DE10045023A1

DE10045023A1 - Optical fiber connection and method for producing an optical fiber connection

Info

Publication number: DE10045023A1
Application number: DE2000145023
Authority: DE
Inventors: Bert Zamzow
Original assignee: SCC Special Communication Cables GmbH and Co KG
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 2000-09-12
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2002-03-21
Also published as: WO2002023240A1

Abstract

The invention relates to an optical waveguide connection (1) and to a method for producing an optical waveguide connection (1) comprising a first optical waveguide (2) and a second optical waveguide (3), which are coupled to one another at a coupling location whereby forming a continuous optical waveguide strand (10). The optical waveguide strand (10) comprises, in the area of the coupling location (8) of both optical waveguides (2, 3), a constriction (12) having a minimal diameter section (12') and two intermediate sections (12'', 12'''), which are respectively located on either side of the minimal diameter section (12'), and which outwardly extend along the optical waveguide strand (10) while increasing in size up to that of the outer diameter of the associated optical waveguide (2, 3). In doing this, the minimal diameter section (12'), along the optical waveguide strand (10), is arranged in an offset manner with regard to the coupling location (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtwellenleiter-Verbindung, bei der zwei Lichtwellenleiter, zum Beispiel Lichtwellenleiter fasern eines Lichtwellenleiter-Kabels wie optische Glasfasern, zur Übertragung von Lichtsignalen aneinandergekoppelt sind.The invention relates to an optical fiber connection, at of the two optical fibers, for example optical fibers fibers of an optical fiber cable such as optical glass fibers, are coupled to one another for the transmission of light signals.

Beim Aneinanderkoppeln von Lichtwellenleitern, was zum Beispiel mittels Spleißens oder Steckverbindens ausgeführt wird, bestehen im Falle, daß Lichtwellenleiter unterschiedlichen Durchmessers oder Brechzahlprofils, z. B. unterschiedlichen Kerndurchmessers, und damit unterschiedlichen Modenfelddurchmessers miteinander verbunden werden, Probleme dahingehend, daß an der Kopplungsstelle der aneinandergefügten Lichtwellenleiter Verluste durch erhöhte Dämpfung auftreten.When coupling optical fibers together, what for example is carried out by means of splicing or plug-in connection, exist in the event that optical fibers are different Diameter or refractive index profile, e.g. B. different Core diameter, and therefore different Mode field diameter are interconnected, problems in that at the coupling point of the joined Optical fiber losses occur due to increased attenuation.

Diese erhöhte Dämpfung und die damit verbundenen Übertragungs verluste können dadurch verringert werden, daß die beiden aneinandergefügten Lichtwellenleiter mit einer zu deren gemeinsamen Koppelstelle hin sich erstreckenden Verjüngung versehen werden. Bei üblichen Lichtleitfasern mit einem Faser kern, der für die Lichtleitung maßgeblich ist, und einem den Faserkern umgebendem Mantel, kann die Verjüngung beispielsweise nur an dem jeweiligen Faserkern, aber auch sowohl am Faserkern und am zugehörigen Fasermantel insgesamt vorgesehen sein.This increased attenuation and the associated transmission losses can be reduced if the two joined optical fibers with one to their common coupling point extending taper be provided. With common optical fibers with one fiber core, which is decisive for the light conduction, and a For example, the taper surrounding the fiber core only on the respective fiber core, but also both on the fiber core and be provided overall on the associated fiber cladding.

In Fig. 6 ist eine übliche Lichtwellenleiter-Verbindung am Beispiel einer Lichtleitfaser-Verbindung dargestellt, bei der eine erste Glasfaser 200 und eine zweite Glasfaser 202 auf Stoß aneinandergesetzt und an der Stoßstelle, welche in diesem Falle die Kopplungsstelle 204 bildet, miteinander verschweißt sind. Beide Glasfasern 200, 202 haben jeweils einen Kern 206 bzw. 208, der von einem Fasermantel 210 bzw. 212 umgeben ist. Die eigentliche Lichtleitung findet hierbei vor allem durch die Faserkerne 206, 208 hindurch statt, welche daher die eigent lichen Lichtwellenleiter darstellen, die miteinander zu verbinden sind. In FIG. 6, a conventional optical fiber connecting the example one is illustrated optical fiber connector in which a first optical fiber 200 and a second optical fiber 202 to each other is set to impact and at the joint, which forms the coupling site 204 in this case are welded together. Both glass fibers 200 , 202 each have a core 206 or 208 , which is surrounded by a fiber jacket 210 or 212 . The actual light conduction takes place primarily through the fiber cores 206 , 208 , which therefore represent the actual light waveguides that are to be connected to one another.

Der Faserkern 206 der ersten Glasfaser 200 hat einen kleineren Außendurchmesser als jener der zweiten Glasfaser 202. Diese Außendurchmesserunterschiede implizieren, daß der Modenfelddurchmesser der ersten Glasfaser 200 kleiner als der Modenfelddurchmesser der zweiten Glasfaser 202 ist. Eine Beeinflussung des Modenfelddurchmessers kann jedoch auch durch eine geeignete Wahl des Brechzahlprofils des Faserkerns erfolgen.The fiber core 206 of the first glass fiber 200 has a smaller outer diameter than that of the second glass fiber 202 . These outer diameter differences imply that the mode field diameter of the first glass fiber 200 is smaller than the mode field diameter of the second glass fiber 202 . However, the mode field diameter can also be influenced by a suitable choice of the refractive index profile of the fiber core.

Um die durch die Kopplungsstelle 204 auftretenden Dämpfungs verluste zu verringern, sind die Faserkerne 206, 208 zu der Stoßstelle hin verjüngt ausgebildet, d. h. der insgesamt von den aneinandergesetzten Faserkernen 206, 208 gebildete durchgehende Faserkernstrang ist an dieser Stelle eingeschnürt. Die Ver jüngung ist hierbei durch eine Einschnürung der jeweiligen Glasfaser 200, 202 insgesamt erzielt, indem die zusammen gesetzten und aneinandergeschweißten Glasfasern 200, 202 an ihrer Kopplungsstelle 204 erwärmt und gleichzeitige aus einandergezogen werden. Daher sind sowohl die Faserkerne 206, 208 als auch die Fasermäntel 210, 212 zu der Koppelstelle 204 hin verjüngt ausgebildet. Im vorliegenden Falle ist der Ein schnürungsverlauf längs des von den Glasfasern 200, 202 ge bildeten Glasfaserstrangs symmetrisch bezüglich der Kopplungs stelle 204 mit einem auf Höhe derselben liegenden Minimaldurch messerabschnitt 214. Im Falle, daß die Glasfasern 202, 200, ins besondere deren die Hauptmasse ausmachenden Fasermäntel, ein unterschiedliches Schmelzverhalten aufweisen, kann der Ein schnürungsverlauf auch unsymmetrisch sein, wobei jedoch der Minimaldurchmesserabschnitt 214 auf Höhe der Kopplungsstelle 204 liegt.In order to reduce the attenuation losses occurring through the coupling point 204 , the fiber cores 206 , 208 are tapered towards the joint, ie the total fiber core strand formed by the fiber cores 206 , 208 placed against one another is constricted at this point. The tapering is achieved by constricting the respective glass fibers 200 , 202 as a whole, by heating the assembled and welded glass fibers 200 , 202 at their coupling point 204 and simultaneously pulling them apart. Therefore, both the fiber cores 206 , 208 and the fiber sheaths 210 , 212 are tapered towards the coupling point 204 . In the present case, the constriction curve along the glass fiber strand formed by the glass fibers 200 , 202 is symmetrical with respect to the coupling point 204 with a minimum diameter section 214 lying at the same level. In the event that the glass fibers 202 , 200 , in particular their main cladding, have different melting behavior, the lacing course can also be asymmetrical, but the minimum diameter portion 214 is at the coupling point 204 .

Durch die Erfindung werden eine Lichtwellenleiter-Verbindung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtwellenleiter- Verbindung geschaffen, bei welcher die durch die Verbindungs stelle auftretende Dämpfung und damit verbundene Übertragungs- und Leistungsverluste weiter verringert sind.The invention provides an optical fiber connection and a method for producing an optical waveguide Connection created, in which the through the connection attenuation and the associated transmission and power losses are further reduced.

Die erfindungsgemäße Lichtwellenleiter-Verbindung hat einen ersten Lichtwellenleiter und einen zweiten Lichtwellenleiter, die unter Ausbildung eines durchgehenden Lichtwellen leiterstrangs an einer Kopplungsstelle miteinander gekoppelt sind. Der Lichtwellenleiterstrang weist im Bereich der Kopplungsstelle der beiden Lichtwellenleiter eine Einschnürung auf, die einen Minimaldurchmesserabschnitt und zwei Zwischenabschnitte aufweist, die sich beidseitig des Minimaldurchmesserabschnitts an diesen anschließen und sich längs des Lichtleiterstrangs auf den Außendurchmesser des zugehörigen Lichtwellenleiters anwachsend nach außen erstrecken. Der Minimaldurchmesserabschnitt ist längs des Lichtwellenleiterstrangs gegen die Kopplungsstelle versetzt angeordnet.The optical fiber connection according to the invention has one first optical fiber and a second optical fiber, which while forming a continuous light wave conductor strand coupled together at a coupling point are. The optical fiber strand points in the area of Coupling point of the two optical fibers is a constriction on that have a minimum diameter section and two Has intermediate sections, which are on both sides of the Connect the minimum diameter section to this and yourself along the optical fiber strand to the outside diameter of the associated optical fiber growing outwards extend. The minimum diameter section is along the Optical fiber strand offset against the coupling point arranged.

