω H ri H N φ P- rt er Ω Φ P" 3 CQ M P¹ INI tr Φ P d Φ ta ta ET d d < Mi d ET r j Φ d P" < • 53 Φ M 0 ET P- Φ di Φ ET d d ri rt CO co Φ d Hi

CQ O SU rt d Φ d F- Ω P- Cd φ CQ F- CQ er F- Hl ri p- Hi IQ Φ Φ P- rt rt CQ d= SU

F- d Ω Pi Φ 3 - < rt X Φ • F- Φ Φ Φ SU Φ rt d P- d d= CQ d F- 3 ri ri Ω

CQ ET • ri Hl Φ Hi - 0 H P¹ Mi d d d Hi d d tr Hl d P- P- 0 F- rt ET

Φ α Φ ET co SU Φ ri SU ri N o P- 53 0 CQ Ω Su CQ CQ SU ri Cd φ Φ Ω 3 d F- rt

3 ri • Ω CQ F- CQ F H SU Ω CQ Φ M ET Pi CQ Φ Φ M φ SU F- CQ ri tr CQ Φ

CO 53 ET CQ d SU= φ d P- ET Er φ F- 3 CO F- Φ d d er d d d d rt rt

Ω co Φ d SU: g Mi SU

Ω Φ S P. F- Φ φ co r Mi Φ H 53 d CO F- 53 Φ M Φ Φ d

ET Φ F- Φ d CQ rt rt CQ Φ Φ F- Ω Φ SU <! Cd F- d ET rt F- CQ Φ M ET CQ

53 rr F- Φ P Si 0 F- ^ Hi φ d F- co 3 E F- d er O M rt d Φ d P- X SU= Φ CQ

Φ 1 CQ P" d CQ di Φ d M ta Ω F- φ rr co d 53 Φ P N N P rt Φ d F- Φ

F- Φ Cd F- 3 su Φ - d P SU co E CO 53 ri CQ φ Ω SU= rt 53 F- Φ Hl - CQ d P ta d F- Ω F- F> Ω Φ rt 53 rt φ CQ Φ X ET Ω M P Φ d t M SU F- Φ M

< d CQ d ET rt F- Cd ET d rt ri φ co φ ET rt d M¹ 3 P F- Ω d Φ CQ to CQ M d=

Φ P O CO Φ Φ rt ≤ H rt F- O F- Φ φ CQ Φ ri P- SU d SU Φ X CQ d CO Φ Ω ? Ω

M ^^ r d F- SU: Φ φ F- co CQ 3 ta co d rr d O rt CQ d CQ 3 d M ET Φ M X er 0 < Φ d rr F- X CQ Ω Ω co < rt Φ P. P rt 3 CQ P SU: P H H 53 F- φ rt

F- P O co er CQ rt X ET ET rt 0 Φ P> Φ CQ SU CQ Φ SU ta Φ φ Φ 0 Φ rt CQ d φ M Ω Φ P Φ ri Φ 53 φ SU: ri ri P- H X d rt rt ri ri F- co co F- Si F- rt F-

P M CQ d ET N Φ O F- φ ri ri CQ 3 Ω rr O 3 Φ Φ Hl Su CQ rt ta Φ ta ^«d 1 d d Φ d 3 0 M SU P rt F- X SU 0= ET . d 53 Φ ri 3 F- d co co d M N 0 F P d g d CQ Φ CQ d Φ - ta Ω Φ d CQ Φ o φ F- F- d d CQ CQ Ω d su Φ d F- F-

CQ 3 O F- Φ co N d er Φ - CQ H d H rt F- rt SU φ P Φ ET M P F- Ω ri

CQ 3 <J ta d Ω d N F Φ CQ F- d Su rt CQ M d CQ F- 53 Φ su Φ rt P ET Φ to

N φ 3 O < ET di d d P. Φ CO 3 Ω er er d CQ Φ SU d Φ d Φ F- 3 M φ rt X co

53 er φ d Φ 3 3 su CQ Hi F- er Ω SU ET Φ Φ rr Φ ET Si rt CQ 53 - F- ta φ co M rt

F- d d ri Φ Φ CQ rt rt d Φ Er ta rt F- CQ φ ET Φ φ d co O ta Φ rt H O Φ

CO d to ET M F- CQ SU rt CQ d 53 CQ - . 0 Φ d CQ ri CQ d 3 di to Φ Φ 53 < F- d=

Ω CQ 3 Ω SU: fi ta Φ d Φ d ET Φ φ d td d P Φ Φ d φ su M CQ F- Φ rt er

ET CQ φ ET r-¹ Φ < d P d φ F- er 3 Pi F- P *Ü d 3 Φ ET P r Φ M Hi Φ φ φ 53 rt d Φ • - 5 CQ F- ta Φ F- Φ CQ <! ri - SU: d i su d X co 53 SU M d F- P φ d • ri Φ Φ rt tS3 d d ri Φ co Φ O ta Φ Φ 3 M SU d tsi Φ to d Φ F- P- er Cd d d Φ Φ P P Φ d Su H er CQ Φ d M Φ Ω d r-¹ d d φ P l_l. Mi d ta CQ O F- co CQ SU d P- Φ φ CQ d 3 Φ O Φ rt tr d Φ CQ P M F- φ M - d CQ SU d 53 rr . — . rt d CQ er Ω er P- 1 < rrj Φ Q P- CQ Φ Φ d= SU Φ 3 P X • d 53 SU P rt Φ ET Φ φ P Φ SU H r Φ F- ta d rt O t i CQ P p> d F- d o= " — ' M F- d SU co Φ ET Su fi P SU M M Φ co Mi 3 SU Φ P 2

53 CQ SU SU rt d d φ d Ω d SU: Ml φ ta Hi SU Q SU d= CQ d d Φ Φ φ Φ ta 3 W CQ d F- P Φ ET CQ rt d SU 3 rt rt ET M rt d M CQ

F- d Φ Φ X Φ d <i N F- M 53 rt Φ s d tr Φ co N r (i φ d CQ

Φ rt Ω SU er d Φ d Φ - φ Φ d φ CQ d r rr d Φ M φ ET d Φ d

0 53 F- Φ ET d Φ Φ ri 3 F- F- Φ F- P- Φ Φ Φ H CQ SU rt CQ F- d d Φ d ri d d co SU F- s3 L_J. d ta d ri P rt d ri d ri Φ =3 H - d CQ

M F- Φ d d rr d Φ Cd φ CQ d Φ Φ Φ P 53 CQ F- X φ Hi Φ

F- rt d 53 P- CQ Hi d φ 53 53 su d Q to ri d= d SU: ta SU M SU Φ d CO P

CQ CQ 3 X CQ Φ 3 O SU P F- φ • ri Φ ET d d rt Φ d P i d Φ

Ω Φ 0= SU Ω 3 Ω Φ CQ P- SU P F- F- α co ri N d Φ Mi rt Ml ri

ET ET CQ d CQ ET Φ ET rr d H 3 φ d d SU Ω Φ d O Φ Φ

Φ Φ d Φ CQ d φ Φ F- F- d Φ M φ P ET 3 φ er M CQ d d F- rt Φ P M M Φ CQ d rt co d rt F- t i CQ Φ CQ rt

P Ω SU M P" φ P¹ rt Φ Ml F- ri Φ M d r i M Φ P 1 ET P" SU d Φ d= d Ω d Φ d Φ

CQ CQ CQ i M M Si ET M F- M rt O Φ φ rt d d co

Fasern herstellbar wird. Auf diese Weise läßt sich die Spleißqualität von thermischen Schweißverbindungen zwischen mindestens zwei Lichtleitfasern ganz erheblich verbessern.

