EINDHOVEN - Eine lösbare Verbindung für optische Glasfasern entwickelte das Philips-Forschungslaboratorium in Eindhoven. Der Vorteil der neuen Technik bestehe darin, einfache und ohne große Genauigkeitsanforderungen herstellbare Ausgangskomponenten verwenden zu können. Im folgenden erläutern die Philips-Forscher diese Entwicklung.
In den letzten Jahren hat die Bedeutung optischer Techniken für Kommunikationssysteme immer stärker zugenommen. Die dafür benötigten Laser und Glasfaserkabel haben inzwischen einen hohen Grad der Zuverlässigkeit und Genauigkeit erlangt. Ein Problem ist immer noch die lösbare Verbindung zweier Glasfasern. Bei den hierfür bisher entwickelten Techniken mußten die verwendeten Hilfskomponenten ein hohes Maß an Genauigkeit aufweisen.
Dies gilt für Multimodefasern (mit einem Kern von 50 Mikrometer und einem Mantel von 125 Mikrometer), aber in noch stärkerem Maße für die Monomodefasern (Kern 10 Mikrometer und Mantel 125 Mikrometer). Ein weiteres Problem kann bei einer Exzentrizität des Kerns entstehen, die insbesondere bei Monomodefasern einen großen Einfluß hat und für deren Korrektur bisher komplizierte Verfahren notwendig waren. Insgesamt sind die meisten Techniken wegen der erforderlichen Genauigkeit umständlich und teuer.
Würden die äußerst dünnen Glasfasern direkt miteinander verbunden werden, so würden infolge der unvermeidlichen Positionierungsungenauigkeit die Koppelverluste zu groß. Die Verbindung der Glasfasern erfolgt bei dem im Philips-Forschungslaboratorium in Eindhoven entwickelten Verfahren in zwei Phasen.
Zunächst wird eine Metallhülse so an einem Glasfaserende befestigt, daß man zwei solcher Hülsen mit Hilfe eines Kupplungselementes zueinander ausrichten kann. Hierfür ist eine neue Technik entwickelt worden, bei der von großer Bedeutung ist, daß die Ausgangskomponenten keine Präzisionsteile zu sein brauchen.
Es genügen einfache und preiswert hergestellte Teile, kleine Schwankungen in den Abmessungen sind zulässig. Auch der Manteldurchmesser darf eine gewisse Toleranz aufweisen. Ferner braucht der Kern in der Faser nicht genau zentriert zu sein. Insgesamt ist eine Toleranz von 100 Mikrometern zulässig.
Bei dieser Technik wird der Kern der Faser mit Hilfe eines rotierenden Prismensystems genau in die Achse einer Drehmaschine gebracht. Ein kleiner Meißel dreht anschließend die Hülse konzentrisch zum Kern und auf den richtigen Durchmesser ab.
Die Zentrierung wird über einen Monitor kontrolliert. Zu diesem Zweck wird die Glasfaser am anderen Ende beleuchtet. Wenn sich der Faserkern genau in der Achse der Drehmaschine befindet, sieht man auf dem Bildschirm zwei konzentrische Ringe. Jede andere Stellung hat zur Folge, daß sich die Lage der Ringe zueinander verschiebt. Der Durchmesser der Ringe wurde so gewählt, daß sie nur durch ein sehr schmales dunkles Band voneinander getrennt sind.
Eine geschulte Bedienungsperson kann auf diese Weise den Kern mit einer Abweichung von nur 0,05 Mikrometer zentrieren. Aber selbst ungeschulten Personen gelingt dies mit einer Abweichung von höchstens 0,1 Mikrometer. Mit dem gleichen optischen System kann man den Prozeß des Abdrehens kontrollieren. Diese spezielle Drehmaschine wird von der Philips-Maschinenfabrik (Niederlande) geliefert.
Wenn die Hülse konzentrisch abgedreht ist, kann man sie bequem in eine Steckverbindung einbauen. Hierfür gibt es verschiedene Ausführungen. Kürzlich ist im Forschungslaboratorium in Eindhoven eine Technik entwickelt worden, die zwei Stecker und eine Kupplung verwendet. Mit Hilfe von mechanischen Vorrichtungen werden die Hülsen genau ausgerichtet, so daß ein minimaler Koppelverlust zwischen den verbundenen Fasern garantiert wird.