Durch die gegenüber der Kopplungsstelle wesentlich versetzte Anordnung des Minimaldurchmesserabschnitts des Lichtwellen leiters im eingeschnürten Abschnitt des Lichtwellenleiter strangs ergibt sich bei der gewünschten Kopplung von Lichtwellenleitern unterschiedlichen Modenfelddurchmessers eine noch stärkere Verringerung der durch die Kopplungsstelle verursachten Dämpfungsverluste als wenn der Minimal durchmesserabschnitt auf Höhe der Kopplungsstelle angeordnet ist. Die Kopplungsstelle kann beispielsweise die Stoßstelle von zwei auf Stoß aneinander gesetzten Lichtwellenleitern, z. B. Lichtwellenleiterfasern, sein. Die Kopplungsstelle muß aber kein in Längsrichtung des Lichtwellenleiterstrangs gesehen infinitesimal kleiner Abschnitt sein, sondern kann sich längs des Lichtwellenleiterstrangs auch über einen gewissen Abschnitt hin erstrecken.Due to the significantly offset from the coupling point Arrangement of the minimum diameter section of the light wave conductor in the constricted section of the optical waveguide strangs results from the desired coupling of Optical fibers of different mode field diameter one even greater reduction in through the coupling point caused loss of damping as if the minimum diameter section arranged at the level of the coupling point is. The coupling point can be, for example, the joint of two optical fibers placed against each other, e.g. B. Optical fibers. The coupling point must no seen in the longitudinal direction of the optical fiber strand infinitesimally small section, but can be longitudinal of the optical fiber strand over a certain section extend there.

Unter dem Begriff "versetzt gegen die Kopplungsstelle" ist zu verstehen, daß der Abstand zwischen der Kopplungsstelle und der Längsmitte des Minimaldurchmesserabschnitts größer ist als ent sprechende Abstände, die beim bisherigen Herstellen einer Ver jüngung auf Höhe der Kopplungsstelle durch übliche Fertigungs toleranzen aufgetreten sind. Im Fall, daß die Kopplungsstelle von einem sich ein Stück längs des Lichtwellenleiterstrangs erstreckenden Kopplungsabschnitt gebildet wird, dann ist der Abstand als zwischen den Längsmitten des Kopplungsabschnitts und des Minimaldurchmesserabschnitts anzusehen. Die Versetzung kann auch derart weit reichen, daß die Kopplungsstelle nicht mehr innerhalb des eingeschnürten Längsabschnitts des Lichtwellenleiterstrangs liegt. Unter dem Begriff "Lichtwellenleiter" ist jegliche Art von Lichtleiter zu verstehen, so zum Beispiel eine einteilige Lichtwellenleiterfaser in einem Kabel, insbesondere aus Glas, oder der Faserkern in zweiteiligen Lichtwellenleiterfasern mit Faserkern und diesen umgebendem Fasermantel aus Glas, aber auch jegliche optische Struktur auf oder in Substraten, wie z. B. Lichtwellenleiterbahnen aus Glas auf oder in integrierten optischen Wellenleitern wie optischen Chips. Insbesondere bei Lichtwellenleitern in Form von Fasern, z. B. Glasfasern, mit (Glas)-Faserkern und (Glas)-Fasermantel ist, wie oben erläutert, als Lichtwellenleiter der Faserkern zu verstehen, von dem das Licht in erster Linie geleitet wird. Im Falle, daß eine unummantelte Faser vorgesehen ist, kann die Umgebung, z. B. Luft, Vakuum oder ein sonstiges Fluid, eine Mantelfunktion für die körperlich gesehen nicht mit einem Mantel versehene Faser ausüben. Unter dem Durchmesser oder dem Außendurchmesser des Lichtwellenleiters, wie zum Beispiel einer Lichtwellenleiter faser, ist dessen mittlerer Durchmesser zu verstehen. So ergibt zum Beispiel bei einem rechteckförmigen oder sonst profilierten Lichtwellenleiterquerschnitt der Durchmesser des Lichtwellen leiters aus dem Mittelwert der unterschiedlichen Abstände zwischen einander diametral gegenüberliegenden Endpunkten des Lichtwellenleiter-Querschnitts. Unter dem Begriff "Licht wellenleiterstrang" sind dementsprechend die gekoppelten Lichtwellenleiter zu verstehen, wobei der Strang nicht unbedingt eine Schnur- bzw. Seilform haben muß, sondern jegliche sonstige Form, wie zum Beispiel eine Blockform, eine Plattenform oder die Form einer planaren Leiterbahn, haben kann, die sich automatisch aus der Form der zu verbindenden Lichtwellenleiter ergibt. Unter dem Begriff "Minimaldurchmesserabschnitt" ist jener Längsabschnitt des Lichtwellenleiterstrangs zu verstehen, der bezüglich des Längsverlaufs der Einschnürung an jenem Ort liegt, von dem ab beidseitig ein Anwachsen des Außendurchmessers der Lichtwellenleiter längs derselben vorliegt. Das heißt bei zwei miteinander gekoppelten Lichtwellenleitern mit zum Beispiel sehr großen Außendurchmesserunterschieden und bei in einem Längsabschnitt des dickeren Lichtwellenleiters liegendem Minimaldurchmesserabschnitt kann der absolut gesehen kleinste Außendurchmesser des gesamten Lichtwellenleiterstrangs durchaus im Bereich des dünneren Lichtwellenleiters liegen, und zwar insbesondere an der Kopplungsstelle, an der ein dann per se starker Durchmessersprung vorliegt. In diesem Falle würde aber nur auf einer Seite des absolut kleinsten Außendurchmessers ein Anwachsen der nachfolgenden Außendurchmesser auftreten, während die Außendurchmesser auf der anderen Seite weiterhin kleiner würden, und zwar bis zum Erreichen des Minimaldurchmesserabschnitts. Der Minimaldurchmesserabschnitt kann auch eine infinitesimal kleine Länge aufweisen und daher im Verlauf der Einschnürung eine quasi nur punktförmige Längsausdehnung haben.Under the term "offset against the coupling point" is too understand that the distance between the coupling point and the Longitudinal center of the minimum diameter section is larger than ent speaking distances that in the previous manufacture of a ver tapering at the coupling point through normal manufacturing tolerances have occurred. In the event that the coupling point one of them along the optical fiber strand extending coupling section is formed, then the Distance as between the longitudinal centers of the coupling section and the minimum diameter section. The dislocation can also go so far that the coupling point is not more within the constricted longitudinal section of the Optical fiber strand is. Under the term "Optical fiber" is any type of optical fiber too understand, for example a one-piece Optical fiber in a cable, especially made of glass, or with the fiber core in two-part optical fibers Fiber core and this surrounding fiber cladding made of glass, but also any optical structure on or in substrates, such as. B. Optical fiber tracks made of glass on or in integrated optical waveguides such as optical chips. Especially at Optical fibers in the form of fibers, e.g. B. glass fibers with (Glass) fiber core and (glass) fiber cladding is as above explained to understand as fiber optic of the fiber core, from which the light is primarily directed. In case that an unclad fiber is provided, the environment, e.g. B. Air, vacuum or another fluid, a jacket function for the fiber not physically covered exercise. Under the diameter or the outside diameter of the Optical fiber, such as an optical fiber fiber, its mean diameter is to be understood. So results for example with a rectangular or otherwise profiled Fiber optic cross section the diameter of the light waves conductor from the mean of the different distances between diametrically opposite end points of the Optical fiber cross-section. Under the term "light waveguide strand "are accordingly the coupled To understand fiber optics, the strand is not must necessarily have a cord or rope shape, but any other shape, such as a block shape, a Have plate shape or the shape of a planar conductor track can, which automatically results from the shape of the to be connected Optical fiber results. Under the term "Minimum diameter section" is that longitudinal section of the To understand the optical fiber strand, the regarding the Longitudinal course of the constriction lies in that place from which an increase in the outer diameter of the Optical fiber is present along the same. That means two coupled optical fibers with for example very large outside diameter differences and in one Longitudinal section of the thicker optical fiber lying The minimum diameter section can be the smallest in absolute terms Outside diameter of the entire optical waveguide is definitely lie in the area of the thinner optical waveguide, namely especially at the coupling point, at which one then per se there is a large jump in diameter. In this case, however only on one side of the absolutely smallest outside diameter Increase in subsequent outside diameters occur while the outside diameter on the other hand continues to be smaller would, until reaching the Minimum diameter portion. The minimum diameter section can also have an infinitesimally small length and therefore in the course of the constriction a quasi-punctiform Have longitudinal expansion.

Die Einschnürung kann jegliche Form haben, die zu einer zum Minimaldurchmesserabschnitt hin sich verjüngenden Form des jeweiligen Lichtwellenleiters führt. Im Falle der Herstellung der Einschnürung durch Erwärmen der Lichtwellenleiter an der Kopplungsstelle und gleichzeitiges Ziehen der Lichtwellenleiter in deren Längsrichtung ergibt sich eine Verjüngung mit bogenförmiger Kontur nach Art eines einschaligen Hyperboloids, an dessen Innenscheitel der kleinste Außendurchmesser der Einschnürung liegt. Die Verjüngung muß jedoch nicht derart ausgebildet werden und kann daher auch andere Formen, wie z. B. eine Stufenform haben; sie muß ferner nicht als ausschließlich kontinuierliche oder stetige Verjüngung vorgesehen sein, sondern kann Unstetigkeitsstellen aufweisen. Letztere treten deutlich insbesondere bei zu verbindenden Lichtwellenleitern mit großen Außendurchmesserunterschieden auf.The constriction can have any shape that leads to a Minimum diameter section tapering shape of the leads each optical fiber. In the case of manufacturing the constriction by heating the optical fibers on the Coupling point and simultaneous pulling of the optical fibers in the longitudinal direction there is a taper with arcuate contour like a single-shell hyperboloid, the smallest outside diameter of the Constriction lies. However, the taper does not have to be that way are trained and can therefore also other shapes such. B. have a step shape; nor does it have to be exclusive continuous or steady tapering may be provided, but can have discontinuities. The latter kick clearly in particular with optical fibers to be connected with large differences in outside diameter.