Zusammenfassend betrachtet kann als Probe- Lichtleitfaserabschnitt sowohl ein entcoateter, durchgehender Faserabschnitt des jeweilig zu verschweißenden Lichtwellenleiters selbst verwendet werden. Zum anderen kann als Probe- Lichtleitfaserabschnitt gegebenenfalls auch ein Faserabschnitt einer eigens vorgesehenen Testfaser verwendet werden. Vorzugsweise wird für eine solche Testfaser ein Fasertyp gewählt, der dem Fasertyp der später eigentlich miteinander zu verschweißenden Lichtwellenleiter möglichst entspricht. Schließlich kann es auch noch zweckmäßig sein, den jeweiligen Probe-Lichtleitfaserabschnitt durch „normale" Verschweißung zweier Lichtleitfaserenden zu bilden, wozu deren optische Fasern bezüglich ihrer Außenkonturen weitgehend fluchtend aufeinander ausgerichet wurden.

Wird auf den jeweiligen Probe-Lichtleitfaserabschnitt eine definierte Zugspannung ausgeübt und ein Bereich seines gespannten Längsabschnitts in den Erwärmungsbereich eines Lichtbogens gebracht, um den Einschnüreffekt auszulösen, so kann in der Praxis das Problem auftreten, daß der unter Zug stehende Probe-Lichtleitfaserabschnitt in seinem

Erwärmungsbereich zu schnell im Querschnitt reduziert wird und es dadurch zu schnell zum Faserbruch kommt. Beim Erwärmen durch den gezündeten Lichtbogen kann also die Viskosität des Probe-Lichtleitfaserabschnitts an dessen Erwärmungsstelle zu stark und zu schnell verringert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt das, daß der Beobachtungszeitraum für den Einschnürvorgang begonnen vom Auslösen des Einschnüreffekts bis zum Faserbruch zu kurz sein kann und aufgrund der dadurch bedingten zu geringen Dynamik des Einschnürvorgangs dessen praktische Auswertung nicht so ohne weiteres möglich ist. Würde beispielsweise mit dem niedrigst einstellbaren Schweißstrom von etwa 10 mA üblicher Lichtwellenleiter- ) LO t to M H

LΠ O LΠ o Lπ O LΠ co

Ω

ET

53

Φ

P- ta

< o ri

CQ

SU d

CQ σ d ri

Ω

ET

Si φ d s: φ

Ω

ET

CQ φ

<! o d

Cd

M

53

SU:

M

3 d d tQ co

1 d d

P

Abkühlungsphasen läßt sich somit die Viskosität des geschmolzenen Glasmaterials der Testfaser verringern und damit eine zeitlich langsamere Verjüngung des Faserquerschnitts erzielen. Durch den Pulsbetrieb des Lichtbogens wie zum Beispiel LB zwischen den beiden

Schweißelektroden ELI, EL2 von Figur 1 läßt sich also die Einschnürung bzw. Verjüngung des Testfaserquerschnitts in gezielter Weise derart beeinflussen, daß der Einschnürvorgang bzw. Verjüngungsvorgang der Testfaser zeitlich gestreckt bzw. zeitverzögert, das heißt in viele kleine

Einzelverjüngungsschritte gestückelt werden kann, so daß ein ausreichend großer Beobachtungsszeitraum zur Auswertung des Gesamteinschnürvorganges zur Verfügung steht. In praktischen Versuchen konnten auf diese Weise Beobachtungszeiträume vorzugsweise zwischen 1 min und 10 min, insbesondere zwischen 1 und 4 min, bevorzugt um etwa 3 min, erreicht werden. Die zeitliche Aufspreizung des Einschnürvorganges läßt sich durch entsprechende Einstellung der Pulszeitdauer, während der der Lichtbogen eingeschaltet ist, der Pausenzeitdauer bzw. Totzeit, während der Lichtbogen ausgeschaltet ist, und/oder des Schweißstroms des jeweilig abgegebenen Hitzeimpulses bewirken und beeinflussen. Insbesondere läßt sich die Verjüngung der jeweiligen Testfaser durch Variation der Pulszeit und/oder Pausenzeit steuern, insbesondere regeln. Allgemein ausgedrückt läßt sich somit durch entsprechende Triggerung des Lichtbogens wie zum Beispiel LB von Figur 1 bzw. 6 die Testfaser in präzise kontrollierbarer Weise, das heißt dosiert verjüngen.

Da der Verjüngungsvorgang durch dieselben Umwelt- und/oder Umgebungsbedingungen (wie zum Beispiel Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur, verwendeter

Lichtleitfasertyp, Elektrodenzustand, usw.) wie beim normalen Verschweißen je zweier Lichtleitfasern beeinflußt wird, kann er als einfache und zuverlässige Korrekturgröße zur Anpassung, insbesondere Optimierung ein oder mehrerer Schweißparameter (wie zum Beispiel Schweißstromstärke, Schweißzeitdauer, Elektrodenabstand, usw.) bei den aktuell gegebenen Schweißbedingungen herangezogen werden.

Zu diesem Zweck werden zunächst Eichmeßkurven entsprechend den Figuren 7 mit 10 ermittelt, um das zeitliche Verhalten des Verjüngungsvorgangs bei unterschiedlichen Umwelt- und/oder Umgebungsbedingungen aufzeichnen zu können. Insbesondere wurde folgende Vorgehensweise erfolgreich getestet :

Für den Pulsbetrieb des Lichtbogens LB (vergleiche Figur 1 bzw. Figur 6) wird die Entladungsstromstärke IS für alle abgegebenen Lichtbogenimpulse auf einen konstanten Wert wie zum Beispiel IS = KS (vergleiche Figur 11) eingestellt. Die Temperatur, die an der Erwärmungsstelle wie z.B. EZ des Probe-Lichtleitfaserabschnitts wie z.B. LF von Figur 1 wirksam wird, wird durch entsprechende Steuerung, insbesondere Regelung der Pulszeitdauer des jeweilig abgegebenen Hitzeimpulses eingestellt. Dabei wird für die Pausenzeit bzw. Totzeit zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Hitzeimpulsen ein konstanter Wert festgesetzt. Figur 11 veranschaulicht schematisch die Verhältnisse einer solchen Hitzeimpulsabfolge anhand eines Schweißstromstärke-/Zeit- Diagramms . Entlang dessen Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, während dessen Ordinaten die Schweißstromstärke IS zugeordnet ist. Die abgegebenen Hitzeimpulse sind durch entsprechende Schweißstromimpulse HP1 mit HPn stellvertretend gekennzeichnet. Für die Schweißstromimpulse HP1 mit HPn ist in erster Näherung jeweils eine Rechtecksform angenommen. Jedem Schweißstromimpuls HP1 mit HPn ist in der Figur 11 derselbe konstante Schweißstromwert IS = KS zugeordnet. Während je zwei zeitlich benachbarte Schweißstromimpulse wie zum Beispiel HP3 , HP4 jeweils mit etwa konstanter Pausenzeit TZ34=TZ=konstant , das heißt im selben zeitlichen Abstand aufeinander folgen, variiert die zeitliche Länge, das heißt Zeitdauer der einzelnen Schweißstromimpulse HP1 mit HPn. Die Regelung der Testfasertemperatur erfolgt also hier im Ausführungsbeispiel über die Pulszeit. Genauso kann es selbstverständlich auch zweckmäßig sein, zusätzlich oder unabhängig hiervon eine Temperaturregelung durch entsprechende Variation der Pausenzeiten herbeizuführen. In vorliegendem Testbeispiel wurde für die Pausenzeiten zwischen den in zeitlichen Abstand aufeinander folgenden Schweißstromimpulsen HP1 mit HPn ein konstanter Abkühlungszeiträum von vorzugsweise etwa 1 sec festgelegt.

