DE69421166T2

DE69421166T2 - Bestimmung des winkelversutzes zwischen optischen fasern mit optischer, axialer asymmetrie und ausrichtung und spleissen von solchen fasern

Info

Publication number: DE69421166T2
Application number: DE69421166T
Authority: DE
Inventors: Mats Bengtsson; Stig Hulten; Wenxin Zheng
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2014-11-30
Also published as: EP0681707A1; US5572313A; EP0681707B1; JP3737107B2; DE69421166D1; JPH08506432A; WO1995014945A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zum Bestimmen des Winkelversatzes um eine longitudinale Achse zwischen zwei im wesentlichen ähnlichen optischen Körpern oder Fasern, wobei jede zu ihren optischen Eigenschaften axial asymmetrisch ist, und insbesondere wenigstens einen exzentrisch angeordneten und optisch interferierenden bzw. störenden Bereich enthält, der sich in der Längsrichtung der Fasern erstreckt, und zum Ausrichten dieser Körper oder Enden, so daß die Positionen der axialen Asymmetrien übereinstimmen, das heißt, daß insbesondere die Positionen der optisch interferierenden Bereiche winkelmäßig um die Längsachse der Fasern übereinstimmen und die optisch interferierenden Bereiche ausgerichtet zueinander und gegeneinander positioniert werden können, und dann zum Spleißen der Faserenden miteinander, wobei die Ausrichtung der Asymmetrien aufrechterhalten wird, d. h. insbesondere die exzentrischen, optisch interferierenden Bereiche. Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zum Bestimmen des Winkelversatzes zwischen den Polarisationsachsen von zwei Enden von PM-Fasern und zum Ausrichten dieser Enden, so daß die Polarisationsachsen übereinstimmen, und dann zum Spleißen der Faserenden miteinander mit einer aufrechterhaltenen Übereinstimmung der Polarisationsachsen, so daß hierdurch die Polarisation von Licht an dem Transfer zwischen den Faserenden gut aufrechterhalten wird. Die Erfindung betrifft auch Verfahren und Einrichtungen zum Bestimmen des Winkelversatzes von Ebenen, die sich zentral durch die zwei Kerne in zwei Enden von optischen Fasern der Art mit Doppel- oder Zwillingskernen erstrecken, und zum Ausrichten dieser Enden, so daß die Ebenen übereinstimmen oder in jedem Fall parallel zueinander sind, und dann zum Spleißen der Faserenden miteinander, wobei die Ausrichtung oder die Parallelität der Ebenen durch die Kerne aufrechterhalten wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Optische Fasern eines standardmäßigen Typs umfassen einen Mantel mit einer im wesentlichen kreisförmigen-zylindrischen äußeren Umhüllungsoberfläche und einem dünnen Faserkern, der relativ zentral in dem Mantel angeordnet ist, und im idealen Fall entlang der Längsachse der äußeren zylindrischen Oberfläche angeordnet ist und somit die gleiche longitudinale Achse wie er aufweist. Verschiedene Verfahren sind entwickelt worden, um Fasern mit mehr oder weniger exzentrisch angeordneten Kernen zu spleißen, siehe z. B. unsere frühere schwedische Patentanmeldung Nr. 9100978-7, "Splicing optical fibers", eingereicht am 3. April 1991, und Nr. 9201235-0, "Control of arc fusion in splicing optical fibers", eingereicht am 16. April 1992. In diesen Verfahren wird keine Drehung der Faserenden bei dem Spleißvorgang benötigt, sondern nur ein Versatz in zwei lateralen Richtungen von einem Faserende, um eine Ausrichtung der Kerne zu erhalten, wobei diese Verfahren insbesondere für den Fall mit etwas exzentrisch angeordneten Faserkernen vorgesehen ist. Dann wird ein kleiner Versatz der äußeren Oberflächen der Mäntel bei dem abschließenden Faserspleiß erhalten, was als kleine Stufe in der longitudinalen Richtung der gespleißten Faser gesehen wird. Wenn eine Drehung dadurch von einer der Faserenden auch eingeführt werden könnte, könnte auch eine Ausrichtung der äußeren Oberflächen der Mäntel erhalten werden.