Die Verbindung der Lichtwellenleiter kann in Form einer Spleißverbindung vorliegen, bei der die beiden Lichtwellenleiter an ihrer Kopplungsstelle schmelzend miteinander verbunden sind, z. B. durch Verschweißen mittels elektrischer Glimmentladung, insbesondere Ausübens von Schweißimpulsen. Die Verbindung kann aber auch in Form einer Steckverbindung bzw. Kupplungsverbindung vorgesehen sein. Hierbei können die Lichtwellenleiter beispielsweise einfach mit ihren einander zugewandten Endabschnitten derart in eine Buchse eingeklemmt sein, daß ihre einander zugewandten Enden mittels der Buchse zueinander zentriert auf Stoß, ggf. unter Druck aneinanderliegen. Eine stoffliche Verbindung zwischen den beiden Lichtwellenleitern ist damit zur Leitung des Lichts von einem Lichtwellenleiter auf den anderen nicht unbedingt erforderlich.The connection of the optical fibers can be in the form of a There is a splice connection where the two Melting optical fibers at their coupling point are interconnected, e.g. B. by means of welding electrical glow discharge, especially exercising Welding pulses. The connection can also be in the form of a Plug connection or coupling connection may be provided. For example, the optical fibers can simply be used here their mutually facing end sections in such a way in a socket be clamped in that their mutually facing ends by means of the bushing is centered on one another, possibly under pressure against one another. A material connection between the two optical fibers is thus used to conduct the light from one optical fiber on top of the other not necessarily required.

Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Kopplungsstelle, wie z. B. der Stoßstelle oder der Längsmitte des Kopplungsabschnitts, und der Längsmitte des Minimaldurchmesserabschnitts mindestens 10 µm, bevorzugt 50-150 µm, insbesondere 75-125 µm. Bei dem zuletzt genannten Abstandsbereich liegt eine besonders starke Verringerung der durch die Kopplungsstelle verursachten Dämpfung insbesondere bei einer Standard-Einmoden-Faser als erster Lichtwellenleiter und einer dispersionsverschobenen Einmoden-Faser als zweiter Lichtwellenleiter sowie bei einer verwendeten Lichtwellenlänge von 1550 nm vor. Es kann je nach verwendetem Lichtwellenleiter von Vorteil sein, wenn der Abstand zwischen der Kopplungsstelle und dem Minimaldurchmesserabschnitt derart groß ist, daß die Kopplungsstelle in Längsrichtung des Lichtwellenleiterstrangs gesehen noch innerhalb des ihr benachbarten Zwischenabschnitts liegt. Das heißt beide Lichtwellenleiter sind dann bevorzugt auch auf Höhe der Kopplungsstelle einer Einschnürung unterworfen. Jedoch kann es auch vorteilhaft sein, diesen Abstand größer vorzusehen, so daß die Kopplungsstelle nicht mehr innerhalb eines Zwischenabschnitts der Verjüngung, d. h. also nicht mehr in deren Bereich liegt.The distance between the coupling point is preferably as z. B. the joint or the longitudinal center of the Coupling section, and the longitudinal center of the Minimum diameter section at least 10 µm, preferably 50-150 µm, in particular 75-125 µm. With the latter Distance range is a particularly strong reduction in attenuation caused by the coupling point in particular with a standard single-mode fiber as the first optical waveguide and a dispersion-shifted single-mode fiber as second Optical waveguide and at a used wavelength of 1550 nm before. It can vary depending on the optical fiber used be advantageous if the distance between the coupling point and the minimum diameter portion is so large that the Coupling point in the longitudinal direction of the optical fiber strand seen still within the intermediate section adjacent to it lies. This means that both optical fibers are preferred also at the level of the coupling point of a constriction subjected. However, it can also be beneficial to use this To provide a larger distance so that the coupling point is not more within an intermediate section of the taper, d. H. therefore no longer in their area.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat der erste Lichtwellenleiter einen größeren Modenfelddurchmesser als der zweite Lichtwellenleiter. Hierbei ist der Minimaldurchmesser abschnitt gegen die Kopplungsstelle, wie z. B. die Stoßstelle oder die Längsmitte des Kopplungsabschnitts, in Richtung zu dem zweiten Lichtwellenleiter mit kleinerem Modenfelddurchmesser versetzt angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Minimaldurchmesserabschnitt vollständig im Bereich des mit kleinerem Modenfelddurchmesser versehenen Lichtwellenleiters angeordnet. Mit dieser erfindungsgemäßen Lichtwellenleiterverbindung werden vor allem bei runden, insbesondere kreisförmigen Lichtleiterquerschnitten starke Verminderungen von Dämpfungsverlusten erzielt. Der Minimaldurchmesserabschnitt kann jedoch auch in Richtung zu dem mit größerem Modenfelddurchmesser versehenen Lichtwellenleiter gegen die Kopplungsstelle versetzt angeordnet sein; dies kann z. B. bei anderen Lichtleiterquerschnitten vorteilhafter sein. Für Lichtwellenleiterfasern oder Lichtwellenleiteradern mit Faserkern und Fasermantel können unterschiedliche Modenfelddurchmesser wie oben erläutert bedeuten, daß der Faserkern jener Lichtwellenleiterfaser mit kleinerem Modenfelddurchmesser auch den kleineren Außendurchmesser hat. Gleiches gilt für den Außendurchmesser von beliebigen, im Querschnitt kreisförmigen Lichtwellenleitern. Alternativ hierzu können unterschiedliche Modenfelddurchmesser auch aufgrund von unterschiedlichen Materialien und Materialzusammensetzungen der Lichtwellenleiter resultieren.According to one embodiment of the invention, the first Optical fiber has a larger mode field diameter than that second optical fiber. Here is the minimum diameter section against the coupling point, such as. B. the joint or the longitudinal center of the coupling section, towards that second optical fiber with a smaller mode field diameter staggered. The is particularly preferred Minimum diameter section completely in the area of the smaller mode field diameter provided optical fiber arranged. With this invention Fiber optic connections are mainly used for round, especially circular light guide cross sections strong Reductions in damping losses achieved. The However, the minimum diameter section can also be towards that with a larger mode field diameter optical fiber be arranged offset against the coupling point; This can z. B. with other light guide cross sections may be more advantageous. For optical fibers or optical fibers with Fiber core and fiber cladding can be different Mode field diameters as explained above mean that the Fiber core of that optical fiber with smaller Mode field diameter also has the smaller outside diameter. The same applies to the outside diameter of any, in Cross section of circular optical fibers. Alternatively can also have different mode field diameters due to different materials and material compositions of the Optical fibers result.

Im Falle, daß als erster Lichtwellenleiter eine Standard- Einmoden-Faser und als zweiter Lichtwellenleiter eine dispersionsverschobene Einmoden-Faser vorgesehen sind, sind gemäß der Erfindung folgende die Verbindung definierende Werte vorteilhaft. Die Standard-Einmoden-Faser hat bevorzugt einen Modenfelddurchmesser im Bereich von 8,0 bis 11,0 µm, und die dispersionsverschobene Einmoden-Faser hat bevorzugt einen Modenfelddurchmesser im Bereich von ca. 7,0 bis 9,0 µm. Der Abstand zwischen der Kopplungsstelle und der Längsmitte des Minimaldurchmesserabschnitts liegt vorteilhafterweise im Bereich zwischen 75-125 µm, bevorzugt zwischen 100-110 µm. Diese Werte gelten insbesondere auch in Verbindung mit der Verwendung von Licht einer Wellenlänge von 1550 nm. In the event that a standard optical fiber is a standard Single-mode fiber and one as a second optical fiber dispersion shifted single mode fiber are provided according to the invention the following values defining the connection advantageous. The standard single-mode fiber preferably has one Mode field diameter in the range of 8.0 to 11.0 µm, and the dispersion-shifted single-mode fiber preferably has one Mode field diameter in the range of approx. 7.0 to 9.0 µm. The Distance between the coupling point and the longitudinal center of the Minimum diameter section is advantageously in the Range between 75-125 µm, preferably between 100-110 µm. This Values apply especially in connection with the use of light with a wavelength of 1550 nm.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verspleißen von Lichtwellenleitern werden die Lichtwellenleiter unter Ausbilden eines durchgehenden Lichtwellenleiterstrangs auf Stoß aneinandergesetzt und an der Stoßstelle miteinander verschweißt. Der Lichtwellenleiterstrang wird ferner nach dem Schweißen und vorteilhafterweise Festwerden der Schweißnaht an einer Stelle, die längs des Lichtwellenleiterstrangs gegen die Stoßstelle versetzt ist, derart erwärmt und gleichzeitig in seiner Längsrichtung einer Zugbelastung ausgesetzt, daß im Lichtwellenleiterstrang eine Einschnürung mit einem Minimaldurchmesserabschnitt ausgebildet wird, dessen Längsmitte längs des Lichtwellenleiterstrangs gegen die Stoßstelle versetzt angeordnet ist.According to the inventive method for splicing Optical fibers will form the optical fibers of a continuous optical fiber strand on impact put together and at the joint with each other welded. The optical fiber strand is also after the Welding and advantageously solidifying the weld a point along the optical fiber strand against the Joint is offset, so heated and at the same time in exposed in its longitudinal direction to a tensile load that in Optical fiber strand a constriction with a Minimum diameter section is formed, the longitudinal center along the optical fiber strand against the joint is staggered.

Die Stoßstelle der beiden aneinandergesetzten Lichtwellenleiter bildet hierbei auch gleichzeitig die Kopplungsstelle oder Verbindungsstelle zwischen den beiden Lichtwellenleitern. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zum Verbinden von langgestreckten Lichtwellenleiterfaser, wie Glasfasern, in Lichtwellenleiterkabeln.The junction of the two optical fibers placed next to each other also forms the coupling point or Junction between the two optical fibers. This method is particularly suitable for connecting elongated optical fiber, such as glass fibers, in Optical fiber cables.

