DE2344585B2 - Kupplung zi"" Verbinden von dielektrischen Lichtleitern - Google Patents
Kupplung zi"" Verbinden von dielektrischen LichtleiternInfo
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Description
35
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Verbinden von dielektrischen Lichtleitern
mit einem ersten, im wesentlichen zylindrischen Lichtleiter mit Fest- oder Flüssigseele und mit einem
zweiten, im wesentlichen zylindrischen Lichtleiter mit Flüssigseele.
Die Bezeichnungen »Licht« und »optisch« werden für die Bereiche des elektromagnetischen Spektrums
verwendet, die als infrarot, sichtbar und ultraviolett bezeichnet werden.
Bei der Verwendung von dielektrischen Lichtleitern für Nachrichtenübertragungsvorrichtungen liegt ein
Grundproblem in der Kupplung der einzelnen Lichtleiter miteinander. Die Verbindungen sollen möglichst
verlustarm und einfach in der Handhabung sein.
Bei bekannten Verfahren zum Verbinden dielektrischer Lichtleiter miteinander wird entweder das
Glas der beiden Lichtleiter an ihren zu verbindenden Enden miteinander verschmolzen, oder die Lichtleiter
werden in einer Spannvorrichtung zusammengeklemmt. Die Verschmelztechnik erfordert eine genaue
Ausrichtung der zu verbindenden Lichtleiter und natürlich die Verwendung einer Wärmequelle. Die
Einwirkung der Wärmequellen bringt Probleme mit sich, wenn flüssigkeitsgefüllte dielektrische Lichtleiter
verwendet werden. Verbindet man dagegen flüssigkeitsgefüllte dielektrische Lichtleiter durch Zusammenklemmen,
dann besteht das Problem einer genauen Ausrichtung und eines möglichen Auslaufens
der Flüssigseele.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplung zum Verbinden von dielektrischen Lichtleitern
der eingangs angeführten Art so auszubilden, daß eine gute Ausrichtung erzielt wird und ein Auslaufen
der Flüssigseele weitgehend verhindert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgerruiß dadurch gelöst,
daß der erste Lichtleiter einen gegen Ende zu sich verjüngenden Mantel mit annähernd gleicher Wandstärke
aufweist, der in den zweiten Lichtleiter, dessen Wandstärke annähernd konstant ist, einführbar ist,
und daß die beiden Lichtleiter unverschiebbar miteinander verbunden werden. In einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung weist der erste Lichtleiter gegen seine beiden Enden zu einen sich verjüngenden
Mantel mit annähernd gleicher Wandstärke auf, so daß eine Verbindung des zweiten Lichtleiters mit
Flüssigseele mit einem dritten Lichtleiter mit Flüssigseele möglich ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Die erfindungsgemäße Kupplung hat den Vorteil, daß keine Wärmeanwendung notwendig ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung werden dielektrische Multimode-Lichtleiter
mit Flüssigseele durch die sogenannte »Flaschenverschlußverbindung« miteinander verbunden. Dabei
wird ein sich gegen Ende zu leicht verjüngender dielektrischer Lichtleiter mit Glasseele in das Ende
des dielektrischen Lichtleiters mit Flüssigseele geschraubt, bis er das Ende fest abdichtet. Für eine
Dauerverbindung kann eine Schicht aus Epoxidharz verwendet werden. Es gibt zwei Anwendungsbereiche,
in denen eine derartige Kupplung nützlich ist:
a) Laser-Lichtleiter-Kupplung
Ein kurzes Ende eines dielektrischen Muitimodc-Lichtleiters mit Glasseele wird am Laser befestigt, und
dieser Lichtleiter wird mit den dielektrischen Lichtleitern mit Flüssigseele mittels einer »Flaschenverschlußverbindung«
gekuppelt, wodurch das Problem einer direkten Verbindung des Lasers mit dem dielektrischen
Lichtleiter mit Flüssigseele vermieden wird.
b) Lichtleiter-Lichtleiter-Kupplung
Ein kurzer Abschnitt eines dielektrischen Multimode-Lichtleiters
mit Glasseele wird an beiden Enden so angeschnitten, daß sich diese verjüngen, um eine
»Doppelflaschenverschlußverbindung« zwischen den beiden Lichtleitern mit Flüssigseele zu bilden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 den Strahlengang des Lichtes durch eine erfindungsgemäße Kupplung,
F i g. 2 den Lichtkegel, der infolge des vom dielektrischen Lichtleiter stammenden Lichtes in der
erfindungsgemäßen Kupplung entsteht,
F i g. 3 eine erfindungsgemäße Kupplung zum Verbinden eines ersten mit einem zweiten dielektrischen
Lichtleiter,
F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel einer eriindungsgemäßen
Kupplung und
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kupplung.