Optische PM-Fasern werden in solcher Hinsicht verwendet, daß der Polarisationszustand beim Transfer der Information durch die optische Faser strikt gesteuert werden muß, z. B. in Hinsicht auf Sensoren.
Kommerziell erhältliche polarisationserhaltende Fasern sind als herkömmliche optische Fasern mit einem zentral angeordneten Kern und einer umgebenden Ummantelung mit einer zylindrischen externen Oberfläche konstruiert. Zusätzlich gibt es in der Ummantelung, wie im Querschnitt gesehen, zwei im wesentlichen identische Bereiche mit einem stark dotierten Glas, unter Verwendung von Siliziumglas, das mit B&sub2;O&sub3; dotiert ist, sogenannten Zugspannungszonen, Zugspannungs- Konzentrationszonen oder Zugspannungs-Erzeugungszonen, die gegenüberliegend, auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Faserkerns angeordnet sind. Zwei von derartigen diametral gegenüberliegenden Bereichen, die symmetrisch um die Längsachse der Faser angeordnet sind, erstrecken sich entlang der gesamten Faser. In elliptischen Ummantelungsfasern gibt es eine ellyptische Zone zentral innerhalb des Mantels, konzentrisch zum Kern.
In einer polarisationserhaltenden Faser gibt es zwei Polarisationsmoden, die senkrecht zueinander für Licht, welches in der Faser übertragen wird, sind. Ihre magnetischen und elektrischen Feldvektoren sind entlang einer der zwei senkrechten Polarisationsachsen der Faser angeordnet, die ebenfalls senkrecht zueinander sind, wobei jede von diesen, im Querschnitt durch die Faser gesehen, sich zentral durch die Zugspannungs-Konzentrationszonen erstreckt.
Bei der Verbindung von derartigen PM-Fasern miteinander ist es natürlich wichtig, daß die Zugspannungs-Zonen der zwei Enden der Fasern gegenüberliegend zueinander vor dem tatsächlichen Spleißvorgang angeordnet sind, so daß die Polarisationsachsen der Fasern zueinander ausgerichtet sind. Eine gute Ausrichtung führt zu einem geringen Nebensprechen der Polarisationsmoden für Licht, welches durch die Spleißstelle geht, so daß ein höheres Auslöschungsverhältnis erhalten werden kann.
Optische Zwillingskernfasern weisen zwei Kerne auf, wobei die Kerne in der gleichen Weise wie für Monomodefasern ausgelegt sind, sich aber z. B. im wesentlichen symmetrisch entlang einer Durchmesserebene in der umgebenden kreisförmigen zylindrischen Ummantelung befinden, bilden den Gegenstand von Forschungen hinsichtlich vieler linearer und nicht-linearer Phänomene, die auf einer Wechselwirkung zwischen den abklingenden Feldern der Grundmoden der Kerne basieren. Sie umfassen Einzelstrahlteiler, Fasersensoren und nicht-lineare Schalter.
Ein großer Nachteil im Zusammenhang mit der Verwendung von derartigen Fasern ist jedoch die Schwierigkeit sowohl beim Anregen als auch bei der Erfassung der Signale in den zwei Kernen aufgrund deren kleiner Größe und aufgrund der Tatsache, daß sie sich relativ nahe zueinander befinden. Ein typischer Kernradius in der Faser mit zwei Kernen ist ungefähr 3-4 um und ein typischer Abstand zwischen den zwei Kernen ist in der Größenordnung von einigen wenigen Radien des Kerns. Es ist unmöglich, eine Stumpfverbindung zwischen einer optischen Faser mit einem einzelnen Kern des standardmäßigen Typs zu einer Faser mit Doppelkernen und zwischen zwei Fasern mit Doppelkernen mit Hilfe der herkömmlichen Spleißverfahren zu erhalten, ohne eine Drehung einer der Faserenden auszuführen, die gespleißt werden sollen.