Die Verschweißung der Lichtwellenleiter sowie die Erwärmung derselben an der zu der Stoßstelle, welche die Kopplungsstelle bildet, längsversetzten Position kann beispielsweise mittels einander gegenüberliegender Schweißelektroden durchgeführt werden, zwischen denen der Lichtwellenleiterstrang angeordnet wird. Hierbei üben die Schweißelektroden einen oder eine Folge von Schweißimpulsen auf die Lichtwellenleiter aus, so daß letztere miteinander verschmelzen bzw. jeweils derart erweichen, daß sie unter Ausbildung einer Einschnürung gelängt werden können. Schweißimpulsfolgen können insbesondere derart gesteuert oder geregelt auf den Lichtwellenleiterstrang ausgeübt werden, daß eine gezielte Verschweißung der Lichtwellenleiter bzw. eine gezielte Einschnürung (Taperung) des Lichtwellenleiterstrangs, ohne die Gefahr dessen Durchbrennens, erfolgt. Die Erwärmung und/oder Verschweißung der Lichtwellenleiter kann jedoch auch mit anderen Mitteln erfolgen, z. B. mittels eines Gasbrenners, wobei auch ein großflächigerer Bereich erwärmbar ist.The welding of the optical fibers and the heating the same at the joint, which is the coupling point forms, longitudinally offset position, for example, by means of opposite welding electrodes performed between which the optical fiber strand is arranged becomes. Here, the welding electrodes practice one or a sequence of welding impulses on the optical fibers, so that the latter merge with each other or in such a way soften that they are elongated to form a constriction can be. Welding pulse sequences can in particular be such controlled or regulated on the optical fiber strand be exercised that a targeted welding of the Optical fiber or a targeted constriction (tapering) of the optical fiber strand without the risk of it Burning out. The heating and / or welding however, the optical waveguide can also be used by other means take place, e.g. B. by means of a gas burner, also a larger area is heatable.

Obwohl bei mehreren zu verschweißenden Lichtwellenleitern, wie zum Beispiel Glasfasern in miteinander optisch zu koppelnden Glasfaserkabeln, jeweils zwei Lichtwellenleiter sukzessive miteinander verschweißt werden können, werden bevorzugt gleichzeitig mehrere Lichtwellenleiter, insbesondere paarweise, miteinander verschweißt.Although with several optical fibers to be welded, such as for example glass fibers in optically coupled with each other Glass fiber cables, two successive optical fibers can be welded together are preferred several optical fibers at the same time, especially in pairs, welded together.

Die erfindungsgemäße Lichtwellenleiter-Verbindung ist jedoch nicht auf zwei miteinander verbundene Lichtwellenleiter beschränkt. So ist es durchaus denkbar, daß mehrere Lichtwellenleiter über eine zugehörige Verbindung miteinander verbunden, d. h. optisch gekoppelt sind. So können zum Beispiel auch zwei oder mehrere Lichtwellenleiter an einen einzigen Lichtwellenleiter an einer einzigen, zugehörigen Kopplungsstelle optisch angekoppelt sein, oder es können mehrere Lichtwellenleiter über eine einzige Kopplungsstelle miteinander verbunden sein, wobei jeweils beidseitig der Kopplungsstelle an dieser mehrere Lichtwellenleiter angeschlossen sind. Die Lichtwellenleiter können hierzu zum Beispiel insgesamt an der Kopplungsstelle miteinander verschweißt sein, so daß sich das geleitete Licht in die jeweiligen Leiter aufspaltet.However, the optical waveguide connection according to the invention is not on two interconnected optical fibers limited. So it is quite conceivable that several Optical fibers via an associated connection with each other connected, d. H. are optically coupled. For example also two or more optical fibers to a single one Optical fibers on a single, associated Coupling point can be optically coupled, or it can multiple optical fibers via a single coupling point be connected to each other, with the Coupling point at this several optical fibers are connected. The optical waveguide can be used for this Example as a whole at the coupling point with each other be welded so that the directed light in the splits each conductor.

Nach einem anderen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird die Lichtwellenleiter-Verbindung gemäß der Erfindung dadurch hergestellt, daß sie auf oder in einem Substrat ausgebildet wird, und zwar durch Abscheiden von lichtwellenleitendem Material auf dem Substrat oder einer Schicht desselben, auf welcher dann auch eine Deckschicht aufgebracht werden kann.According to another manufacturing method according to the invention the optical fiber connection according to the invention thereby made to be formed on or in a substrate by depositing optical fibers Material on the substrate or a layer thereof which can then also be applied with a cover layer.

Das Abscheiden kann beispielsweise durch Plasma-Abscheiden erfolgen. Das Substrat kann beispielsweise ein optischer Chip sein, auf dem die Lichtwellenleiter in Form von optischen Leiterbahnen aufgebracht werden. Hierbei werden sowohl die optischen Leiterbahnen als auch deren Verbindung miteinander sowie die Verjüngung in einem Vorgang auf dem Substrat ausgebildet. Das heißt, es werden zum Beispiel Lichtleiterbahnen unterschiedlichen Durchmessers aufeinanderzulaufend ausgebildet und z. B. durch einen sich einseitig verjüngenden Lichtleiterabschnitt unter Ausbildung einer durchgehenden Lichtwellenleiterbahn miteinander verbunden, d. h. optisch gekoppelt. Der sich in eine Richtung von der dickeren Lichtleiterbahn zu der dünneren Lichtleiterbahn verjüngende Lichtwellenleiter-Kopplungsabschnitt bildet in diesem Falle die Kopplungsstelle, die sich nicht auf einen infinitesimal kleinen Längsabschnitt beschränkt. Der Abstand zwischen dem Minimaldurchmesserabschnitt und der Kopplungsstelle ist in diesem Falle als der Abstand zwischen der Längsmitte des Minimaldurchmesserabschnitts und der Längsmitte der Kopplungsabschnitt anzusehen.The deposition can be done, for example, by plasma deposition respectively. The substrate can be an optical chip, for example be on which the optical fiber in the form of optical Conductor tracks are applied. Here both optical conductor tracks as well as their connection to each other as well as the taper in one operation on the substrate educated. That means, for example, there will be light conductor tracks of different diameters designed to converge and Z. B. by a tapered on one side Light guide section to form a continuous Optical fiber interconnected, d. H. optical coupled. The one way from the thicker Light guide track tapering to the thinner light guide track In this case, the optical waveguide coupling section forms the Coupling point that is not infinitesimally small Longitudinal section limited. The distance between that Minimum diameter section and the coupling point is in this case as the distance between the longitudinal center of the Minimum diameter section and the longitudinal center of the To view coupling section.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In den Figuren zeigen:The invention is more preferred in the following on the basis of Embodiments explained with reference to the drawing. The figures show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Lichtwellenleiter- Verbindung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a schematic representation of a fiber optic connection according to a first embodiment of the invention,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Lichtwellenleiter- Verbindung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a schematic representation of a fiber optic connection according to a second embodiment of the invention,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Lichtwellenleiter- Verbindung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 is a schematic representation of a fiber optic connection according to a third embodiment of the invention,

Fig. 4a, 4b, 4c und 4c eine schematische Darstellung einer Abfolge von Schritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Lichtwellenleiter-Verbindung, Fig. 4a, 4b, 4c, and 4c is a schematic representation of a sequence of steps of an inventive method for producing an optical fiber connection,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Lichtwellenleiter- Verbindung in Form einer optischen Struktur auf einem optischen Chip, und Fig. 5 is a schematic representation of an optical fiber connection in the form of an optical structure on an optical chip, and

Fig. 6 eine übliche Lichtwellenleiter-Verbindung mit vermindertem Dämpfungsverlust. Fig. 6 shows a conventional optical fiber connection with reduced loss of attenuation.

In Fig. 1 ist eine Lichtwellenleiter-Verbindung 1 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Verbindung sind ein erster Lichtwellenleiter 2 und eine zweiter Lichtwellenleiter 3 durch eine Schmelzverbindung miteinander verbunden. Der erste Lichtwellenleiter 2 und der zweite Lichtwellenleiter 3 sind jeweils in Form eines Faserkerns vorgesehen, der in einem jeweils zugehörigen Fasermantel 4, 5 eingebettet ist. Die Fasermäntel 4, 5 bilden mit ihren zugehörigen Faserkernen 2, 3 jeweils eine Lichtwellenleiterfaser 6, 7 aus. Sowohl die Fasermäntel 4, 5 als auch die die Lichtwellenleiter 2, 3 ausbildenden Faserkerne sind aus Glasmaterial, wobei die Faserkerne einen gegenüber ihren Fasermänteln 4, 5 erhöhten Brechungsindex aufweisen, so daß das Licht vor allem in ihnen geleitet wird. Im Falle das nur der Faserkern ohne Fasermantel vorgesehen wäre, würde das den Faserkern umgebende Medium, z. B. Luft oder Vakuum, die Funktion des Fasermantels übernehmen.In Fig. 1, a light waveguide connector 1 is shown according to a first embodiment of the invention. With this connection, a first optical waveguide 2 and a second optical waveguide 3 are connected to one another by a fused connection. The first optical waveguide 2 and the second optical waveguide 3 are each provided in the form of a fiber core which is embedded in an associated fiber jacket 4 , 5 . The fiber sheaths 4 , 5 each form an optical waveguide fiber 6 , 7 with their associated fiber cores 2 , 3 . Both the fiber claddings 4 , 5 and the fiber cores forming the optical waveguides 2 , 3 are made of glass material, the fiber cores having a higher refractive index than their fiber claddings 4 , 5 , so that the light is guided primarily in them. In the event that only the fiber core would be provided without a fiber jacket, the medium surrounding the fiber core, e.g. B. air or vacuum, take over the function of the fiber jacket.

Die Lichtwellenleiterfasern 6, 7 und damit die Lichtwellenleiter 2, 3 sind an einer die Kopplungsstelle 8 bildenden Stoßstelle (durch gestrichelte Linie dargestellt) auf Stoß zusammengesetzt und an dieser unter Ausbildung eines einstückig durchgehenden Faserstrangs 9 und damit eines einstückig durchgehenden Lichtwellenleiterstrangs 10 miteinander verschweißt. Hierdurch ist eine optische Kopplung der Fasern erreicht.The optical waveguide fibers 6 , 7 and thus the optical waveguides 2 , 3 are joined together at an abutment forming the coupling point 8 (shown by the dashed line) and welded to one another to form an integral fiber strand 9 and thus an integrally continuous optical waveguide strand 10 . As a result, the fibers are optically coupled.