Zweckmäßigerweise wird die Impulslänge bzw. Pulszeit PLl des ersten Hitzeimpulses, das heißt Startimpulses HP1 so gering gewählt, daß die durch diesen ersten Lichtbogenimpuls bewirkte Fasertemperatur nicht sofort zum Faserbruch führt . Bevorzugt wird die Pulszeit PLl des Startimpulses HP1 so gering gewählt, daß die durch ihn bewirkte Fasererwärmung noch nicht einmal zum Eintritt des Einschnüreffekts ausreicht. In der darauffolgenden ersten Pausenzeit TZ12=TZ=konstant wird dann mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems VK von Figur 1 bzw. 6, insbesondere einer Videokamera der Außendurchmesser des Probe-

Lichtleitfaserabschnitts LF an dessen Erwärmungsstelle EZ ermittelt. Dieser ermittelte Außendurchmesserwert wird in der Auswerte- /Steuereinrichtung COM von Figur 1 bzw. 6 insbesondre durch Differenzbildung mit dem ursprünglichen Außendurchmesser AD (vgl. Figur 5) des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF vor dessen Erwärmung verglichen. Dadurch kann in einfacher Weise eine etwaige Faserverjüngung, das heißt Reduzierung des ursprünglichen Faseraußendurchmessers ermittelt werden. Als Meßkriterium für die Einschnürwirkung jedes abgegebenen Hitzeimpulses kann es somit in der nachfolgenden Pausenzeit die Verringerung des Außendurchmessers AD (vergleiche Figur 5) des Probe- Lichtleitfaserabschnitts LF an der Erwärmungsstelle EZ herangezogen werden.

Im folgenden wird der zeitliche Verlauf der Faserjüngung bei einer ersten zugeordneten Ortshöhe Hl erfaßt und zur Auswertung bereitgestellt. Die Ortshöhe ist dabei durch einen bestimmten Luftdruckwert gekennzeichnet. Dieser Luftdruckwert kann vorzugsweise in einer üblichen Druckkammer bereitgestellt werden. Um bei diesem Luftdruckwert, der eine erste Höhenlage Hl repräsentiert, eine Eichmeßkurve aufzunehmen, die den Zusammenhang zwischen der Faserverjüngung und der Anzahl der abgegebenen Hitzeimpulse wiedergibt, wird die Schweißeinrichtung TV von Figur 1 bzw. 6 mit dem Probe- Lichtleitfaserabschnitt LF zweckmäßigerweise in diese Druckkammer eingebracht. Wird in der Pausenzeit TZ12 nach dem ersten Hitzeimpuls HP1 (vergleiche Figur 11) mit Hilfe des Bildverarbeitungssystems VK von Figur 1 bzw. 6, insbesondere einer Videoauswerteeinrichtung, noch keine Verjüngung der Testfaser festgestellt, so wird die Pulszeit, das heißt Pulslänge PL2 des nachfolgenden, zweiten

Hitzeimpulses HP2 gegenüber der Pulslänge PLl des ersten Hitzeimpulses HP1 verlängert. In der dem zweiten Hitzeimpuls HP2 nachfolgenden Pausenzeit TZ23=TZ=konstant wird wiederum mit Hilfe der Videoauswerteeinrichtung der Schweißeinrichtung TV von Figur 1 bzw. 6 überprüft, ob sich schon eine Verjüngung der Testfaser ergibt. Die Pulszeiten bzw. Pulslängen der Hitzeimpulse werden sukzessive so lange erhöht, bis sich eine bestimmte, vorher festgelegte Querschnittsreduzierung der Testfaser einstellt. Dabei wird in der Lichtbogenpause nach jedem Hitzeimpuls jeweils mit

Hilfe des Bildverarbeitungssystems VK von Figur 1 bzw. 6 die etwaig bewirkte Querschnittsreduzierung, das heißt Verjüngung der Testfaser ermittelt. Ab demjenigen Hitzeimpuls, ab dem erstmalig eine bestimmte vorgegebene und meßbare Querschnittsreduzierung der Testfaser initiiert, das heißt ausgelöst wird, wird die Pulszeit der nachfolgenden Hitzeimpulse nun derart geregelt, das sich pro Hitzeimpuls jeweils eine vorgebbare, konstante Querschnittsreduzierung der Testfaser einstellt. Allgemein ausgedrückt wird also eine Vielzahl von Hitzeimpulsen derart gesteuert, insbesondere geregelt, daß an der Erwärmungsstelle EZ pro Hitzeimpuls eine im wesentlichen konstante Querschnittsreduzierung der Testfaser, das heißt konstante Verjüngung des Außendurchmessers AD des Probe-Lichtleitfaserabschnitts LF erreicht wird. Bei der praktischen Realisierung der Parameteroptimierung wurde vorzugsweise eine Querschnittsreduzierung der Testfaser von etwa 1 μm pro

Hitzeimpuls angestrebt. Nachfolgende Tabelle veranschaulicht nochmals anhand einer beispielhaften Hitzeimpulsreihe das Grundprinzip der Pulszeitenregelung, um pro abgegebenen Hitzeimpuls eine annäherungsweise konstante Faserquerschnittsreduzierung, das heißt eine weitgehend konstante Verjüngung der Testfaser zu erzielen:

Testbeispiel :

Angestrebte Querschnittsreduzierung = 1 μm pro Hitzeimpuls

Startpuls 70ms Oμm

2. Puls 120ms Oμm

3. Puls 170ms 0,lμm

4. Puls 200ms 0,5μm 5. Puls 220ms lμm

6. Puls 220ms lμm

7. Puls 220ms lμm

usw.

Das Testbeispiel zeigt, daß der Start-Hitzeimpuls zunächst so gering gewählt wird, daß noch kein Einschnüreffekt und schon gar nicht ein Faserbruch eintritt. Die Pulszeit der nachfolgenden Hitzeimpulse wird dann schrittweise erhöht, bis sich erstmals eine meßbare Einschnürung des Faserquerschnitts zeigt. Hier im Testbeispiel wird erstmals eine meßbare Querschnittsreduzierung in der Pausenzeit nach dem dritten Hitzeimpuls von 0,1 μm erfaßt. Ab diesem Hitzeimpuls, ab der sich erstmals eine vorgegebene meßbare Querschnittsreduzierung der Testfaser einstellt, wird mit der Pulszeitregelung besgonnen und zwar dahingehend, daß sich in erster Näherung eine konstante Faserverjüngung pro abgegebenen Hitzeimpuls einstellt. Im vorliegenden Testbeispiel wird mit der Pulszeit als Regelgröße ab dem fünften abgegebenen Hitzeimpuls die angestrebte, konstante Querschnittsreduzierung von 1 μm pro Hitzeimpuls erzielt.

Dieses typische zeitliche Verhalten der Pulszeiten ist nochmals schematisch in Figur 11 veranschaulicht. Dort nehmen die Pulszeiten der Hitzeimpulse ausgehend vom Startimpuls HP1 bis zum Hitzeimpuls HPk zu, ab dem sich erstmal ein meßbarer Einschnüreffekt an der Testfaser zeigt. Die Pulszeiten PLk+1 mit PLm der nach dem Hitzeimpuls HPk folgenden Hitzeimpulse HPk+1 mit HPm variieren dann, um die Regelung auf eine konstante Faserquerschnittsreduzierung pro abgegebenen Hitzeimpuls sicherzustellen.