In der Zeichnung und insbesondere in der Fig. I ist eine Verbindung zwischen einem mit einer Glasseele
und einem mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiter dargestellt. Der Randstrahl
in dem mit einer Glasseele versehenen dielektrischen Lichtleiter bildet einen Winkel ttg mit einem Radius
des dielektrischen Lichtleiters mit einer Seele 2 und
einem Mantel 1. In dem mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiter mit einer Seele 5
und einem metallischen Mantel 4 bildet der Randstrahl einen Winkel (-), mit dem Radius. Wenn
(~)G φ θ, ist, dann liegt eine Fehlanpassung vor und
Energie wird verloren. Wenn Ha < β, ist, dann nimmt
der mit einer Flüssigseele versehene dielektrische Lichtleiter einen Teil des durch den mit einer Giasseele
versehenen Lichtleiter angebotenen Lichtes auf. und der Rest wird hei der Seele-Mantel-Grenze des
mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiters abgestrahlt. Wenn HG
> H1 ist, dann wird das gesamte durch den mit einer festen Seele versehenen
dielektrischen Lichtleiter ausgesandte Licht durch den ι s mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiter
aufgenommen, aber der mit einei Flüssigseele versehene dielektrische Lichtleiter könnte noch mehr
Licht aufnehmen, und daher ist die Kupplung mit dem mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen
Lichtleiter nicht optimal, und die gesamte zu dem mit einer Flüssigseele versehenen Lichtleiter übertragene
Energie ist kleiner als sie sein könnte. Es wird nun angenommen:
kein bedeutendes Ergebnis ist. Ein Wirkungsgrad von 120% entsprechend der Gleichung (5) bedeutet.
datS der mit einer Glasseele versehene dielektrische Lichtleiter 20% weniger Licht anbietet als der mit
einer Flüssigseele versehene dielektrische Lichtleiter aufnehmen kann. Auf diese Weise hat der mit einer
Glasseele versehene dielektrische Lichtleiter 20% weniger Licht von dem Laser oder der Anfangslange
des mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiters aufgenommen, als in die Länge des betrachteten
und mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiters gekuppelt werden kann. Der
tatsächliche Kupplungswirkungsgrad beträgt deshalb lediglich 100/120. d.h. 83%.
Es wird nun der schwierigere Fall betrachtet, ir dem /J2 Φ H4 ist. Dann folgt aus F i g. 1
=siir
»4
Θ, = sin'1 -ί.
Es wird nun der Fall betrachtet, bei dem die Indizes der Seele exakt übereinstimmen. Das durch den mit
einer Glasseele versehenen dielektrischen Lichtleiter angebotene Licht (F i g. 2) fällt auf eine Fläche 8.
Jedoch wird nur das auf eine Fläche 7 einfallende Licht durch den mit einer Flüssigseele versehenen
dielektrischen Lichtleiter aufgenommen. Deshalb hat der Kupplungswirkungsgrad E den Wert
40
• = f
L
tan H
(2)
wobei angenommen wird, daß die intensitätsverleilung
über der Lichtleiterseele mehr oder weniger einheitlich ist.