Der Faserstrang 9 ist mit seinem Lichtwellenleiterstrang 10 an einer längs derselben gegen die Stoßstelle und damit gegen die Kopplungsstelle 8 um einen Abstand D versetzten Position mit einer Einschnürung 11 (Taperung) versehen, d. h. auch der Lichtwellenleiterstrang 10 hat an dieser Stelle eine Einschnürung 12. Die Einschnürungen 11, 12 des Faserstrangs 9 und des Lichtwellenleiterstrangs 10 haben einen Minimaldurchmesserabschnitt 11', 12' sowie je zwei sich außen an den Minimaldurchmesserabschnitt 11', 12' anschließende Zwischenabschnitte 11", 11''' bzw. 12", 12''', welche sich jeweils längs des Faserstrangs 9 bzw. des Lichtwellenleiterstrangs 10 erstrecken und deren Außendurchmesser ausgehend vom Außendurchmesser des zugehörigen Minimaldurchmesserabschnitts 11', 12' auf den Außendurchmesser der zugehörigen Lichtwellenleiterfaser 6, 7 bzw. des zugehörigen Lichtwellenleiters 2, 3 nach und nach, in diesem Falle kontinuierlich wie im Mittelabschnitt eines einschaligen Hyperboloids, anwachsen.The fiber strand 9 is provided with a constriction 11 (tapering) with its optical waveguide strand 10 at a position offset along the same from the joint and thus against the coupling point 8 by a distance D, ie the optical waveguide strand 10 also has a constriction 12 at this point. The constrictions 11 , 12 of the fiber strand 9 and of the optical waveguide strand 10 have a minimum diameter section 11 ', 12 ' and two intermediate sections 11 ", 11 '' and 12 ", 12 '' adjoining the minimum diameter section 11 ', 12 ' on the outside. ', which each extend along the fiber strand 9 or the optical waveguide strand 10 and whose outer diameter gradually proceeds from the outer diameter of the associated minimum diameter section 11 ', 12 'to the outer diameter of the associated optical fiber 6 , 7 or the associated optical fiber 2 , 3 , in this case, grow continuously as in the middle section of a single-shell hyperboloid.

Im vorliegenden Falle ist der Faserkern, d. h. der zweite Lichtwellenleiter 3, der zweiten Lichtwellenleiterfaser 5 dicker vorgesehen als der Faserkern, d. h. der erste Lichtwellenleiter 2, der ersten Lichtwellenleiterfaser 4. Die Stoßstelle und damit die Kopplungsstelle 8 liegt längs des Faserstrangs 9 bzw. des Lichtwellenleiterstrangs 10 gesehen innerhalb der Längsausdehnung der der zweiten Lichtwellen leiterfaser 5 bzw. des zweiten Lichtwellenleiters 3 zugewandten Zwischenabschnitte 11''', 12'''. An der Stoßstelle und damit der Kopplungsstelle 8 liegt eine Unstetigkeitsstelle im Längsverlauf der Einschnürung 12 des Lichtwellenleiterstrangs 10 vor, da hier ein Durchmessersprung vom Außendurchmesser des dünneren Lichtwellenleiters 2 auf den den dickeren Lichtwellenleiter 3 gegeben ist. Der Längsverlauf der Einschnürung 11 des gesamten Faserstrangs 9 ist dagegen stetig, weil die Fasermäntel 4, 5 der Lichtwellenleiterfasern 6, 7 jeweils den gleichen Außendurchmesser haben, so daß es an der Stoßstelle zu keinem Durchmessersprung kommt. Die Außendurchmesser der Fasermäntel 4, 5 und damit der Lichtwellenleiterfasern 6, 7 insgesamt könnten jedoch auch voneinander verschieden sein, so daß an der Stoßstelle und damit der Kopplungsstelle 8 auch hierzwischen ein Durchmessersprung auftreten würde, sofern dieser nicht z. B. durch umfangsseitiges Schleifen der Fasern ausgeglichen würde.In the present case, the fiber core, ie the second optical waveguide 3 , of the second optical waveguide fiber 5 is provided thicker than the fiber core, ie the first optical waveguide 2 , of the first optical waveguide fiber 4 . The joint and thus the coupling point 8 is seen along the fiber strand 9 or the optical waveguide 10 within the longitudinal extent of the intermediate sections 11 ''', 12 ''' facing the second optical waveguide 5 or the second optical waveguide 3 . At the joint and thus the coupling point 8, there is a point of discontinuity in the longitudinal course of the constriction 12 of the optical waveguide strand 10 , since there is a jump in diameter from the outer diameter of the thinner optical waveguide 2 to the thicker optical waveguide 3 . The longitudinal course of the constriction 11 of the entire fiber strand 9 , on the other hand, is continuous because the fiber sheaths 4 , 5 of the optical waveguide fibers 6 , 7 each have the same outside diameter, so that there is no jump in diameter at the joint. The outer diameter of the fiber cladding 4 , 5 and thus the optical fibers 6 , 7 overall, however, could also be different from each other, so that at the joint and thus the coupling point 8 , a diameter jump would also occur in between, unless this z. B. would be compensated for by grinding the fibers on the circumference.

Die Erläuterung von Fig. 1 anhand von Lichtwellenleiterfasern stellt nur ein vorteilhaftes Beispiel für eine mögliche Anwendung der Erfindung dar; die in Fig. 1 dargestellten Lichtwellenleiter können auch Lichtleiterbahnen auf einem Chip oder zu verbindende, lichtleitende Vorsprünge, wie z. B. Glaszapfen, sonstiger Lichtleiterbauteilen sein.The explanation of FIG. 1 on the basis of optical waveguide fibers represents only an advantageous example of a possible application of the invention; The optical waveguides shown in Fig. 1 can also light guide tracks on a chip or to be connected, light-guiding projections, such as. B. glass spigot, other light guide components.

In Fig. 2 ist eine Lichtwellenleiter-Verbindung 20 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese Verbindung 20 ist in Form einer mechanischen, optischen Kupplung eines ersten, zylindrischen Lichtwellenleiters 22 und eines zweiten, zylindrischen Lichtwellenleiters 23 ausgebildet. Die Lichtwellenleiter 22, 23 sind jeweils als Faserkerne einer jeweils zugehörigen, zylindrischen Lichtwellenleiterfaser 24, 25 vorgesehen, welche einen den zugehörigen Faserkern umgebenden, zylindrischen Fasermantel 26, 27 aufweist.In FIG. 2, an optical waveguide connection 20 is shown according to a second embodiment of the invention. This connection 20 is designed in the form of a mechanical, optical coupling of a first, cylindrical optical waveguide 22 and a second, cylindrical optical waveguide 23 . The optical waveguides 22 , 23 are each provided as fiber cores of an associated, cylindrical optical waveguide fiber 24 , 25 , which has a cylindrical fiber cladding 26 , 27 surrounding the associated fiber core.

Die jeweilige Lichtwellenleiterfaser 24, 25 ist mit einem Endabschnitt in einer ihr zugeordneten Aufnahmehülse 28, 29 aufgenommen. Die Aufnahmehülsen 28, 29, die Fasermäntel 26, 27 und die als Faserkerne vorgesehenen Lichtwellenleiter 22, 23 sind jeweils konzentrisch zueinander angeordnet. Die beiden Aufnahmehülsen 28, 29 sind in einem zylindrischen Rohr 30 in einem festen Paßsitz aufgenommen und auf Stoß aneinandergesetzt. Die Lichtwellenleiterfasern 24, 25 sind mit ihren einander zugewandten Enden zu den einander zugewandten Enden der Aufnahmehülsen bündig vorgesehen, so daß sie unter Ausbildung einer optischen Kopplung ebenfalls auf Stoß aneinandergesetzt und mittels der im Paßsitz im Rohr 30 aufgenommenen Aufnahmehülsen 28, 29 in dieser Position fixiert sind. Gleiches gilt für die in den Lichtwellenleiterfasern 24, 25 vorgesehenen Lichtwellenleiter 22, 23, welche daher einen über deren die Kopplungsstelle 31 bildenden Stoßstelle hinweg durchgehenden, wenn auch nicht stofflich einstückigen, Lichtwellenleiterstrangs 32 bilden. Hierdurch kann das Licht von dem einen Lichtwellenleiter 22 in den anderen Lichtwellenleiter 23 und umgekehrt geführt werden.The respective optical waveguide fiber 24 , 25 is received with an end section in a receptacle 28 , 29 assigned to it. The receiving sleeves 28 , 29 , the fiber jackets 26 , 27 and the optical fibers 22 , 23 provided as fiber cores are each arranged concentrically to one another. The two receiving sleeves 28 , 29 are accommodated in a cylindrical tube 30 in a tight fit and are butted against one another. The optical fibers 24 , 25 are provided with their mutually facing ends flush with the mutually facing ends of the receiving sleeves, so that they are also joined together to form an optical coupling and fixed in this position by means of the receiving sleeves 28 , 29 accommodated in the tube 30 are. The same applies to the optical waveguides 22 , 23 provided in the optical waveguide fibers 24 , 25 , which therefore form an optical waveguide strand 32 which is continuous, even if not integrally formed, over their joint forming the coupling point 31 . As a result, the light can be guided from one optical waveguide 22 into the other optical waveguide 23 and vice versa.

Der Lichtwellenleiterstrang 32 innerhalb der Lichtwellen leiterfasern 24, 25 ist im Bereich der Stoßstelle und damit der Kopplungsstelle 31 mit einer Einschnürung 33 versehen, welche einen Minimaldurchmesserabschnitt 33' und zwei sich an diesen außen anschließenden und sich längs des Lichtwellen leiterstrangs 32 auf den Außendurchmesser des zugehörigen Lichtwellenleiters 22, 23 anwachsend erstreckenden Zwischenabschnitte 33" bzw. 33''' aufweist.The optical waveguide strand 32 within the optical waveguide fibers 24 , 25 is provided in the region of the joint and thus the coupling point 31 with a constriction 33 , which has a minimum diameter section 33 'and two adjoining it on the outside and along the optical waveguide strand 32 to the outside diameter of the associated one Optical waveguide 22 , 23 has growing intermediate sections 33 "and 33 "''.