Bei der vorgegebenen, ersten Ortshöhe Hl wird nun nach diesem Regelprinzip eine Meßreihe aufgenommen, bei der jedem abgegebenen Hitzeimpuls die in der nachfolgenden Pausenzeit gemessene Faserquerschnittsreduzierung zugeordnet wird. Figur 7 zeigt ein solches Diagramm, entlang dessen Abszisse die

Nummer PA des jeweiligen Hitzeimpulses sowie entlang dessen Ordinaten die jeweils zugeordnete Querschnittsreduzierung, bzw. - Verjüngung AV aufgetragen ist. Für die erste simulierte Ortshöhe Hl ergibt sich die Meßreihe VH1. Jeder gemessene Verjüngungswert der Testfaser ist dabei durch ein kleines, leeres Quadrat gekennzeichnet. In analoger Weise zur ersten Meßreihe VH1 lassen sich weitere Meßreihen VH2 mit VHn für weitere, schrittweise steigende Ortshöhen H2 mit Hn aufzeichnen. In der Figur 7 ist die Meßreihe VH1 einer ersten Ortshöhe Hl, die Meßreihe VH2 einer nächsthöheren Ortslage H2 > Hl, die dritte Meßreihe VH3 einer wiederum größeren Ortshöhe H3 > H2 > Hl zugeordnet. Die Meßreihe VHn ist schließlich einer Ortshöhe Hn zugeordnet, die größer als die Ortshöhen Hl mit Hn-1 der übrigen Meßreihen VH1 mit VHn-1 ist. Für die Höhen Hl mit Hn, bei denen die verschiedenen Meßreihen VH1 mit VHn von Figur 7 aufgenommen wurden, gilt also : Hn > Hn- 1 > > H2 > Hl .

Insgesamt betrachtet ergibt sich somit ein Kennlinienfeld, das die Abhängigkeit der gemessenen Faserquerschnittsreduzierung AV in Abhängigkeit von der jeweiligen Hitzeimpulsnummer PA wiedergibt. Die Querschnittsreduzierungs-Meßwerte der jeweiligen Meßreihe sind dabei in Figur 7 jeweils durch dieselben Symbole wie zum Beispiel Kreuzchen, Dreiecke, Minuszeichen usw. gekennzeichnet.

Die aufgezeichneten Meßreihen VH1 mit VHn von Figur 7 zeigen bei erster Betrachtung jeweils denselben typischen Verlauf:

Im Anfangsbereich der jeweiligen Meßreihe tritt praktisch keine Verjüngung AV der Testfaser auf. Alle Meßreihen VH1 mit VHn weisen also einen flach, insbesondere waagerecht verlaufenden Anfangsbereich auf, entlang dem sich noch keine meßbare Querschnittsreduzierung AV der Testfaser zeigt. Im vorliegenden Meßbeispiel ist dies in erster Näherung der

Bereich zwischen dem 1. und 20. Hitzeimpuls. Ab etwa dem 40. Hitzeimpuls wird bei allen Meßreihen die Pulslänge, das heißt Pulszeit und damit die Erwärmung der Testfaser groß genug, daß sich pro abgegebenen Hitzeimpuls eine konstante Faserverjüngung einstellt. Ab dem 40. Hitzeimpuls verlaufen deshalb alle Meßreihen VH1 mit VHn in erster Näherung in Form einer Geraden. Zur Aufzeichnung der Eichmeßkurven von Figur 7 für verschiedene simulierte Ortshöhen Hl mit Hn wurden jeweils zweckmäßigerweise die Querschnittsreduzierungswerte von mindestens 80 abgegebenen Hitzeimpulsen, vorzugsweise zwischen 80 und 120 abgegebenen Hitzeimpulsen ermittelt. Für die Praxis kann es zweckmäßig sein, die Querschnittsreduzierungswerte so vieler abgegebener Hitzeimpulse aufzuzeichnen, bis schließlich der ursprüngliche Außendurchmesser der Testfaser auf etwa die Hälfte reduziert worden ist. In Abhängigkeit von der zugeordneten Ortshöhe ergibt sich für die Meßreihen VH1 mit VHn folgender Zusammenhang:

Je größer die Ortshöhe gewählt wird, das heißt je niedriger der Luftdruck wird, desto länger dauert es, die Pulszeit so zu regeln, daß sich eine konstante Verjüngung der Testfaser pro abgegebenen Hitzeimpuls einstellt. Je niedriger nämlich der Luftdruck mit zunehmender Ortshöhe wird, desto mehr Energie wird erforderlich, um denselben Heizeffekt wie bei niedrigerer Ortshöhe zu erreichen. In der Figur 7 verlaufen deshalb die unterschiedlichen Meßreihen VH1 mit VHn bezüglich ihres geradlinigen Teilabschnitts annäherungsweise parallel sowie in Abzissenrichtung versetzt zueinander. Je größer die zugehörige Ortshöhe wird, desto mehr wandert der geradlinige Teilabschnitt der jeweiligen Meßreihe nach rechts. Denn je größer die Ortshöhe wird, desto größer wird die Anzahl der abzugebenden Impulse, um erstmals einen Einschnüreffekt bei der Testfaser auslösen zu können. Die Meßreihen VH1 mit VHn sind bezüglich ihres annäherungsweise geradlinig verlaufenden Teilabschnitts in Abszissenrichtung gegeneinander versetzt. Der Grund dafür ist, daß der Einschnürvorgang umso später einsetzt, je größer die Ortshöhe, das heißt je geringer der Luftdruck wird. In der Figur 7 ergibt sich so zum Beispiel bei der Meßreihe VH1 für die niedrigste Meßhöhe Hl bereits ein zeitlich konstanter Einschnüreffekt ab etwa dem 20.

Hitzeimpuls. Demgegenüber verläuft die Meßreihe VHn, die der im Meßbeispiel größten Höhe Hn zugeordnet ist, selbst noch nach Abgabe des zwanzigsten Hitzeimpulseε weitgehend waagerecht, da noch kein Einschnüreffekt ausgelöst werden konnte.

Figur 8 zeigt für die Meßreihenscharen VH1 mit VHn von Figur 7 ein zugehöriges Pulszeit-/Impulsnummern-Diagramm. Entlang der Abszisse sind die Nummern PA der abgegebenen Hitzeimpulse aufgetragen. Diesen Impulsnummern PA sind entlang der

Ordinaten zugehörige Hitzeimpulslängen PL zugeordnet, die sich bei dem praktisch realisierten Regelungsprinzip zur Erzeugung einer konstanten Querschnittsreduzierung pro Hitzeimpuls ergeben. Die Meßreihen für die Pulslängen jedes abgegebenen Hitzeimpulses sind mit PLHl mit PLHn für die unterschiedlich vorgegebenen Ortshöhen Hl mit Hn bezeichnet. In der Figur 8 sind dabei die Pulszeiten, die derselben Ortshöhe Hl mit Hn wie die zugehörigen

Querschnittsreduzierungsmeßwerte AV von Figur 7 zugeordnet sind, mit denselben Symbolen versehen; die Pulszeiten für die erste Höhenlage Hl sind so zum Beispiel mit leeren Quadraten gekennzeichnet.

In der Figur 8 weisen die Meßreihen PLHl mit PLHn für die Pulszeiten PL der abgegebenen Hitzeimpulse ebenfalls einen charakteristischen Verlauf auf :

Die den verschiedenen Höhenlagen Hl mit Hn zugeordneten Meßreihen PLHl mit PLHn steigen zunächst jeweils steil bis zu einem Maximum der Pulslänge PL an. Ab dieser maximalen Pulszeit geht jede Meßreihe dann in erster Näherung in eine flach abfallende Gerade über. Der steil ansteigende

Anfangsverlauf jeder Meßreihe rührt davon her, daß es erst einer bestimmten Anzahl von abgegebenen Hitzeimpulsen braucht, um pro abgegebenen Hitzeimpuls eine konstante Querschnittsreduzierung einzuregeln. Etwa ab dem Maximum der jeweiligen Meßreihe PLHl mit PLHn setzt dann pro abgegebenen Hitzeimpuls eine konstante Faserverjüngung ein. Der flach abfallende, annäherungsweise geradlinige Verlauf der jeweiligen Meßreihe bedeutet, daß sich die auf eine konstante Verjüngung geregelten Pulszeiten der abgegebenen Hitzeimpulse wieder verringern. Dies ist dadurch erklärbar, daß sich mit abnehmendem Faserquerschnitt eine umso schnellere Erwärmung der Testfaser einstellt, d.h. die Testfaser würde bei gleichbleibenden Pulszeiten umso mehr verjüngt werden, je kleiner ihr Faserquerschnitt wird. Dieser Effekt wird bei der Regelung durch eine Verringerung der Pulszeiten ausgeglichen. Dies zeigt die Hitzeimpulsabfolge von Figur 11 nochmals in schematischer Darstellung. Ab dem Hitzeimpuls HPm bis zum letzten Hitzeimpuls HPn nehmen deren Pulslängen PLm mit PLn langsam ab.