Wenn die Werte für H1 und
<-)(; aus Gleichung (1) eingesetzt werden, dann ergibt sich
E =
Dt1 -m
O)
und daraus
1J
= H1 (1 + /)
(4)
/I4 = H., (1 + g) ,
dann verringert sich der Ausdruck für den Kupplungswirkungsgrad zu
r*
K2 + 2«
I2+ 21
(5)
Es soll daraufhingewiesen werden, daß Gleichung (5) einen Kupplungswirkungsgrad von über 100% für
einen Fall vorsieht, in dem g größer als 1 ist, wobei dies
/J4 COS <-)(; = IU COS θ,';
«f. = sin-' ("A
cos- H. =( — ) — I — ■
\ihj \nj
\ihj \nj
In diesem Fall beträgt der Kupplungswirkungsgrac
(8) Diese Gleichung vereinfacht sich zu
_ tan <-),_
tan (-)',■
tan (-)',■
E> L'2+2/J'
(1 +g2)
-1)+ 1
Wenn
,I2 = H4 (1 + Λ)
eingesetzt wird, dann ergibt sich
E
E
E' = — r
(10)
(ID
Es können Tabellen für die Kupplungswirkungs grade aufgestellt werden.
Wenn nun die Brechungsindexunterschiede der dielektrischen Lichtleiter wie folgt geschrieben werden:
| Tabelle | 1 | 1% | 2% | Lichtleitern | 4% | 50O | 6% | 7% | 8% | mit | IO0/ |
| 100 | 50 | 3rechungsindizes | 25 | 20 | 16 | 14 | 12 | IC | |||
| 50 | 100 | 50 | 39 | 32 | 28 | 24 | 19 | ||||
| 33 | 66 | 3% | 75 | 59 | 49 | 42 | 37 | 9% | 2S | ||
| 25 | 50 | 33 | 100 | 79 | 66 | 56 | 49 | 11 | 39 | ||
| Kupplungswirkungsgrade von | 20 | 39 | 66 | 79 | 100 | 83 | 70 | 62 | 21 | 49 | |
| veränderlichen 1 | 16 | 32 | 100 | 66 | 83 | 100 | 85 | 74 | 32 | 59 | |
| ,) = 0 | 14 | 28 | 75 | 56 | 70 | 85 | 100 | 87 | 43 | 69 | |
| '/R | 12 | 24 | 59 | 49 | 62 | 74 | 87 | 100 | .54 | 79 | |
| 1% | 11 | 21 | 49 | 43 | 54 | 66 | 77 | 88 | 66 | 9( | |
| 2% | 10 | 19 | 42 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 77 | KK | |
| 3% | 37 | 88 | |||||||||
| 4% | 32 | 100 | |||||||||
| 5% | 29 | 90 | |||||||||
| 6% | |||||||||||
| 7% | |||||||||||
| 8% | |||||||||||
| 9% | |||||||||||
| 10% | |||||||||||
Die aus der Gleichung (5) errechnete Tubelle 1
gibt die Kupplungswirkungsgrade von dielektrischen Lichtleitern an, deren Indizes der Seelen übereinstimmen
und deren Seelen- und Mantel-Indizes um 1 bis 10% abweichen.
Kuppliingswirkungsgradc von Lichtleitern mit
veränderlichen Brechungsindizes
Λ = 5%
1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10%
| 1% | 90 | 55 | 37 | 28 | 22 | 18 | 16 | 13 | 12 | K) |
| 2% | 45 | 90 | 74 | 55 | 44 | 36 | 31 | 27 | 24 | 19 |
| 3% | 30 | 60 | 90 | 84 | 66 | 55 | 47 | 41 | 36 | 33 |
| 4% | 22 | 45 | 67 | 90 | 88 | 74 | 63 | 55 | 49 | 44 |
| 5% | 17 | 36 | 54 | 72 | 89 | 92 | 79 | 69 | 60 | 55 |
| 6% | 14 | 30 | 44 | 60 | 83 | 89 | 96 | 83 | 71 | 66 |
| 7% | 12 | 25 | 38 | 51 | 63 | 76 | 89 | 99 | 86 | 78 |
| 8% | Π | 33 | 44 | 55 | 67 | 78 | 89 | 99 | 89 | |
| 9% | 10 | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 67 | 79 | 89 | 99 |
| 10% | 9 | 17 | 26 | 35 | 35 | 53 | 62 | 70 | 80 | 88 |
Die aus der Gleichung (11) errechnete Tabelle 2
entspricht der Tabelle 1 für einen Fall, bei dem die beiden Indizes der Seelen um 5% abweichen.