Ein Verfahren, welches zum Umgehen dieses Problems verwendet worden ist, besteht darin, große optische Elemente und Linsen zum Fokussieren des Eingangslichts an die Kerne zu verwenden. Derartige Verfahren weisen jedoch den Nachteil von hohen Verlusten bei der Einleitung (7-8 dB) von Licht auf, was zusammen mit dem Nachteil einer Verwendung von großen optischen Komponenten, z. B. aufgrund deren unzureichender Stabilität, diese für eine praktische Verwendung ungeeignet machen.
Optische PM-Fasern und Zwillingskernfasern weisen gemeinsame Charakteristik auf, keine axiale Symmetrie bezüglich der optischen Körper aufzuweisen, d. h. es gibt nicht-axiale longitudinale optische Inhomogenitäten oder optisch interierende Bereiche, die sich entlang der Faser erstrecken. Um einen Spleiß mit einer ähnlichen optischen Faser auszuführen, müssen sie um einen gemessenen und/oder berechneten Winkel um ihre Längsachsen gedreht werden, um die asymmetrischen Bereiche zueinander auszurichten.
In unserer früheren schwedischen Patentanmeldung Nr. 9300522-1, "Alignment and splicing of optical PM-fibers", eingereicht am 17. Februar 1993, die nach dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, ist offenbart, wie einer optischen PM-Faser entlang ihrer Längsachse eine definierte Winkelposition gegeben werden kann, und wie diese Positionierung verwendet werden kann, um gute Spleißstellen zwischen zwei optischen PM-Fasern bereitzustellen. Bei der Bestimmung wird die Faser mit Licht bestrahlt, und der Linseneffekt darin wird beobachtet, d. h. die Lichtintensität für Licht, welches durch die Faser geht, wird bestimmt. Eine Lichtintensitätskurve senkrecht zu der Faserachse weist dann allgemein ein Maximum auf, das dem Kern oder dem zentralen Bereich der optischen Faser entspricht. Außerhalb dieses Maximums gibt es einen Bereich mit einer geringeren Lichtintensität, aber wo die Lichtintensität noch relativ konstant auf der Linie ist. Bereiche außerhalb der äußeren Oberfläche der Faser werden eine Lichtintensität aufweisen, die ungefähr der Lichtintensität ohne einer Faser entspricht. Der Linseneffekt wird durch den Kontrast des Zentralbereichs mit einer hohen Lichtintensität und des Bereichs, der sich am nächsten dazu befindet, gebildet. Um eine Positionierung zu erreichen, wird eine Faser so gedreht, daß der Linseneffekt entweder maximal oder minimal sein wird.
In dem U.S. Patent Nr. 5,013,345 für Itoh et al. ist ein Verfahren zum Ausrichten von optischen PM-Fasern unter Verwendung von hochgenauen kostenaufwendigen optischen Elementen offenbart, wobei zunächst eine Faser in einer vorgegebenen Richtung zum Bilden eines Referenzbildes beobachtet wird, und dann die Enden der PM-Fasern beide gedreht und während der Drehung beobachtet werden, wobei die Drehung eines Faserendes unterbrochen wird, wenn das Bild davon mit dem Referenzbild übereinstimmt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, so wie sie im Anspruch 1 und 10 beansprucht ist, ein Verfahren und eine Einrichtung für eine Winkelausrichtung zwischen optischen Fasern und im allgemeinen Fall von zwei optischen transparenten Körpern so bereitzustellen, daß axiale Asymmetrien, insbesondere optisch inhomogene oder optisch interferierende Abschnitte der Körper, in einer Linie zueinander in einer einfachen Weise mit einer minimalen Menge von zusätzlichen Einrichtungen zur Verwendung in verfügbaren automatischen Faserspleißmaschinen, die standardmäßige optische Elemente umfassen, ausgerichtet oder positioniert sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, wie in den Ansprüchen 19 und 21 beansprucht, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Positionieren und Spleißen von zwei optischen Fasern bereitzustellen, so daß axiale Asymmetrien, insbesondere optische inhomogene Abschnitte der Faserspleißstelle, wie beispielsweise Zugspannuntszonen oder Faserkerne in den Fasern, zueinander in einer einfachen Weise mit einer minimalen Menge von zusätzlichen Einrichtungen zur Verwendung in verfügbaren automatischen Faserspleißmaschinen ausgerichtet sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Spleißen von optischen PM-Fasern so bereitzustellen, daß in der Spleißstelle die Polarisationsachsen der Fasern zueinander ausgerichtet sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Spleißen von optischen Fasern mit Doppelkernen bereitzustellen, so daß in der Spleißstelle die Faserkerne in den Fasern zueinander ausgerichtet sind.