Die annäherungsweise geradlinig verlaufenden Teilabschnitte der Meßreihen PLHl mit PLHn von Figur 8 sind in

Ordinatenrichtung gegeneinander versetzt, das heißt je zwei benachbarte Meßkurven wie zum Beispiel PLHl, PLH2 weisen bezüglich ihres geradlinig verlaufenden Teilabschnitts einen bestimmten Pulszeitenabstand PL voneinander auf. Die Meßkurven PLHl mit PLHn sind also voneinander separiert.

Dadurch ist es ermöglicht, jeder Meßhöhenlage Hl mit Hn eine Meßreihe PLHl mit PLHn in eindeutiger Weise zuzuordnen. Der niedrigsten Meßkurve PLHl ist dabei die niedrigste Meßhöhenlage Hl zugeordnet. Die zweite, nächst höher liegende Meßreihe PLH2 ist der nächst höheren Meßhöhenlage H2 > Hl zugewiesen, und so weiter. Die in Figur 8 am höchsten verlaufende Meßreihe PLHn ist schließlich der größten Ortshöhe Hn der hier im Testbeispiel ausgewählten Meßhöhenlagen zugeordnet. Allgemein ausgedrückt liegt das Maximum und der sich anschließende geradlinige Teilabschnitt der jeweiligen Meßreihe PLHl mit PLHn umso höher, je größer die Meßhöhe zur Aufnahme des Einschnürvorgangs wird. Der Grund dafür ist, daß die Temperatur des Lichtbogens und damit die Erwärmung der Testfaser vom Luftdruck abhängig ist. Je geringer der Luftdruck ist, das heißt je größer die simulierte Meßhöhe wird, desto mehr Energie ist aufzuwenden, um die gleiche Fasertemperatur zu erreichen. Bei dem auf konstante Querschnittsverjüngung getriggerten Pulsbetrieb des Lichtbogens wirkt sich eine Verringerung des Luftdrucks durch längere Pulszeiten aus. Damit die gleiche Verjüngung pro abgegebenen Hitzeimpuls erreicht werden kann, ist bei niedrigerem Luftdruck eine längere Pulszeit erforderlich. Die Pulszeiten der Meßreihe PLHn bei der im Meßbeispiel größten Meßhöhe Hn sind also gegenüber den Pulszeiten der übrigen Meßreihen am größten. Je größer die Meßhöhe wird, desto länger werden die Pulszeiten der jeweiligen Meßreihe. Bei den Meßreihen PLHl mit PLHn von Figur 8 ist weiterhin auffallend, daß ihre in erster Näherung geradlinig verlaufenden, flach abfallenden Teilabschnitte im wesentlichen parallel zueinander liegen. Ab dem Maximum der Pulszeiten PL der jeweiligen Meßreihe wird für die nachfolgenden, aufgenommenen Pulszeiten-Meßwerte zweckmäßigerweise durch Funktionenaproximation eine kontinuierliche Geradenfunktion gewonnen. In Figur 8 ist beispielhaft für die ersten beiden Meßreihen PLHl, PLH2 sowie die letzten beiden Meßreihen PLHn- 1, PLHn jeweils eine solche Approximationsgerade GHl, GH2 bzw. GHn- 1, GHn zusätzlich mit eingezeichnet.

Das Pulszeiten- /Pulsnummern-Diagramm von Figur 9 zeigt in vergrößerter Darstellung die rechte Bildhälfte von Figur 8 ab der Pulsnummer PA=60 mit den annäherungsweise geradlinig verlaufenden Teilabschnitten der Meßreihen PLHl mit PLHn. In der Figur 9 ist für die jeweilige Meßreihe PLHl mit PLHn jeweils zusätzlich die durch Funktionenapproximation gewonnene Pulszeitengerade GHl mit GHn eingezeichnet. Aus den Meßreihen PLHl mit PLHn, insbesondere den durch Mittelung gewonnenen Pulszeitengeraden GHl mit GHn, kann nun eine Relation zwischen Pulszeit und Meßhöhe abgeleitet werden. Der geradlinige Teilverlauf der Meßreihen PLHl mit PLHn ist nämlich dadurch miteinander vergleichbar, das für die unterschiedlichen Meßhöhenlagen jeweils derselbe Lichtbogen- Pulsbetrieb mit denselben Meßkriterien durchgeführt wurde. Insbesondere wurde jeweils für alle Meßreihen lediglich die Pulszeit variiert und zwar so, daß jeweils eine konstante Faser-Querschnittsreduzierung pro abgegebenen Hitzeimpuls sichergestellt wurde. Die verschiedenen Pulszeitengeraden GHl mit GHn unterscheiden sich durch verschiedene Ordinatenlagen voneinander; es ist deshalb zwewckmäßig, die Pulszeitengeraden GHl mit GHn mit einer Linie SL zu schneiden, die parallel zur Ordinaten PL verläuft und einem festen Abzissenwert zugeordnet wird. Die Schnittlinie SL wird beispielsweise bei der Pulsnummer PA = 40 festgelegt. Die ) L to t H P>

Lπ O LΠ 0 LΠ 0 LΠ

d CO rt MJ Cd tsi CQ Ed M MJ ü P MJ MJ 3 MJ J ι_ι. ^_ ö 53 0 tsi MJ N F- Hi Ed TJ P Ed co F

M Ω SU d F- 53 M 0= O d 0 F- F- d d= F- F- d Φ 2 F- d d 53 er F- d d d= t d SU 0= Ω F-

SU ET er Ω Φ o= ET d Φ Φ d M rt CQ 53 Φ Φ ri φ SU CQ CQ CQ ri P" N ET ET d

X 53 Φ CQ tr Ω ta Φ CQ X H l⁷^ d CQ φ ta CQ P ri ri rsi d Φ Φ CQ CQ d Φ d P- rt φ N 3 X φ d φ rt F- Φ P rt P Ed ri tsi P- ET Φ Φ CQ F- ri ET F- φ 0 N d F- Φ

F- F- H Φ Φ 3 ri H d F- Φ ri F- p- P- d Φ 0: Ω d CQ o= d P- 53 Φ P- H rt co ta SU P- ta SU: SU P O CQ 3 Φ O φ LO F- F- ET t i T SU CQ LO ri P d F- F- co SU rt CO

Ω Φ r rt X a 5 CQ φ d φ F- d CQ rt CQ Φ d d Ω φ F- Φ φ Φ rt rt CQ d F

ET F- F- Φ d F- F- Φ d rt s Φ Φ 0 53 φ d 0 F- ET d CQ CQ d d Φ Φ d

Φ d CQ d ri CQ M P rt d P- F- J P ri rt P 0 F- φ rt P d P d co d ri Ω X < Φ P Su N 2 Φ Φ T SU d F- ri F Ed F- Pr rt Φ ri d P- Hl P- CQ Φ Ed X Ω

F- ET d φ ri er d F- SU= d rsi Φ P 0= SU d co 3 rt P TJ CQ φ φ Φ 3 H rt ET

> Ω n d 53 P CQ rt > rt d d φ Su ET CQ d ri d Φ CQ ri d p. ET F- <! Φ F- φ SU d Φ CQ M Φ P- d φ F. d Φ Hl rsi P P¹ ri rt TJ SU o CQ to Φ er rt d Φ φ F- Φ CQ 3 Ed co P- O d P- d Hl d SU CQ P d= d P- CO CQ d P Ω 0 H F-