Man sieht daraus, daß eine ziemlich große Abweichung
der Seelenbrechungsindizes zugelassen werden kann, bevor der Kupplungswirkungsgrad auf 90%
(0,4 dB Verlust) abfällt, wobei jedoch die Seelen-Mantcl-Indexverhältnisse
der beiden dielektrischen Lichtleiter dicht beisammen sein müssen. Ein dielektrischer
LichtSeiter mit einem Brechungsindexunterschied von 10% kann an einen Lichtleiter mit einem Brechungsindexunterschied
von 9% mit einem Kupplungswirkungsgrad von 90% angepaßt werden, aber eine größere Abweichung kann nicht zugelassen werden.
Daraus folgt, daß die Indizes der für die »Flaschenverschlüsse« ausgewählten Gläser nahezu genau mit
den Indizes der mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiter übereinstimmen müssen.
Es muß also ein Glas mit einem Brechungsindex'genommen
werden, der gleich ist dem Brechungsindex der Flüssigkeit, und dieses muß mit dem Wandmaterial
des mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiters überzogen werden. Dies ist jedoch irreführend,
da zwei der möglichen Wandmaterialien Quarz und Hartglas (Pyrex-Glas oder Hartglas, hergestellt
durch J. A. J ο b 1 i η g s) sind, die beide so kleine Ausdehnungskoeffizienten haben, daß kein
Glas mit ihnen übereinstimmt. Von diesen beiden Spezialfällen abgesehen, kann das gleiche Glas für den
Mantel und die Wand verwendet werden; und alles, was erforderlich ist, ist ein Glas, dessen Index mit dem
der Flüssigseele übereinstimmt.
Die unten zusammen mit ihren Brechungsindizes aufeeführten Flüssigkeiten sind zur Verwendung als
Flifssigseelen für mit Flüssigseelen veisehene dielektrische
Lichtleiter geeignet. Alle diese Flüssigkeiten haben eine niedrige Absorption im Infrarotbereich.
im Wellenlangenbcreich von GaAs. Die Flüssigkeiten sind
Bromlrichlormelhan mit dem Brechungsindex 1,5063.
Kohlcnstofftetrachlorid mit dem Brechungsindex 1,4601,
Tetrachloräthylen mit dem Brechungsindex 1,5053,
Hexuchlorbutu-l,3-dicn mit dem Brechungsindex
1,5542,
Hexachlorcyclopenta -1,3-dien mit dem Brechungsindex
1,5600.
Es ist deshalb möglich. Lichtleiter mit Quarzwänden vorzusehen, die mit einer dieser Flüssigkeiten gefüllt
sind, und Hartglaslichtleiter, die mit einer Flüssigkeit außer Kohlenstofftetrachlorid gefüllt sind.
Die möglichen Lichtleiter mit ihren Werten von / [vgl. Gleichung(4)] sind die folgenden:
P 1 = Hartglas/Bromtrichloromethan
mit / = 2.19%.
P 2 = Hartglas/Tetrachloräthylen
P 2 = Hartglas/Tetrachloräthylen
mit / = 2,12%.
P 3 = Hartglas/Hexa'chlorbutadien
P 3 = Hartglas/Hexa'chlorbutadien
mil / = 5.44%.
P 4 = Hartglas/Hexachlorcyclopentadien
P 4 = Hartglas/Hexachlorcyclopentadien
mit / = 5,83%.
Q 1 = Quarz/Kohlenstofftetrachlorid
Q 1 = Quarz/Kohlenstofftetrachlorid
mit / = 0,21%.
Q 2 = Quarz/Bromtrichlormethan
Q 2 = Quarz/Bromtrichlormethan
mit / = 3,38%.
Q 3 = Quarz/Tetrachloräthylen
Q 3 = Quarz/Tetrachloräthylen
mit / = 3.31%.
Q 4 = Quarz/Hexachlorbutadien
Q 4 = Quarz/Hexachlorbutadien
mit / = 6,67%.
Q 5 = Quarz/Hexachlorcyclopentadien
Q 5 = Quarz/Hexachlorcyclopentadien
mit / = 7,06%.