Der Minimaldurchmesserabschnitt 33' ist im zweiten Lichtwellenleiter 23 ausgebildet, welcher einen kleineren Außendurchmesser als der erste Lichtwellenleiter 22 hat. In Längsrichtung des Lichtwellenleiterstrangs 32 gesehen ist die Längsmitte des Minimaldurchmesserabschnitts 33' daher gegen die Stoßstelle und damit die Kopplungsstelle 31 der beiden Lichtwellenleiter 22, 23 um einen Abstand D versetzt angeordnet. Der Verlauf der Verjüngung 33 längs des Lichtwellenleiterstrangs 32 hat an dessen Stoßstelle und damit der Kopplungsstelle 31 eine Unstetigkeitsstelle in Form einer abrupten Durchmesseränderung zwischen dem Außendurchmesser des dünneren, zweiten Lichtwellenleiters 23 und dem Außendurchmesser des dickeren, ersten Lichtwellenleiters 22.The minimum diameter section 33 ′ is formed in the second optical waveguide 23 , which has a smaller outer diameter than the first optical waveguide 22 . Seen in the longitudinal direction of the optical waveguide strand 32 , the longitudinal center of the minimum diameter section 33 ′ is therefore offset by a distance D from the butt joint and thus the coupling point 31 of the two optical waveguides 22 , 23 . The course of the taper 33 along the optical waveguide strand 32 has a discontinuity at its joint and thus the coupling point 31 in the form of an abrupt change in diameter between the outer diameter of the thinner, second optical waveguide 23 and the outer diameter of the thicker, first optical waveguide 22 .

Nach dieser Ausführungsform ist nicht der gesamte Faserstrang mit seinen beiden Lichtwellenleiterfasern 24, 25 mit einer Einschnürung versehen, sondern nur der eigentliche Lichtwellenleiterstrang 32. Das heißt, die Fasermäntel 26, 27 weisen umfangsseitig keine Verjüngung auf, sondern erstrecken sich im wesentlichen geradlinig über die Stoßstelle und damit die Kopplungsstelle 31 und jene Längsposition hinweg, an welcher der Lichtwellenleiterstrang 32 die Einschnürung 33 aufweist. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der jeweilige Faserkern und damit der jeweilige Lichtwellenleiter 22, 23 für sich vorab mit einer Verjüngung versehen und passend abgelängt wird; anschließend kann der derart vorbereitete Faserkern, d. h. Lichtwellenleiter 22, 23 von seinem Fasermantel 26, 27 unter Ausbildung der gesamten Lichtwellenleiterfaser 24, 25 umgeben werden.According to this embodiment, it is not the entire fiber strand with its two optical waveguide fibers 24 , 25 that is constricted, but only the actual optical waveguide strand 32 . This means that the fiber sheaths 26 , 27 do not have a taper on the circumference, but rather extend in a straight line over the joint and thus the coupling point 31 and that longitudinal position at which the optical waveguide strand 32 has the constriction 33 . This can e.g. B. can be achieved in that the respective fiber core and thus the respective optical waveguide 22 , 23 provided in advance with a taper and cut to length; the fiber core prepared in this way, ie optical waveguide 22 , 23, can then be surrounded by its fiber cladding 26 , 27 to form the entire optical waveguide fiber 24 , 25 .

In Fig. 3 ist eine Lichtwellenleiter-Verbindung 40 nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hiernach sind eine erste Lichtwellenleiterfaser 41 und eine zweite Lichtwellenleiterfaser 42 unter Ausbildung eines durchgehenden Faserstrangs 43 an einer Stoßstelle 44 auf Stoß aneinandergesetzt und stofflich einstückig miteinander verbunden.In Fig. 3 a light fiber connection 40 is shown according to a third embodiment of the invention. According to this, a first optical waveguide fiber 41 and a second optical waveguide fiber 42 are butted against one another to form a continuous fiber strand 43 at a joint 44 and are integrally connected to one another in material terms.

Die erste Lichtwellenleiterfaser 41 hat einen Faserkern 45, der den das Licht in erster Linie leitenden Lichtwellenleiter bildet, sowie einen den Lichtwellenleiter 45 umgebenden Fasermantel 46. Die zweite Lichtwellenleiterfaser 42 hat einen Faserkern 47, der den das Licht in erster Linie leitenden Lichtwellenleiter bildet, sowie einen diesen Lichtwellenleiter 47 umgebenden Fasermantel 48. Die Lichtwellenleiterfasern 41 und 42 sind mit ihren Faserkernen 45 bzw. 47 und ihren Fasermänteln 46 bzw. 48 zylindrisch mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Der Faserkern 47 der zweiten Lichtwellenleiterfaser 42 weist hierbei einen größeren Außendurchmesser als jener der ersten Lichtwellenleiterfaser 41, wohingegen die Außendurchmesser Fasermäntel 46, 48 und damit die Außendurchmesser der Lichtwellenleiterfasern 41, 42 insgesamt gleich sind.The first optical waveguide fiber 41 has a fiber core 45 , which forms the optical waveguide primarily conducting the light, and a fiber cladding 46 surrounding the optical waveguide 45 . The second optical waveguide fiber 42 has a fiber core 47 which forms the optical waveguide, which primarily conducts the light, and a fiber cladding 48 surrounding this optical waveguide 47 . The optical waveguide fibers 41 and 42 with their fiber cores 45 and 47 and their fiber sheaths 46 and 48 are cylindrical with a circular cross section. The fiber core 47 of the second optical fiber 42 has a larger outer diameter than that of the first optical fiber 41 , whereas the outer diameter of the fiber cladding 46 , 48 and thus the outer diameter of the optical fiber 41 , 42 are the same overall.

Die Faserkerne 45, 47 sind an der die Kopplungsstelle 44 bildenden Stoßstelle der Lichtwellenleiterfasern 41, 42 unter Ausbildung eines durchgehenden Faserkernstrangs und damit Lichtwellenleiterstrangs 49 ebenfalls auf Stoß aneinandergesetzt und stofflich einstückig miteinander verbunden, z. B. verschweißt.The fiber cores 45 , 47 are also at the joint forming the coupling point 44 of the optical fibers 41 , 42 to form a continuous fiber core strand and thus optical fiber strand 49 butted and materially connected to one another, z. B. welded.

Der Faserstrang 43 ist im Bereich der Stoßstelle und damit der Kopplungsstelle 44 insgesamt mit einer Einschnürung 50 in Form eines einschaligen Hyperboloids versehen. Das heißt, sowohl die Fasermäntel 46, 48 als auch die Faserkerne 45, 47 verjüngen sich ausgehend von ihren normalen Außendurchmessern längs des Faserstrangs 43 bzw. des Faserkern- d. h. des Lichtwellenleiterstrangs 49 in Richtung auf einen jeweils zugehörigen Minimaldurchmesserabschnitt 51 bzw. 52 zu. Der Lichtwellenleiterstrang 49 hat somit im Bereich der Stoßstelle und damit der Kopplungsstelle 44 ebenfalls eine Einschnürung 53. Der Minimaldurchmesserabschnitt 51 des Faserstrangs 43 insgesamt und der Minimaldurchmesserabschnitt 52 des im Faserstrang 43 vorgesehenen Lichtwellenleiterstrangs 49 markieren hierbei jene Längsposition, von der ab die zugehörigen Außendurchmesser der Lichtwellenleiterfasern 41, 42 bzw. der Faserkerne 45, 47 beidseitig nach außen längs des Faserstrangs 43 bzw. des Lichtwellenleiterstrangs 49 anwachsen.The fiber strand 43 is provided overall with a constriction 50 in the form of a single-shell hyperboloid in the region of the joint and thus the coupling point 44 . This means that both the fiber sheaths 46 , 48 and the fiber cores 45 , 47 taper, starting from their normal outer diameters, along the fiber strand 43 or the fiber core - ie the optical waveguide strand 49, in the direction of an associated minimum diameter section 51 or 52 . The optical waveguide strand 49 thus also has a constriction 53 in the region of the joint and thus the coupling point 44 . The minimum diameter section 51 of the fiber strand 43 as a whole and the minimum diameter section 52 of the optical waveguide strand 49 provided in the fiber strand 43 mark the longitudinal position from which the associated outer diameters of the optical waveguide fibers 41 , 42 or the fiber cores 45 , 47 on both sides outward along the fiber strand 43 and of the optical fiber strand 49 grow.

Indem die Außendurchmesser der Lichtwellenleiterfasern 41, 42 gleich groß sind, hat der Minimaldurchmesserabschnitt 51 des Faserstrangs 43 global gesehen gleichzeitig auch dessen kleinsten Außendurchmesser.Because the outer diameters of the optical waveguide fibers 41 , 42 are the same size, the minimum diameter section 51 of the fiber strand 43 also has its smallest outer diameter globally.

Die Minimaldurchmesserabschnitte 51, 52 des Faserstrangs 43 und des Lichtwellenleiterstrangs 49 liegen längs der Stränge 43, 49 auf einer Höhe und sind ferner längs der Stränge 43, 49 gegen die Stoßstelle und damit die Kopplungsstelle 44 um einen bestimmten Abstand D versetzt angeordnet. Die Versetzung D des Minimaldurchmessers der Minimaldurchmesserabschnitte 51, 52 gegen die Stoßstelle 44 ist in Richtung zu dem dickeren Faserkern 47 vorgesehen, so daß die Minimaldurchmesserabschnitte 51, 52, die in diesem Falle längs der zugehörigen Stränge 43, 49 infinitesimal klein ausgebildet sind, in der zweiten Lichtwellenleiterfaser 42 bzw. im dickeren Faserkern 47, d. h. also des dickeren Lichtwellenleiters, angeordnet sind.The minimum diameter sections 51 , 52 of the fiber strand 43 and of the optical waveguide strand 49 lie at one level along the strands 43 , 49 and are furthermore offset along the strands 43 , 49 by a certain distance D from the joint and thus the coupling point 44 . The offset D of the minimum diameter of the minimum diameter sections 51 , 52 against the joint 44 is provided in the direction of the thicker fiber core 47 , so that the minimum diameter sections 51 , 52 , which in this case are formed infinitesimally small along the associated strands 43 , 49 , in that second optical fiber 42 or in the thicker fiber core 47 , ie the thicker optical fiber, are arranged.