Φ d d CO er 3 F- Mi TJ CQ X φ d CQ P¹ 3 d ri CQ φ N S φ P¹ φ ET 53 • P

F- d P tsi rt Φ TJ SU φ P" d= d X p- d Φ P φ SU 3 N tsi Φ φ Φ P¹ CQ d d F- φ rt CQ Φ « co d i d Mi ET Φ 3 Φ rr CQ CQ Φ F- L_l. O 2 F- F- φ N P- Φ ö rt o M d) 53 P^> • • ET Φ fi CQ F- SU 2 N ri ri Φ F- Φ φ ri Φ rt CΩ CQ Φ Ω rt F- er Ml <: ri P- CQ SU d N rr rt φ d SU J CQ P P P ta Φ rt F- Ed rt P Φ P

Φ < 0 Φ ri N c-ι d P d Φ F- ta CQ MJ CQ F rt d φ d d TJ Φ rt to di F- CQ F-

M d d Ω P Φ Φ CQ Φ CQ F- P 0 d Φ P- Φ F _\ d Φ d F Hl d d Φ Φ Φ

H < CQ tr F- co rt Φ d d ET CQ d - > MJ CQ 2 rt d H d= J d d 3

F- O 53 Ml Φ H rt CQ N er Φ ri d 0= d F P- φ - X ri e F d X TJ Φ

Φ d Φ F- d Φ i 53 Φ Φ d φ ^* ri Φ CQ di ta rt 3 t P rt d φ r er ri CQ Si P 0= F- ri F- X TJ P- rt F- H d d ri ri P Φ F- ι_ι. co P¹ CQ

MJ rt d F- ta CQ 3 CQ d d d Φ CQ H φ rt Cd ri O φ SU rt Φ IS1 N P to CQ co rt

P F- Φ ri Si CQ φ Ω F- >d M φ Φ 0 P d F- CQ to P P- d φ t t i rt Φ

SU CQ 1 Φ ri ET rr F- <! CO to Φ SU rr H SU E H TJ Φ CQ CQ ri Φ Φ d d *_\ P> d F- φ ΓT Φ φ N MJ P¹ >τ) l_l. d d O er φ ET F CQ Φ N F- d TJ φ>

Φ M co 0 Ω Si d Φ P" φ d d φ CQ SU CQ φ 3 d 2 Φ O o 53 rt to rt MJ ET P- H rsi F- P¹ 3 H 53 co d $u Φ er F- F- Φ d ri Ω F- to H tr H Φ φ F- φ P rr F- « rt CQ F- CO φ Ω P tQ d CQ Φ ta rr rsi ta 53 P ET CQ TJ Ω CO su d d CQ P Φ Φ d N rt N F- ET Φ ET Φ i rt d ET Φ d d Ω F T N

Hl er Φ rt d F- Ed ri d Φ < Φ φ d ri P SU er φ co CQ o= ri Φ F- ET P> d Φ rt N ri 53 r Φ 0= Φ d 0 F- to F- CO F- Φ d Φ F- P d φ ET rt r rt Φ F- F-

53 Φ Φ φ ET d •ü r rr d rt d rt rt O ri P d rt Φ 53 Φ • rr d N rt rt

SU • F- P d Φ Φ d d CQ co φ φ rt ri Φ co ri SU F- 3 P" d rt Φ er d Φ F- d H rt d P d TJ F- d P e Φ d co Φ Ed P- P- P. CQ d d

CQ C ri ri co d CQ CQ Φ P Φ X SU: F d d P- F- Φ Φ CQ CQ H φ d d φ φ d CQ

Φ F- ^ N SU N N ri F- ri d ta H φ d d CQ d Ed F- 0 Φ Hl F- ri 0 d Φ pr Mi Ω Ml Φ CQ Φ Φ Ω ri rt ? SU ISJ φ F- d er d 3 N φ ri X ri

Φ d= ET O VO Φ F- F- ≥; ET 2 < 3 er rt rr P- co rt φ Φ P P- d P tsi P rt SU

CQ ri rt ri d rr rr SU: rt φ Φ CQ F- φ Φ CO N d φ 53 ΓT 3 F- co 53 d P rr d 3 φ Φ 3 Φ ET ta F- rt CO to d co TJ Φ X 3 Φ Φ F φ Φ to Φ

P d Φ ri "- F- d d Φ Hl ET tsi Ω rr H φ d P- O J CQ ri Ed Cd CO F- rt H

Φ CQ 3 F. d X ri d= 0= « ET TJ F- P P¹ 3 d d Φ P d φ Φ P rt . Ω

. — . h 3 F- Su P P d d ri ET F 3 3 F- F- CQ d co Φ F- F- Φ F- Ed ö Φ n SU: rr d - n d Φ Φ P d 3 F- Φ CQ N d rt CO

ΓT Ml er d 1_J. CQ 2! Φ d Cd CQ H

F- d 0 ta P CQ Si ri SU rt rt rt Φ P¹ SU d Φ φ d φ d rt

Φ 2 F- Φ CQ P. Φ Φ SU 53 3 d rsi Φ tsi F- co d d d 53 F- F- Ed rt SU

CQ r-¹ M φ ri φ CO F- F- d d to d P rt rt 3 φ Φ co 0= CQ P 3

N P rt d CQ tsi F- φ rt CQ Ed d CQ P- φ φ Φ 3 d F- φ ET di F- d φ 0 Φ d ΓT « d P rt P Φ 0= φ φ d ri φ H φ ri Φ ri M i P O φ Φ Φ d 0 tr F- 0 1 ri n P CQ J X d Φ φ F- ri M P¹ ri ri Φ d ri φ Φ > SU Ω r P CQ CQ d Ω P P F- d ri Φ d SU ET φ rt Φ F- ET d Ed d Ω d F- II d CQ Φ

M 1 er Φ H Φ tr P d Φ d rt r ΓT rt Φ P φ 0

LO LO to to P> H

LΠ O LΠ o LΠ o LΠ

φ M) P Ml tsi J Φ F S! TJ TJ s O <! MJ Cd N co er P TJ MJ X P TJ N 53 d 53 d Cd Cd d F- Φ d d P ri F- SU= ri ri d φ d o SU φ d Ω Φ SU d o o= Φ φ d d Φ P φ F- F- P rr CQ n CQ CQ O 53 Ω ET d= o F- rr P CQ < CQ tr CQ d M¹ d P rr M" CQ P SU P Ω Ω 3 co d CO er er er SU: ET ri Hl er 3 CQ F- Φ o Φ 53 rt d co CQ d N CQ Su P X P ET tr F- d ri Φ Φ Φ Φ ii rt Φ N Φ F- Φ 3 F- P P o Φ F- N φ Φ > rr N 3 Φ rt Φ rt 3 rr ri CO H 3 d φ d F- φ d ri F- 3 3 Φ d d Φ Φ 3 d F- d φ rt

Φ O er O SU F rt Φ P F- F P F- Φ CQ d P ta 3 F- P- ET ta d P- φ CQ • F- ta

Ω Φ d CO F- - F- r P- Φ d P φ er d d d rt rt rr SU Φ Φ P rt d — Ω 3 X d

ET er d P rt Ω rt P P Ω CQ d d Φ d Φ su Φ Φ er er d H Φ Hl ET α d d

Φ N Φ d ET (i Hl P- u tr rt < d P CQ rt ι-i tα d Φ Φ rt F- d SU Φ SU to P CQ d 53 2 r d rt SU SU Φ d rt Φ o CQ φ 0 ι_ι. su Ed F- d d Φ Ω SU: CQ d P d5 <l

P Φ φ CQ H ta co CQ φ d P d d Φ 53 3 0= er Hi 3 ET d CQ d= Φ φ P rr Φ φ φ ri Φ co rt P d 53 φ φ ET Hi Φ SU d P Φ er F- d Φ