Es gibt zwei durch die Firma Schott hergestellte Schott-Gläser mil normalen Ausdehnungskoeffizienten,
deren Brechungsindizes bis auf einige Prozent dem von Quarz und Hartglas gleich sind. Diese Gläser
sind FK 1, dessen Brechungsindex 1,46888 beträgt, und FK 3, dessen Brechungsindex 1,46267 beträgt.
Eine Anzahl anderer Schott-Gläser kann mit diesen obengenannten Gläsern FK 1 und FK 3 als »Flaschenverschlüsse«
verwendet werden. Die Tabelle 3 gibt die sich ergebenden Lichtleiter zusammen mit
den Werten von g aus Gleichung (4) an.
Mögliche Fasern für »Flaschenverschlüsse«
Faser
Gläser
| Gl | FK l/K 11 | 1.98% |
| G2 | FK 1/BK4 | 2,02% |
| G3 | FK l/K 10 | 2.05% |
| G4 | FK I/ZKN7 | 2,21 % |
| G5 | FK I/PK J | 2,25% |
| G6 | FK 1/BK5 | 2.29% |
| G 7 | FK 1/BaLF 5 | 5.17% |
| G8 | FK 1/LLF7 | 5,23% |
| G9 | FK 1/BaLF 8 | 5.57% |
| hortsel/ung | CiIiISLT |
| ta se ι | FK I/PSK 3 |
| Ci 10 | FK 1/BaK 5 |
| Ci Il | FK 1/PSK 50 |
| G 12 | FK I/PK 2 |
| Ci 13 | FK I/PH 50 |
| Ci 14 | FK 1/BK8 |
| Ci 15 | FK 1/BK 13 |
| G 16 | fK 1/BaLK 3 |
| G 17 | FK I/K 3 |
| G 18 | FK 1 /K 5 |
| Ci 19 | FK I/K 50 |
| Ci 20 | FK 1/Z.K2 |
| G 21 | FK 1/KF6 |
| Ci 22 | FK 1'BaK I |
| G 23 | FK 1 BaK I |
| Ci 24 | IK 1/BaK 50 |
| Ci 25 | FK 1 /SK 11 |
| Ci 26 | FK 1/BaLF 2 |
| Ci 27 | FK 1 /BaLF 3 |
| G 28 | FK 1/LLF4 |
| Ci 29 | FK 1/BaF 2 |
| Ci 30 | FK 1/LF1 |
| Cj 31 | FK 1/5 K 12 |
| Ci 32 | FK 1/BaLF 4 |
| Ci 33 | FK 1/BaF 3 |
| G 34/FK 1 | FK I/LF 3 |
| G 35 | FK 1/LF4 |
| Ci 36 | FK 1/LF5 |
| G 37 | FK 1 /LF 7 |
| G 38 | FK 3/FK 1 |
| Ci 39 | FK 3/BK 2 |
| G 40 | FK 3/BK 7 |
| G 41 | FK 3/BaLK 1 |
| G 42 | FK 3/BaLK 3 |
| G 43 | FK 3/K 3 |
| G44 | IK 3/K 4 |
| G 45 | FK 3/K 7 |
| G 46 | FK 3/K I· 3 |
| G 47 | FK 3/K 16 |
| G 48 | IK 3/1'SK 2 |
| G 49 | IK 3/BaK I |
| G 50 | FK 3/BaK 50 |
| G 51 | FK 3/SK 11 |
| G 52 | FK 3/SK 20 |
| G 53 | IK 3/BaLF I |
| Ci 54 | IK 3/BaLI 2 |
| G 55 | IK 3/BaLI 3 |
| G 56 | FK 3/BaLJ 4 |
| G 57 | FK 3/BaF 2 |
| G 58 | IK 3/LFI |
| G 59 | IK 3/BaF 3 |
| G 60 | FK 3Ll 4 |
| G 61 | IK 3/LI 7 |
| G 62 | IK 3 Il X |
| G 63 | |
5.58% 5.81 % 5.88% 3.22% 3,38% 3.34% 3.42%
3.22% 3.21% 3,50% 3.50% 3.39% 3.13% 6,88% 6.88% 6.56%
6,30% 6.76% 6.79% 6.09% 6,62% 6.85% 7.60% 7.34% 6,96% 7.53%
7,22% 7,42% 6,99% 0.42% 3.65% 3,56% 3,17% 3.66% 3,64%
3.35% 3,16% 3,38% 3,57% 7.09% 7.34%, 7.01%
6,75% 6,47% 6.63% 7.21% 7.24% 6,54% 7,44%, 7.32%
7.41% 7.68% 7.44 % 6.74"/,,
Die in der Tabelle 3 angegebenen Daten kö mit den /- und g-Werten dazu verwendet werden
aus Gleichung!! 1) die theoretischen Kupplung
, kungsgrade zu ermitteln. Die Tabelle 4 gibt d
s berechneten Kupplimgswirkungsgrade an.