An der Kopplungsstelle 44, d. h. in diesem Falle an der Stoßstelle, liegt im Längsverlauf der Einschnürung 53 des Lichtwellenleiterstrangs 49, d. h. in diesem Falle des Faserkernstrangs, eine Sprungstelle hinsichtlich des Außendurchmessers des Lichtwellenleiterstrangs 49 vor, wobei sich der Außendurchmesser des Lichtwellenleiterstrangs 49 ausgehend von einem Außendurchmesser eines verjüngten Zwischenabschnitts 54 des dickeren Faserkerns 47 auf einen Außendurchmesser des entsprechenden, verjüngten Zwischenabschnitts 54 des dünneren Faserkerns 45 sprunghaft verkleinert. Der Außendurchmesser des dünneren Faserkerns 45 ist an der Stoßstelle hierbei kleiner als der Außendurchmesser des Minimaldurchmesserabschnitts 52, der im dickeren Faserkern 47 ausgebildet ist.At the coupling point 44 , ie in this case at the joint, there is a crack in the longitudinal course of the constriction 53 of the optical waveguide strand 49 , ie in this case the fiber core strand, with regard to the outer diameter of the optical waveguide strand 49 , the outer diameter of the optical waveguide strand 49 starting from one Outer diameter of a tapered intermediate section 54 of the thicker fiber core 47 is suddenly reduced to an outer diameter of the corresponding, tapered intermediate section 54 of the thinner fiber core 45 . The outer diameter of the thinner fiber core 45 at the abutment point is smaller than the outer diameter of the minimum diameter section 52 which is formed in the thicker fiber core 47 .

Ausgehend von den Minimaldurchmesserabschnitten 51, 52 des Faserstrangs 43 bzw. des Lichtwellenleiterstrangs 49 erstrecken sich die zweite Lichtwellenleiterfaser 42 und deren Faserkern 47 in einem Zwischenabschnitt 55 mit kontinuierlich, stetig anwachsendem Außendurchmesser in ihre Längsrichtung, bis die zugehörigen Außendurchmesser der zweiten Lichtwellenleiterfaser 42 und deren Faserkern 47 erreicht sind. Der Längsverlauf der Einschnürung 53 ist bezüglich der Längsmitte des Minimaldurchmesserabschnitts 51 des Faserstrangs 43 symmetrisch. Der Längsverlauf der Einschnürung 53 des Lichtwellenleiterstrangs 49 ist bezüglich der Längsmitte des zugehörigen Minimaldurchmesserabschnitts 52 (auch bezüglich der Längsmitte des Minimaldurchmesserabschnitts 51, weil auf gleicher Höhe liegend) wegen der Sprungstelle an der Stoßstelle 44 quasisymmetrisch. Obwohl im vorliegenden Beispiel die Kopplungsstelle 44 innerhalb der Einschnürung 50 liegt, kann sie erfindungsgemäß auch außerhalb derselben liegen sein, um dennoch in deren Bereich angeordnet zu sein.Starting from the minimum diameter sections 51 , 52 of the fiber strand 43 and the optical waveguide strand 49 , the second optical waveguide fiber 42 and its fiber core 47 extend in an intermediate section 55 with a continuously increasing outer diameter in their longitudinal direction until the associated outer diameter of the second optical waveguide fiber 42 and its fiber core 47 are reached. The longitudinal course of the constriction 53 is symmetrical with respect to the longitudinal center of the minimum diameter section 51 of the fiber strand 43 . The longitudinal course of the constriction 53 of the optical waveguide strand 49 is quasi-symmetrical with respect to the longitudinal center of the associated minimum diameter section 52 (also with respect to the longitudinal center of the minimum diameter section 51 because it lies at the same height) because of the jump point at the joint 44 . Although in the present example the coupling point 44 lies within the constriction 50 , according to the invention it can also lie outside the same, in order to nevertheless be arranged in its area.

In Fig. 4a, 4b, 4c und 4d ist ein Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung einer Lichtwellenleiter-Verbindung 70 (fertige Verbindung siehe Fig. 4d) nach einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. In den Fig. 4a bis 4d sind für gleiche Teile gleich Bezugszeichen verwendet.In Fig. 4a, 4b, 4c and 4d is a flowchart of a method of manufacturing an optical fiber connection 70 (final compound see Fig. 4d) is shown according to an embodiment of the invention in a schematic way. In FIGS. 4a to 4d reference numerals are used for identical parts the same.

Wie aus Fig. 4a ersichtlich ist, werden eine erste Lichtwellenleiterfaser 71 und eine zweite Lichtwellenleiter 72 in Richtung der Pfeile P1 und P2 mit einander zugewandten Stirnenden auf Stoß aneinandergesetzt, so daß ein durchgehender Faserstrang ausgebildet wird. Die beiden Lichtwellenleiterfasern 71, 72 weisen jeweils einen das Licht in erster Linie führenden und damit den eigentlichen Lichtwellenleiter bildenden Faserkern 73, 74 sowie einen diesen Faserkern 73, 74 umgebenden Fasermantel 75, 76 auf. Mit dem Aneinandersetzen der Lichtwellenleiterfasern 71, 72 werden auch die zugehörigen Lichtwellenleiter, d. h. in diesem Falle die Faserkerne 73, 74, mit ihren Stirnenden auf Stoß aneinandergesetzt, so daß ein durchgehender Lichtwellenleiterstrang 77, d. h. in diesem Falle ein Faserkernstrang, (siehe Fig. 4b) ausgebildet wird. Die entstehende Stoßstelle 78 wird zwischen zwei einander gegenüberliegenden Schweißelektroden 79, 80 angeordnet.As can be seen from FIG. 4a, a first optical fiber 71 and a second optical fiber 72 are butted against one another in the direction of arrows P1 and P2 with mutually facing ends, so that a continuous fiber strand is formed. The two optical waveguide fibers 71 , 72 each have a fiber core 73 , 74 which primarily guides the light and thus forms the actual optical waveguide, and a fiber jacket 75 , 76 which surrounds this fiber core 73 , 74 . When the optical fibers 71 , 72 are placed next to one another, the associated optical fibers, that is to say in this case the fiber cores 73 , 74 , are placed against one another with their ends so that a continuous optical fiber strand 77 , that is to say in this case a fiber core strand, (see FIG. 4b ) is trained. The resulting joint 78 is arranged between two welding electrodes 79 , 80 located opposite one another.

Die beiden aneinandergesetzten Lichtwellenleiterfasern 71, 72 werden an ihrer Stoßstelle 78 mittels der beiden Schweißelektroden 79, 80 durch Ausübung von elektrischen Glimmentladungen, z. B. in Form von Schweißimpulsen, miteinander verschweißt.The two optical fibers 71 , 72 placed next to each other are at their joint 78 by means of the two welding electrodes 79 , 80 by applying electrical glow discharges, for. B. in the form of welding pulses, welded together.

Wie aus Fig. 4c ersichtlich ist, werden die Elektroden 79, 80 anschließend längs des Faserstrangs und damit des Lichtwellenleiterstrangs 77 relativ zu demselben zu einer Längsposition 81 bewegt, die längs des Faserstrangs bzw. des Lichtwellenleiterstrangs 77 gegen die Stoßstelle 78 um einen Abstand D versetzt angeordnet ist. Es ist selbstverständlich, daß hierbei sowohl die Schweißelektroden 79, 80 als auch der Lichtwellenleiterstrangs 77 seinerseits oder dieser allein bewegt werden können, um den gewünschten Abstand D einzustellen.As can be seen from FIG. 4c, the electrodes 79 , 80 are then moved along the fiber strand and thus the optical waveguide strand 77 relative to the same to a longitudinal position 81 which is offset by a distance D along the fiber strand or the optical waveguide strand 77 against the joint 78 is arranged. It goes without saying that in this case both the welding electrodes 79 , 80 and the optical waveguide strand 77, in turn or alone, can be moved in order to set the desired distance D.

Wie aus Fig. 4d ersichtlich ist, wird anschließend mittels der Elektroden 79, 80 an der Längsposition 81 auf den Faserstrang 77 ein Schweißimpuls oder eine Folge von Schweißimpulsen ausgeübt, so daß der Faserstrang und damit der Lichtwellenleiterstrang 77 im Bereich der gemeinsamen Längsposition 81 erwärmt werden. Gleichzeitig wird der Faserstrang und damit der darin enthaltene Lichtwellenleiterstrang 77 in deren Längsrichtung einer Zugbelastung (Pfeile P3, P4) ausgesetzt, so daß sich an der erwärmten und damit leicht erweichten Längsstelle 81 des Faserstrangs und des Lichtwellenleiterstrangs 77 eine Einschnürung 81, 82 sowohl im Faserstrang wie auch im darin enthaltenen Lichtwellenleiterstrang 77 ausbildet. Aufgrund der Zugbelastung hat die jeweilige Einschnürung 81, 82 des Faserstrangs und des Lichtwellenleiterstrangs 77 eine gewisse Längsausdehnung und einen bezüglich ihres Verlauf mittigen Minimaldurchmesserabschnitt, von welchem ab beidseitig in Längsrichtung der Stränge nach außen der Außendurchmesser des Faserstrangs bzw. des Lichtwellenleiterstrangs 77 auf die Außendurchmesser der beiden links und rechts von den Verjüngungen 81, 82 angeordneten Lichtwellenleiterfasern 71, 72 bzw. deren Lichtwellenleiter 73, 74 anwachsen. Bei der fertigen Verbindung 70 ist, wie aus Fig. 4d ersichtlich ist, die Einschnürung 81, 82 zwar im Bereich der Kopplungsstelle 78 ausgebildet, jedoch derart von der Kopplungsstelle 78 entfernt, daß letztere nicht innerhalb des eingeschnürten Längsabschnitts des Lichtwellenleiterstrangs 77 liegt.As can be seen from FIG. 4d, a welding pulse or a sequence of welding pulses is then exerted on the fiber strand 77 by means of the electrodes 79 , 80 at the longitudinal position 81 , so that the fiber strand and thus the optical waveguide strand 77 are heated in the region of the common longitudinal position 81 , At the same time, the fiber strand and thus the optical fiber strand 77 contained therein is subjected to a tensile load in the longitudinal direction (arrows P3, P4), so that a constriction 81 , 82 both in the fiber strand occurs at the heated and therefore slightly softened longitudinal point 81 of the fiber strand and the optical fiber strand 77 as in the optical fiber strand 77 contained therein. Due to the tensile load, the respective constriction 81 , 82 of the fiber strand and the optical waveguide strand 77 has a certain longitudinal extent and a minimum diameter section with respect to its course, from which the outside diameter of the fiber strand or the optical waveguide strand 77 to the outside diameter of the strands on both sides in the longitudinal direction of the strand grow on both the left and right of the taper 81 , 82 arranged optical fibers 71 , 72 or their optical fibers 73 , 74 . In the finished connection 70 , as can be seen from FIG. 4d, the constriction 81 , 82 is formed in the area of the coupling point 78 , but is removed from the coupling point 78 in such a way that the latter is not within the constricted longitudinal section of the optical fiber strand 77 .

