DE3516899C2 - Method for producing an optical fiber connection - Google Patents
Method for producing an optical fiber connectionInfo
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Abstract
Ein wenig aufwendiges Verfahren zum Herstellen einer dämpfungsarmen Lichtleitfaserverbindung besteht darin, daß das eine Faserende (1) in ein Ätzmittel getaucht wird, welches das Kernmaterial (3) wegätzt, das Material des äußeren Fasermantels (6) aber nicht angreift, daß das andere Faserende (2) in ein anderes Ätzmittel getaucht wird, welches das Material des äußeren Fasermantels (8) wegätzt, aber das Kernmaterial (4) nicht angreift, und daß dann in den gegenüber dem Faserkern (3) hervorstehenden Fasermantel (6) der einen Lichtleitfaser (1) das gegenüber dem Fasermantel (8) hervorstehende Faserkernteil (4) der anderen Lichtleitfaser (2) hineingesteckt wird.A relatively inexpensive method for producing a low-loss optical fiber connection consists in dipping one fiber end (1) into an etchant which etches away the core material (3) but does not attack the material of the outer fiber cladding (6), dipping the other fiber end (2) into a different etchant which etches away the material of the outer fiber cladding (8) but does not attack the core material (4), and then inserting the fiber core part (4) of the other optical fiber (2) protruding from the fiber cladding (8) (6) of one optical fiber (1) into the fiber cladding (6) protruding from the fiber core (3).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtleitfaserverbindung, bei der die Faserkerne sich selbst beim Zusammenführen der Lichtleitfasern stirnseitig zueinander ausrichten.The present invention relates to a method for producing an optical fiber connection in which the fiber cores align themselves to one another at the end when the optical fibers are brought together.
Ein übliches, z. B. aus der DE 33 32 731 A1 bekanntes Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaserverbindung besteht darin, daß die zwei miteinander zu koppelnden Faser -enden vom äußeren Schutzmantel befreit und dann in eine an den Faserdurchmesser angepaßte Bohrung einer Aufnahmehülse hineingesteckt werden, worin sie mit ihren plan polierten Stirnseiten zusammentreffen. Hierbei entsteht aber nur dann eine dämpfungsarme Verbindung, wenn die lichtführenden Kerne der Fasern äußerst zentrisch in ihren Fasermäntel liegen. Diese Voraussetzung ist jedoch bei sehr dünnen Monomodefasern in der Regel nur unzureichend erfüllt. Schon ein gegenseitiger axialer Versatz der beiden zu koppelnden Monomodefaserkerne von mehr als 1 µm führt zu einer nicht tragbaren Dämpfung, weil nämlich die Faserkerne einen sehr geringen Durchmesser (ca. 10 µm) aufweisen.A common method for producing an optical fiber connection, known for example from DE 33 32 731 A1, consists in freeing the two fiber ends to be coupled from their outer protective sheath and then inserting them into a bore in a receiving sleeve that is adapted to the fiber diameter, where they meet with their flat, polished end faces. However, this only creates a low-attenuation connection if the light-conducting cores of the fibers are located extremely centrally in their fiber sheaths. However, this requirement is usually only inadequately met with very thin monomode fibers. Even a mutual axial offset of more than 1 µm between the two monomode fiber cores to be coupled leads to unacceptable attenuation, because the fiber cores have a very small diameter (approx. 10 µm).
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaserverbindung anzugeben, das mit sehr geringem Aufwand durchführbar ist und selbst für Monomodefasern mit sehr kleinem Kerndurchmesser eine dämpfungsarme Verbindung liefert.The invention is based on the object of specifying a method for producing an optical fiber connection which can be carried out with very little effort and which provides a low-attenuation connection even for single-mode fibers with a very small core diameter.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das eine Faserende in ein Ätzmittel getaucht wird, welches das Kernmaterial gegenüber dem Material des äußeren Fasermantels aber wegätzt, daß das andere Faserende in ein anderes Ätzmittel getaucht wird, welches das Material des äußeren Fasermantels gegenüber dem Kernmaterial wegätzt, und daß dann in den nach dem Wegätzen des Kernmaterials gegenüber dem Faserkern hervorstehenden Fasermantel der einen Lichtleitfaser das nach dem Wegätzen des Mantelmaterials gegenüber dem Fasermantel hervorstehende Faserkernteil der anderen Lichtleitfaser hineingesteckt wird.According to the invention, this object is achieved in that one fiber end is dipped in an etchant which etches away the core material opposite the material of the outer fiber cladding, that the other fiber end is dipped in a different etchant which etches away the material of the outer fiber cladding opposite the core material, and that the fiber core part of the other optical fiber, which protrudes opposite the fiber cladding after the cladding material has been etched away, is then inserted into the fiber cladding of one optical fiber which protrudes opposite the fiber core after the cladding material has been etched away.
Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Appropriate embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß sich die Faserkerne beim Zusammenstecken der Lichtleitfaserenden von selbst exakt zueinander ausrichten, ohne daß zusätzliche Justiermaßnahmen erforderlich sind.It is an advantage of the invention that the fiber cores align themselves exactly to one another when the optical fiber ends are plugged together, without additional adjustment measures being necessary.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.
Wie die Figur verdeutlicht, handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um zwei miteinander zu koppelnde Lichtleitfasern 1 und 2, deren Kern 3 bzw. 4 jeweils von einem zweischichtigen Mantel umgeben ist. Der Brechzahlverlauf n der beiden Fasern 1 und 2 zeigt, daß der Kern 3 bzw. 4 einen größeren Brechungsindex als die beiden Fasermäntel 5, 6 bzw. 7, 8 und der den Kern 3 bzw. 4 umgebende innere Mantel 5 bzw. 7 einen kleineren Brechungsindex als der äußere Mantel 6 bzw. 8 aufweist. Das anschließend beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaserverbindung ist nicht auf solche Fasern mit zweischichtigen Mänteln und dem angegebenen Brechzahlprofil beschränkt. Es kann auch auf beliebige andere Fasern angewendet werden.As the figure shows, this embodiment involves two optical fibers 1 and 2 to be coupled together, the core 3 or 4 of which is surrounded by a two-layer cladding. The refractive index profile n of the two fibers 1 and 2 shows that the core 3 or 4 has a higher refractive index than the two fiber claddings 5, 6 or 7, 8 and the inner cladding 5 or 7 surrounding the core 3 or 4 has a lower refractive index than the outer cladding 6 or 8. The method described below for producing an optical fiber connection is not limited to fibers with two-layer claddings and the specified refractive index profile. It can also be applied to any other fibers.
Eine Faser 1 wird in ein Ätzmittel eingetaucht, welches vornehmlich das Material des Kerns 3 wegätzt, den äußeren Mantel 6 aber nicht angreift. Dagegen wird die andere Faser 2in ein anderes Ätzmittel eingetaucht, welches vornehmlich das Material des äußeren Mantels 8 wegätzt, aber den Kern 4 stehen läßt.One fiber 1 is immersed in an etchant which primarily etches away the material of the core 3 but does not attack the outer sheath 6. In contrast, the other fiber 2 is immersed in a different etchant which primarily etches away the material of the outer sheath 8 but leaves the core 4 intact.
Bei diesen Ätzvorgängen werden auch Materialteile des inneren Mantels 5 bzw. 7 abgetragen, so daß ein konischer Übergang vom Kern 3 bzw. 4 auf den äußeren Mantel 6 bzw. 8 entsteht. Beide Fasern werden dem Ätzprozeß solange ausgesetzt, bis bei der einen Faser 1 der Kern 3 gegenüber dem äußeren Mantel 6 um die gleiche Länge (z. B. 20 µm) zurückgeätzt ist wie bei der anderen Faser 2 der äußere Mantel 8 gegenüber dem Kern 4.During these etching processes, material parts of the inner sheath 5 or 7 are also removed, so that a conical transition is created from the core 3 or 4 to the outer sheath 6 or 8. Both fibers are subjected to the etching process until the core 3 of one fiber 1 is etched back relative to the outer sheath 6 by the same length (e.g. 20 µm) as the outer sheath 8 of the other fiber 2 is etched back relative to the core 4 .
Zum Wegätzen des Kernmaterials, welches aus Ge-dotiertem Quarzglas besteht, wird als Ätzmittel Schwefelsäure verwendet und zum Wegätzen des äußeren Mantels, welcher aus reinem Quarzglas besteht, wird als Ätzmittel gepufferte Flußsäure verwendet. Der innere Fasermantel 5 bzw. 7 setzt sich aus F-dotiertem Quarzglas zusammen.Sulfuric acid is used as an etchant to etch away the core material, which consists of Ge-doped quartz glass, and buffered hydrofluoric acid is used as an etchant to etch away the outer cladding, which consists of pure quartz glass. The inner fiber cladding 5 or 7 is made of F-doped quartz glass.
Nach abgeschlossenem Ätzvorgang werden beide Faserenden 1 und 2 ineinandergesteckt, so daß der vorstehende Kernteil der einen Faser 2 in den vorstehenden Mantelteil der anderen Faser 1 eingreift. Dabei ist gewährleistet, daß die Kerne 3 und 4 der beiden Fasern 1 und 2 stirnseitig nahezu ohne axialen Versatz zusammentreffen, unabhängig von der exzentrischen Lage der Kerne in den Fasern. Danach werden die Faserenden unlösbar miteinander verschweißt oder lösbar in einem Steckergehäuse festgeklemmt.After the etching process is complete, both fiber ends 1 and 2 are inserted into one another so that the protruding core part of one fiber 2 engages the protruding cladding part of the other fiber 1. This ensures that the cores 3 and 4 of the two fibers 1 and 2 meet at the end with almost no axial offset, regardless of the eccentric position of the cores in the fibers. The fiber ends are then permanently welded together or releasably clamped in a connector housing.
Claims (4)
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Non-Patent Citations (1)
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