Vorhergesagte Kupplimgswirkungsgrade der »Flaschen verschlußK-KuppIungcn
P WG 2 92,2%
* P I G 3 93.6%
* P 1/G4 99.1%
* P l/G 5 97.7%
P 1/G6 95.6%
P 2/G 1 93,3%
P 2/G 2 95,2%
* P 2/G 3 96,7%
* P 2/G 4 95,9%
P 3/G 7 94.9%
P 3/G 8 96.1%
* P 3/G 9 97,6%
P 3/G 10 97.4%
* P 3/G 11 93,4%
* P4/G9 95.4%
P4;'G 10 95.6%
* P 4/G 11 99.7%
P4/G 12 99.1%
Ql /G 39 50.3%
Q 2/G 13 93.5%
* 0 2/G 14 98.3%
0 2/G 15 97.3%
* 0 2/G 16 99,4%
O2/G17 93.5%
Q2 G i9 93.2%
Q2 G 19 98.1%
0 2/G 20 98.1%
0 2/G 21 98.6°/,
Q 2/G 23 97.2°/,
0 2/G 40 93,9°/.
0 2/G 41 96,6°/<
0 2/G 42 92,1%
Q2/G43 94.0°/,
02 G 44 94.2°/,
Q 2/G 45 97.3°/<
Q 2/G 46 9L9°/<
* 0 2 G 47 98.3°/<
0 2, G 48 96.2°/<
O3G13 95.5°/i
* 03 G 14 99.4°/,
Q 3,G 15 99.4°/,
* 03 G 16 98.3°/(
Q3G17 95.5°/c
0 3/G 18 95.3°/<
03 G 19 96.2°/<
Q3 G 20 96,0°/<
O3G2I 99.3%
0 3 G 22 93.0%
0 3 G 23 95.0"/,
0 3 Ci 40 91.9%
0 3 G 41 94.5"',
0 3 G 42 94.1"',
Fortsetzung
Q4/G33 93.6%
Q4/G34 98,9%
* Q4/G36 95,2%
Q4/G37 92,5%
Q4/G38 98,5%
Q5/G49 98,8%
Q 5/G 50 97,9%
Q5/G51 97.6%
Q 5/G 52 93.6%
Q 5/G 54 92,2%
* Q 5/G 55 99.5%
* O 5/G 56 99.1%
Q 5/G 58 96,5%
O 5/G 59 98,1%
Q 5/G 60 96,6%
Q 5/G 61 93,4%
Q 5/G 62 96,5%
O 5/G 63 93,6%
Q 5/G 24 95.6%
Q 5/G 27 93,9%
Q 5/G 28 94,3%
Q 5/G 29 94,6%
* O 5/G 31 95,4%
Q 5/G 32 94.2%
O 5/G 33 97.7%
O 5/G 34 96,8%
O 5/G 35 95,3%
* Q 5/G 36 99,5%
O 5/G 37 96.7%
O 5/G 38 97,1%
Q 3/G 43 92.0%
Q 3/G 44 92.2%
Q3/G45 99.7%
O 3/G 46 93.9%
* O 3/G 47 99.5%
O 3/G 48 94.1%
Q4/G49 97.1%
Q 4/G 50 93,7%
Q4/G51 98,1%
Q 4/G 52 97,8%
O 4/G 53 93,7%
Q4/G54 96,2%
* Q4/G55 95,4%
* O 4/G 56 94.9%
Q4/G57 94,7%
O 4/G 58 92.3%
O 4/G 59 93,8%
Q 4/G 60 92,2%
Q 4/G 62 92,2%
Q 4/G 63 97,7%
Q 4/G 24 99,9%
Q 4/G 25 95.0%
O 4/G 26 91,2%
Q 4/G 27 98.0%
Q 4/G 28 98,5%
ίο 0 4/G 29 98,8%
Q 4/G 30 96,6%
* Q 4/G 31 99,7%
Die Zahl der möglichen Glaserzusammenstellungen
■ 5 kann eingeschränkt werden, indem lediglich diejenigen
betrachtet werden, die Kupplungswirkungsgrade von 93% oder mehr ergeben, und indem diejenigen vernachlässigt
werden, deren Ausdehnungskoeffizienten nicht dicht an die vorgeschlagenen Mantelmaterialien
angepaßt sind. Die danach möglichen Gläserzusammenstellungen sind in der Tabelle 4 durch einen »*«
gekennzeichnet.