Aus Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Lichtwellenleiter- Verbindung 100 zwischen zwei Lichtwellenleitern 102, 103 ersichtlich, die in Form von auf einem optischen Chip 104 ausgebildeten Lichtwellenleiterbahnen, insbesondere aus Glas, vorgesehen sind.From Fig. 5 is a fiber optic link 100 according to the invention between two optical waveguides 102, 103, which are visible in the form of an optical chip 104 formed on optical fiber webs, in particular of glass.

Der in Fig. 5 linke, erste Lichtwellenleiter 102 hat einen größeren Außendurchmesser und damit Modenfelddurchmesser als der in Figur rechte, zweite Lichtwellenleiter 103. Beide Lichtwellenleiter 102, 103 sind in Form einer Glasbahn auf dem optischen Chip 104 ausgebildet und an den nicht auf dem Chipsubstrat aufliegenden Teilen von einer Glasschicht 105 bedeckt, die ebenfalls aus Glas ist und sich längs der Lichtwellenleiter 102, 103 erstreckt. Das Chipsubstrat auf dem die Lichtwellenleiter 102, 103 ausgebildet sind, ist ebenfalls aus einem Glas mit gegenüber dem Lichtwellenleiter geringerem Brechungsindex, so daß eine unterseitige Beschichtung des Lichtwellenleiters nicht erforderlich ist. Die Lichtwellenleiter 102, 103 können jedoch auch vollständig mit einem eigenen Glasmantel ummantelt sein.The first optical waveguide 102 on the left in FIG. 5 has a larger outer diameter and thus a mode field diameter than the second optical waveguide 103 on the right in FIG. Both optical waveguides 102 , 103 are formed in the form of a glass sheet on the optical chip 104 and are covered on the parts not lying on the chip substrate by a glass layer 105 , which is also made of glass and extends along the optical waveguides 102 , 103 . The chip substrate on which the optical waveguides 102 , 103 are formed is likewise made of a glass with a lower refractive index than the optical waveguide, so that an underside coating of the optical waveguide is not necessary. However, the optical waveguides 102 , 103 can also be completely covered with their own glass jacket.

Die beiden die Lichtwellenleiter 102, 103 bildenden Glasbahnen sind über einen Kopplungsabschnitt 106 hinweg miteinander optisch gekuppelt, so daß ein durchgehender Lichtwellenleiterstrang 107 ausgebildet wird. Der Kopplungsabschnitt 106 stellt die Kopplungsstelle zwischen den beiden unterschiedlichen Lichtwellenleitern 102, 103 dar. Die Kopplungsstelle ist hierbei jener Abschnitt, in welchem der Außendurchmesser längs des Lichtwellenleiterstrangs 107 seine stärksten Änderungen erfährt; das heißt der Gradient des Außendurchmessers ist in diesem Leiterlängsabschnitt größer als in anderen Längsabschnitten des Lichtwellenleiters. Alternativ hierzu kann die Kopplungsstelle auch durch eine dort auftretende Änderung des Lichtwellenleitermaterials oder dessen Zusammensetzung gekennzeichnet sein. Das heißt, das in diesem Falle die beiden Lichtleiter dadurch unterschiedliche Lichtleiteigenschaften haben, daß sie aus unterschiedlichem Material sind. Die Materialänderung oder auch die Durchmesseränderung kann abrupt erfolgen, so daß in diesem Falle die Kopplungsstelle eine infinitesimale Längsausdehung hat.The two glass sheets forming the optical waveguides 102 , 103 are optically coupled to one another via a coupling section 106 , so that a continuous optical waveguide strand 107 is formed. The coupling section 106 represents the coupling point between the two different optical waveguides 102 , 103. The coupling point here is the section in which the outer diameter along the optical waveguide strand 107 undergoes its greatest changes; that is, the gradient of the outer diameter is larger in this longitudinal conductor section than in other longitudinal sections of the optical waveguide. As an alternative to this, the coupling point can also be characterized by a change in the optical waveguide material or its composition that occurs there. This means that in this case the two light guides have different light-guiding properties in that they are made of different materials. The change in material or the change in diameter can occur abruptly, so that in this case the coupling point has an infinitesimal longitudinal extent.

Im Bereich des Kopplungsabschnitts 106 ist die Lichtwellen leiterbahn mit einer Einschnürung 108 versehen, deren Minimaldurchmesserabschnitt 109 längs der Leiterbahn, d. h. längs des Lichtwellenleiterstrangs 107, infinitesimal klein ist und mit einem Abstand D von der Längsmitte 110 des Kopplungsabschnitts 106 versetzt angeordnet ist. Hierbei ist der Minimaldurchmesserabschnitt 109 längs des Lichtwellenleiterstrangs 107 aber auch insgesamt gegen den Kopplungsabschnitt 106 versetzt, d. h. nicht innerhalb desselben, angeordnet.In the area of the coupling section 106 , the optical waveguide track is provided with a constriction 108 , the minimum diameter section 109 of which along the conductor track, ie along the optical waveguide strand 107 , is infinitesimally small and is arranged offset with a distance D from the longitudinal center 110 of the coupling section 106 . In this case, the minimum diameter section 109 is offset along the optical waveguide strand 107 but also overall against the coupling section 106 , ie not within it.

Der Lichtwellenleiterstrang 107 kann in der oben beschriebenen Form in einem Abscheidevorgang auf dem Chipsubstrat des optischen Chips 104 ausgebildet werden.The optical waveguide strand 107 can be formed in the form described above in a deposition process on the chip substrate of the optical chip 104 .

Claims

1. Optical fiber connection ( 1 ; 20 ; 40 ; 70 ; 100 ) with a first optical fiber ( 2 ; 22 ; 45 ; 73 ; 102 ) and a second optical fiber ( 3 ; 23 ; 47 ; 74 ; 103 ), which under training a continuous optical waveguide strand ( 10 ; 30 ; 49 ; 77 ; 107 ) are coupled to one another at a coupling point ( 8 ; 29 ; 44 ; 78 ; 106 ), the optical waveguide strand ( 10 ; 30 ; 49 ; 77 ; 107 ) being in the region of the coupling point ( 8 ; 29 ; 44 ; 78 ; 106 ) of the two optical fibers ( 2 , 22 , 45 , 73 , 102 ; 3 , 23 , 47 , 74 , 103 ) has a constriction ( 12 ; 31 ; 53 ; 82 ; 108 ), which has a minimum diameter section ( 12 '; 31 ';52; 108 ) and two intermediate sections ( 12 ", 12 '''; 31 ", 31 '''; 54 , 55 ), which are located on both sides of the minimum diameter section ( 12 '; 31 ';52; 108 ) connect to this and along the optical fiber strand ( 10 ; 30 ; 49 ; 77 ; 107 ) to the outside diameter of the associated optical fiber ( 2 , 22 , 4 5 , 73 , 102 ; 3 , 23 , 47 , 74 ; 103 ) increasing outwards, and the minimum diameter section ( 12 '; 31 ';52; 108 ) along the optical fiber strand ( 10 ; 30 ; 49 ; 77 ; 107 ) against the coupling point ( 8 ; 29 ; 44 ; 78 ; 106 ) is staggered.

2. Optical fiber connection ( 1 ; 20 ; 40 ; 70 ; 100 ) according to claim 1, wherein the distance (D) between the coupling point ( 8 ; 29 ; 44 ; 78 ; 106 ) and the longitudinal center of the minimum diameter section ( 12 '; 31 ';52; 109 ) is at least 10 µm, preferably 50-150 µm, in particular 75-125 µm.

3. Optical fiber connection ( 20 ) according to claim 1 or 2, wherein the first optical fiber ( 22 ) has a larger mode field diameter than the second optical fiber ( 23 ), and wherein the minimum diameter portion ( 31 ') against the coupling point ( 29 ) in the direction the second optical fiber ( 23 ) is arranged offset.

4. Optical fiber connection ( 1 ; 20 ; 40 ; 70 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the first optical fiber ( 2 ; 22 ; 45 ; 73 ) is a standard single-mode fiber with a mode field diameter in the range of 8.0 up to 11.0 µm and the second optical fiber ( 3 , 23 , 47 , 74 ) is a dispersion-shifted single-mode fiber with a mode field diameter in the range of approx. 7.0 to 9.0 µm and the distance (D) between the coupling point ( 8 ; 29 ; 44 ; 78 ) and the longitudinal center of the minimum diameter section ( 12 '; 31 '; 52 ) is in the range between 75-125 µm, preferably between 100 µm and 110 µm.

5. A method for producing a splice connection between optical fibers ( 71 , 74 ), in which the optical fibers ( 71 , 74 ) are put together to form a continuous optical fiber strand ( 77 ) and welded together at the joint ( 78 ), and in which Optical fiber strand ( 77 ) at a longitudinal position ( 81 ), which is offset along the optical fiber strand ( 77 ) against the joint ( 78 ), is heated and at the same time is subjected to a tensile load in its longitudinal direction that a constriction ( 82 ) in the optical fiber strand ( 77 ) is formed with a minimum diameter section, the longitudinal center of which is arranged offset along the optical waveguide strand ( 77 ) against the joint ( 78 ).

6. A method for producing an optical waveguide connection ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, in which the optical waveguide connection ( 100 ) is formed by depositing optical waveguide material, in particular glass material, on or in a substrate.