Die voranstehend erwähnten Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst, deren Charakteristiken sich aus den beigefügten Ansprüchen ergeben.
Bei der Bestimmung des Winkelversatzes oder der Winkelposition in bezug zueinander zwischen axialen Asymmetrien, insbesondere optisch inhomogenen Bereichen in zwei Enden einer optischen Faser, allgemein in zwei zylindrischen Körpern, und im speziellen Fall der Ebene durch die Zugspannungszonen oder zwei Kerne von zwei Enden, die sich an beliebigen Winkelstartpositionen befinden, von optischen Fasern des polarisationserhaltenden Typs oder des Typs, der jeweils zwei Kerne aufweist, werden die Enden oder die Körper jeweils bestrahlt, wenn sie an unterschiedliche Winkelpositionen um ihre longitudinale Achse gedreht sind. Für verschiedene Winkelpositionen während der Drehung entspricht die Differenz zwischen der Lichtintensität von Licht, das durch den Körper oder das Ende gelaufen ist, und dessen Position dem zentralen Abschnitt des Körpers, der sich in die longitudinale Richtung erstreckt, und von Licht, das durch den Körper und das Faserende gelaufen ist, und dessen Position entspricht dem Bereich, der sich am nächsten zu dem zentralen Abschnitt und außerhalb davon befindet.
Der Winkelversatz oder die Winkelposition in bezug zueinander zwischen axialen Asymmetrien in zwei zylindrischen Körpern, die sich in irgendwelchen Startwinkelpositionen gegenüberliegend zueinander mit ihren longitudinalen Achsen ausgerichtet befinden, ist z. B., wenn die zwei Körper einen optisch identischen Aufbau aufweisen, der Winkel, um den einer der Körper aus seiner Startposition um die gemeinsame longitudinale Achse gedreht werden muß, um zu bewirken, daß die Endfläche dieses Körpers die gleiche Winkelposition wie der andere Körper aufweist, d. h. die Aufbauten der Körper oder die internen Konfigurationen, insbesondere bezüglich ihrer optischen Eigenschaften, der Körper dann auch ausgerichtet sind. Wenn die Aufbauten der Körper optisch nicht identisch, aber ähnlich sind, ist die Winkelposition, an die einer der Körper gedreht werden muß, die Position, die die beste Übereinstimmung oder das beste Übereinkommen des optischen Aufbaus in diesem Körper mit dem anderen ergibt.
Die Lichtintensitäten werden in einem Bereich nahe zu dem Bereich oder innerhalb des Bereichs bestimmt, wo eine Abbildung oder ein Bild der Lichtquelle erhalten wird. Wenn eine herkömmliche optische Faser von Licht getroffen wird, wirkt ihr Hauptteil, der Mantel, als eine zylindrische Linse und fokussiert das Licht auf eine Fokallinie, wodurch ein Bild der Faser in der Nähe der Fokallinie erhalten wird. Bei der Bestimmung werden dann die Lichtintensitäten in der Nähe dieser Fokallinie verwendet, d. h. entlang irgendeiner Linie, die im wesentlichen senkrecht dazu und somit zu der Längsrichtung der Faser ist, genommen. Diese Linie sollte auch einen nicht zu kleinen Winkel, d. h. größer als 30º, zu der Zentrallinie des Strahlungslichts oder zu einer Linie von der Lichtquelle zu der Faser sein.