Die Anordnung einer typischen »Flaschenverschlußkupplung« ist in F i g. 3 gezeigt. Ein Abschnitt
eines dielektrischen Lichtleiters 1 hat eine sich leicht verjüngende Außenfläche 6 (in der Figur stark übertrieben
dargestellt), wobei diese sich verjüngende Oberfläche eine feste Seele 2 besitzt. Die sich verjüngende
Oberfläche 6 liegt in der mit Flüssigkeit gefüllten Seele 5 des dielektrischen Lichtleiters 4, wodurch
die mit der Flüssigkeit gefüllte Seele 5 abgedichtet wird. Die Kupplung ist abgedichtet und haltbar
gemacht durch Beschichtung der Übergangsstelle mit einer Epoxidharzschicht 3. Die Flüssigkeit wird
so in dem mit einer Flüssigseele versehenen dielektrischen Lichtleiter abgedichtet.
In Fig. 4 ist eine Kupplungseinheit 1 mit einem einzigen sich verjüngenden Abschnitt dargestellt. Eine
derartige Einheit kann zur Verbindung eines Lasers mit einem dielektrischen Lichtleiter verwendet werden.
In F i g. 5 ist ein Lichtleiter mit zwei sich verjüngenden Enden 6 gezeigt, der zur Verbindung von zwei
dielektrischen Lichtleitern geeignet ist.
In der Fig. 5 sind beide sich verjüngenden Endabschnitte
stark übertrieben dargestellt. In der Praxis genügt schon eine sehr kleine Abschrägung. Geeignet
sind sich verjüngende Enden, bei denen der Lichtleiterdurchmesser um einen Faktor 2 über eine
Entfernung von 2 bis 3 cm verringert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
r-*
Claims (3)
1. Kupplung zum Verbinden von dielektrischen Lichtleitern mit einem ersten, im wesentliehen
zylindrischen Lichtleiter einschließlich Festoder Flüssigseele und mit einem zweiten, im
wesentlichen zylindrischen Lichtleiter einschließlich Flüssigseele, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Lichtleiter (1) einen gegen Ende zu sich verjüngenden Mantel mit annähernd
gleicher Wandstärke aufweist, der in den zweiten Lichtleiter (4), dessen Wandstärke annähernd konstant
ist, einführbar ist, und daß die beiden Lichtleiter unverschiebbar miteinander verbunden werden.
2. Kupplung nach Anspruch 1 zum Verbinden des zweiten Lichtleiters mit Flüssigseele mit einem
dritten dielektrischen Lichtleiter, der aus einem Mantel und einer Flüssigseele besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Lichtleiter (1) einen ersten und einen zweiten, gegen Ende sich verjüngenden
Mantel mit annähernd gleicher Wandstärke aufweist, und in den zweiten im wesentlichen
zylindrischen Lichtleiter (4) und in den dritten im wesentlichen zylindrischen Lichtleiter einrührbar
ist, wobei der erste Lichtleiter (1) und der dritte Lichtleiter abdichtend und unverschiebbar miteinander
verbunden werden.
3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Lichtleiter (1,4)
und der erste und dritte Lichtleiter durch eine Epoxidharzschicht (3) verbunden sind.
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