MJ P> ET 53 Φ F- P P ri P- Φ φ g Φ φ P rt Φ Φ 3 P P¹ Φ φ Φ d P Φ Ω P

F- o O F- P- rt o SU φ rt φ F- P 3 d P- P Φ Φ F- P F- P P er P ET CQ

CQ i P d Hi P er tSI P- m F- H 53 Φ P N fi P Φ CQ SU d d Φ ET φ Φ TJ d φ Φ P Φ Su rt CQ d d SU d E to φ 53 CQ d CQ d φ X rt Φ d er F- F- P 3 d p> F- CQ Ω CQ φ CQ Φ SU Ω F- - P P er CQ Φ d CQ Φ rt d SU= d 53 SU Cd Φ er ET er ri Φ 3 Hl ET rt P 3 SU F- F- P = rt u P ta CQ

H Φ F- d F- ri Φ d Φ ri rt 53 P F- F- Φ TJ P Ω d - d er P 3 d Φ N

P> Φ Hi d SU P- F- P SU < Φ Φ - rt d d d tr Φ P Φ su F- CQ co P Φ

— MJ CQ er rr SU Φ er o P F- d CQ rt 3 F φ F- Ω rt Φ F-

O N P Ω CQ Pi ΓT CQ Hl CQ ri ta d 53 P er co CQ SU 53 < d P tr er l_l. d rt

SU H d φ tr Ω Φ rt P- Ω < ≤ <! P F- Φ Φ di N Ω F- Φ Hi d d rt P P φ Φ er CQ P d d tr ri SU d d ET Φ Φ Φ \ P P CO P Φ Er φ P rt d d φ Φ su 53 MJ d

CQ φ d= d d d F- d ri F- P o P o Φ F- rr P SU= Hi CQ rt rt 3 d Φ F- X

Φ td TJ F- td CQ Φ F- co CO ET P < d Ω rr Φ d Φ Φ Ω F- CQ d

CQ <! H 53 rr P 3 P rt d Φ SU: Φ d Φ P ET φ P P d P P P to ET d P

Φ O O F- rt 53 F- 53 rt rr Ω P d P Φ Φ d ü d Φ Ω Φ co Φ di φ F- P < er d F- er ri o SU= d F- Φ ET P rt d CQ P d X Φ 3 P ET P Ω d H d CQ Φ Φ ^

Φ rt Φ X ri P P d 53 d d Ω Φ P. d P d rr ET P Φ Φ d ) d Ed rt 1 d d 3 Φ P SU: 53 P P- 3 Hl er Φ P P d F- MJ F- SU: F- d d tsi

• F- F d d d rt rsi ET F- Ω Ω CQ d= 53 P d < < d CQ CQ SU Φ co ta φ -J « rt d F- CQ rt d Φ P d ri r ET CQ φ P φ Φ Φ Φ P X CQ P Φ CQ d co ö N d Ω Φ CQ d Φ CQ Φ i CQ Φ er F- CQ P Ω P Φ Φ H d Φ Φ d 3 <

F- Φ CQ ET ET P CQ CQ n CQ d φ d P ta o [SI SU: ET Φ F- P F- rt P M F- o

Φ F- et Φ co d Si N Hi SU d F- d to P ^ d P rt rt Ω F- SU: Cd Φ rr d

3 P ri P rt Φ TJ SU d d= d CQ Φ d Ω P P d - Φ ET φ rt F- P-

TJ di Φ Φ < Φ φ F- ri d Φ d ET Hl CQ CQ ET φ <! Φ d MJ 3 Φ P Ω ta M MJ d d ri F- O P d o d F- SU: P er d 53 X o P rt SU Cd di d rt d ET Q o F- rt n r Φ er d d Ω rr Hl Φ Φ ι_ι. Φ rt d rt Φ CQ Φ F- 3 φ CQ

CQ CQ td r-h CQ Hi φ ri Φ d Φ ET o P d Φ F- d Φ P Φ φ P 2 P Ω Φ P er d

N Φ F- SU Φ O CQ ri CQ M¹ F- - ta P MJ d CQ P X Su Φ F- ET ta SU: P P

Φ d Ω CQ ri ri SU F rt CQ d N co F- Ω rt rt rt ta Φ rt X rt SU

F- ET Φ d rt 3 SU: d < φ CQ P 53 rt 3 CQ TJ ET Φ P d ET d CQ d H rt . — . 3 Hi P d d O 3 d d su φ P F- d d F- 3 0 P o= 3 P Ω o

N Φ SU Φ SU > CQ rt P F- P d CQ F- 0 d P H Φ d Si tr Φ < Hi ET

P. • ta er d d d CQ Φ CQ d φ CQ r 3 P CQ P Φ Φ Φ ET Φ φ φ P

F- td X CQ φ ta CQ ri Φ P Φ tr Φ CQ φ M tsi P^J P d < d P d CQ d F- φ • d Ω 53 ri φ rt 53 er φ > d Φ P - co O Φ P- SU lP Φ et Φ

CQ p> ET P- d d Φ 0 er CQ P P- rt F- Ω rt d P SU er CQ CQ d

Φ < d ri Pr d r SU rt rt Φ ta o Hi Φ Φ rt ET d Su SU: d Φ Φ Φ Φ ri Φ F- P Φ 3 H Hl ri Φ F- rt d F- d F- φ P d Hl F- ET H d rt • d Hl Φ φ Φ d d d rt X CQ d P- P CQ Su er P d rt SU d d CQ d Φ SU F- rt Φ SU N rt Φ φ P CQ φ

SU d P . P X CQ F- Φ d d SU= P d φ rt rr d

Ω d CQ Φ Φ rt Ω <! F- d P rt d o P Φ

ET Su P F- d tr d d d Ω Si SU d Φ φ Φ CQ tr Φ ri P CQ Φ 1 φ CQ rt p^r d d

t to H

LΠ LΠ LΠ LΠ

Pulsen des Lichtbogens kann eine Zeitverzögerung für diesen Einschnürvorgang erreicht werden, so daß dieser über einen ausreichend großen Beobachtungszeitraum aufnehmbar ist. Der Einschnürvorgang kann dann zur Optimierung mindestens eines Schweißparameters, hier im Ausführungsbeispiel des

Schweißstroms bei den konkret vorliegenden Schweißbedingungen herangezogen werden. Erst nach diesem mindestens einem Vorversuch wird die Schweißverbindung zwischen je zwei, eigentlich miteinander zu verschweißenden optischen Fasern hergestellt und zwar mit den korrigierten, das heißt an die konkret vorliegenden Umwelt-/oder Umgebungsbedingungen angepaßten Schweißparametersatz.

Auf diese Weise ist es also möglich, mindestens einen der für den jeweiligen Schweißvorgang maßgebenden Schweißparameter ( wie zum Beispiel Schweißstromstärke, Schweißzeitdauer, usw.) unter einer Vielzuahl praktischer Gegebenheiten die jeweilig akutelle vorliegenden Schweißbedingungen (wie zum Beispiel Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur, verwendeter Lichtleitfasertyp, Elektrodenzustand, usw. ) in einfacher sowie zuverlässiger Weise anzupassen. Es können also mögliche, eine Qualität der Schweißverbindung bestimmende Größen umfassend mit einbezogen werden. Damit kann wechelndem bzw. unterschiedlichen Schweißverhältnissen Rechnung getragen werden, das heißt die Einstellung von

Schweißparametern kann also in einfacher Weise so vorgenommen werden, daß eine möglichst gute, von Umwelt- und/oder Umgebungseinflüssen weitgehend unabhängige Schweißverbindung zwischen je zwei optischen Fasern herstellbar wird. Auf diese Weise läßt sich die Spleißqualität von thermischen

Schweißverbindungen zwischen mindestens zwei Lichtleitfasern ganz erheblich verbessern.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Einstellung von Schweißparametern für die Herstellung thermischer Schweißverbindungen zwischen mindestens zwei Lichtwellenleitern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Probe-Lichtleitfaserabschnitt (LF) während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung (F) unterworfen wird, daß während dieser Zugbelastung der Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) an mindestens einer Längsstelle (EZ) erwärmt wird, und daß eine Einschnürung (Δd) , die sich dort bei der Erwärmungsstelle (EZ) am Außenumfang des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) unter der fortdauernden

Zugbelastung ausbildet, erfaßt und zur Einstellung eines oder mehrerer der Schweißparameter herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) ein entcoateter, durchgehender Faserabschnitt eines zu verschweißenden Lichtwellenleiters verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) ein

Faserabschnitt einer eigens vorgesehenen Testfaser verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Probe-Lichtleitfaserabschnitt (LF) durch Verschweißung zweier Lichtleitfaserenden (LF1, LF2 ) gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem jeweiligen Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) ein optisches Abbild in mindestens einer Projektionsebene (x,z) erzeugt sowie erfaßt wird, und daß die Bildinformation dieses Faserabbilds zur Auswertung bereitgestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Bildinformation des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) mindestens ein Meßkriterium für die Einschnürwirkung ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßkriterium für die Einschnürwirkung die Verringerung des Außendurchmessers (AD) des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) an der Erwärmungsstelle (EZ) herangezogen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßkriterium für die Einschnürwirkung die Intensitätswertveränderung innerhalb mindestens eines Meßfensters (MFl) herangezogen wird, von dem die Außenkontur (OL1) mindestens einer der beiden Längsseiten des Probe- Lichtfaserabschnitts (LF) im Bereich dessen Erwärmungsstelle (EZ) erfaßt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) mittels Glimmentladungen durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Zugspannung (F) stehende Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) jeweils soweit erwärmt wird, bis jeweils eine erste Einschnürwirkung (Δd) eintritt und meßbar wird .

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Zugspannung (F) stehende Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) soweit erwärmt wird, bis eine vorgegebene Soll- Einschnürung (Δd) erreicht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zu erreichende Soll- Einschnürung (Δd) derart festgelegt wird, daß sie einer optimalen Faserviskosität beim späteren thermischen Verschweißen von Lichtwellenleitern zugeordnet ist .

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zu erreichende Soll- Einschnürung (Δd) des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) etwa gleich der Hälfte dessen ursprünglichen Außendurchmessers (AD) gewählt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Probe-Lichtleitfaserabschnitt (LF) ein Meßlicht (ML) geführt wird, und daß eine etwaige Veränderung dieses Meßlichts (ML) gemessen und als Meßkriterium für die Einschnürwirkung herangezogen wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Zugspannung (F) stehende Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) kontinierlich erwärmt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) solange mit stetig ansteigendem Schweißstrom (IS) erwärmt wird, bis eine erste Einschnürung (Δd) meßbar wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ab Auftreten der ersten Einschnürung (Δd) der

Schweißstrom (IS) bis zur Erreichung einer vorgegebenen Soll-

Einschnürung weitgehend konstant beibehalten wird.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hervorrufung einer Einschnürwirkung (Δd) eine Vielzahl von Hitzeimpulsen (HP1 mit HPn) auf den unter Zugspannung (F) stehenden Probe-Lichtleitfaserabschnitt (LF) abgegeben wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Hitzeimpulsen (wie z.B. HPl, HP2) jeweils eine vorgebbare Totzeit (TZ12) zur Abkühlung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) abgewartet wird .

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstromstärke (IS) der Hitzeimpulse (IPl mit IPm) solange von einem Hitzeimpuls zum nächsten erhöht wird, bis eine erste Einschnürung (Δd) meßbar wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 mit 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Hitzeimpulsen (HPl mit HPn) derart geregelt wird, daß an der Erwärmungsstelle (EZ) pro abgegebenen Hitzeimpuls eine im wesentlichen konstante Verjüngung des Außendurchmessers (AD) des Probe- Lichtfaserabschnitts (LF) erreicht wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Pulslängen (PLl mit PLn) der Vielzahl von Hitzeimpulsen (HPl mit HPn) derart geregelt werden, daß an der Erwärmungsstelle (EZ) pro abgegebenen Hitzeimpuls eine im wesentlichen konstante Verjüngung des Außendurchmessers (AD) des Probe- Lichtfaserabschnitts (LF) erreicht wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei den jeweilig vorliegenden Schweißbedingungen die Pulslängen (PLl mit PLn) derjenigen Hitzeimpulse (HPl mit HPn) als Meßkriterium für die Einschnürwirkung ermittelt werden, ab denen eine im wesentlichen konstante

Durchmesserreduzierung des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) pro abgegebenen Hitzeimpuls einsetzt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Pulslänge (PLl mit Pin) mindestens eines Hitzeimpulses der zugehörige Korrekturfaktor zur Optimierung mindestens eines Schweißparameters ermittelt wird.

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach und/oder während der Durchführung des jeweiligen Erwärmungsvorgangs des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) der zeitliche Verlauf (PA) einer etwaig ausgelösten Einschnürwirkung aufgenommen und zur Auswertung bereitgestellt wird.

26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßkriterium für die Einschnürwirkung des jeweiligen Schweißvorgangs diejenige Zeitdauer (tE2) ermittelt wird, die ausgehend vom ursprünglichen Außendurchmesser (AD) des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) zur Erreichung einer vorgebbaren, radialen Querschnittsreduzierung benötigt wird.

27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßkriterium für die Einschnürwirkung des jeweiligen Schweißvorgangs derjenige Schweißstrom (IS) bestimmt wird, der ausgehend vom ursprünglichen Außendurchmesser (AD) des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) zur Erreichung einer vorgebbaren, radialen Querschnittsreduzierung benötigt wird.

28. Verfahren zum Verschweißen je zweier, einander zugeordneter optischer Fasern, wobei für die jeweils aktuell vorliegenden Schweißbedingungen zunächst mindestens ein Vorversuch an mindestens einem Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) zur Ermittlung eines optimalen Schweißparametersatzes durchgeführt wird, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in diesem Vorversuch der Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung (F) unterworfen wird, wobei während dieser Zugbelastung der Probe- Lichtleitfaserabschnitt (LF) an mindestens einer Längsstelle derart erwärmt wird, daß dort bei der Erwärmungsstelle am Außenumfang des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) unter der fortdauernden Zugbelastung eine Einschnürwirkung hervorgerufen wird, wobei diese Einschnürwirkung (Δd) erfaßt und zur Optimierung des Schweißparametersatzes für die vorliegenden Schweißbedingungen herangezogen wird, und wobei dann erst nach diesem mindestens einen Vorversuch mit dem ermittelten, optimierten Schweißparametersatz die Schweißverbindung je zweier, eigentlich miteinander zu verschweißender optischer Fasern hergestellt wird.

29. Vorrichtung (TV) zur Einstellung von Schweißparametern für die Herstellung thermischer Schweißverbindungen zwischen mindestens zwei Lichtwellenleitern, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zugeinrichtung (HVl, HV2 ) vorgesehen ist, mit der mindestens ein Probe-Lichtleitfaserabschnitt (LF) während einer vorgebbaren PrüfZeitdauer einer definierten Zugspannung (F) unterwerfbar ist, daß mindestens eine Heizeinrichtung (ELI, EL2) vorgesehen ist, mit der der unter Zugspannung (F) stehende Probe-Lichtleitfaserabschnitt (LF) an mindestens einer Längsstelle erwärmbar ist, und daß Mittel (VK, COM) vorgesehen sind, mit denen eine sich ausbildende Einschnürung (Δd) am Außenumfang des Probe- Lichtleitfaserabschnitts (LF) erfaßbar und zur Einstellung eines oder mehrerer der Schweißparameter heranziehbar ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den Einbau in einem Lichtwellenleiter-Spleißgerät