Die bestimmten Differenzen, die als Funktionen des Drehwinkels genommen werden, bilden Kurven für die Körper bzw. für die Enden. Die Kurven werden verglichen und an eine neue Winkelposition, an der eine maximale Übereinstimmung der Formen der Kurven erhalten wird, parallel verschoben. Der Winkel zwischen den Kurven in dieser Winkelposition ergibt die relative Winkelposition jeweils um die Zentralachsen der Körper oder Faserenden zwischen den axialen Asymmetrien, insbesondere zwischen optisch inhomogenen oder interferierenden Bereichen, d. h. An dem ersten speziellen Fall zwischen den Polarisationsachsen oder zwischen den Zugspannungs-Konzentrationszonen von zwei Enden von optischen PM-Fasern, und in dem zweiten speziellen Fall zwischen den Ebenen durch die zwei Kerne der Enden der optischen Zwillingskernfasern, jeweils in den Startpositionen der Körper oder der Enden. Beim Spleißen von zwei PM-Fasern oder zwei Zwillingskernfasern wird der in dieser Weise bestimmte Winkel verwendet, um die Enden der Fasern so zu drehen, daß die Polarisationsachsen oder die Zugspannungs- Konzentrationszonen oder die Ebenen jeweils durch die zwei Kerne in den Faserenden zueinander oder allgemein mit einer Drehungs- oder Winkelverschiebung der Faserenden vor dem Spleißen ausgerichtet sind, so daß die axialen Asymmetrien, insbesondere die optisch inhomogenen Bereiche in den zwei Faserenden, zueinander ausgerichtet sein werden.
Bei der Bestimmung des Winkelversatzes der optisch interferierenden Bereiche um die longitudinale Achse, in den speziellen Fällen zwischen den Polarisationsachsen oder der Ebenen durch die Zwillingskerne der zwei Faserenden, die an beliebigen Winkelstartpositionen angeordnet sind, jeweils von optischen PM-Fasern oder Zwillingskernfasern, werden die Körper oder Faserenden mit einem Lichtstrahl, z. B. einem im wesentlichen parallelen Lichtstrahl, von einer Lichtquelle, die mit geeigneten optischen Einrichtungen versehen ist, insbesondere im wesentlichen senkrecht zu der longitudinalen Richtung der Körper oder Faserenden jeweils beleuchtet bzw. bestrahlt. In dem Faserfall können die Endoberflächen, wie beim Spleißen mit Hilfe einer Schmelzverschweißung, in der Nähe zueinander oder im wesentlichen aneinander anliegend angeordnet sein, wobei die longitudinalen Achsen der Faserenden im wesentlichen zueinander ausgerichtet sind oder im wesentlichen gut parallel zueinander sind. Die Beleuchtung wird dann in vorteilhafter Weise mit Hilfe einer einzelnen, geeignet angeordneten Lichtquelle bereitgestellt.
Die Körper bzw. Enden von jeder der zwei Fasern werden dann um ein geeignetes Gesamtwinkelintervall von deren Startwinkelposition um deren longitudinale Achse gedreht. Das am schlechtesten verwendbare Gesamtwinkelintervall hängt von der Rotationssymmetrie der Körper bzw. der Fasern ab. Wenn die Rotationssymmetrie zweifach oder binär ist, d. h. wenn z. B. der Querschnitt eines Körpers, der um eine halbe Umdrehung gedreht wird, mit dem Querschnitt einer Startposition übereinstimmt, dann ist das Winkelintervall ungefähr die Hälfte einer vollen Umdrehung.
Für PM-Fasern, dessen Versatz bestimmt werden sollte, sollte jede im Idealfall symmetrisch um ihre longitudinale Achse sein, und dann werden die gemessenen Differenzwerte periodisch mit einer Periode von 180º, der Hälfte einer vollen Umdrehung, wiederholt. Eine derartige Symmetrie existiert jedoch aufgrund des komplizierten Herstellungsprozesses für PM-Fasern oft nicht. Deshalb werden in vorteilhafter Weise Bestimmungen der Differenzen, die auch als Höhen bezeichnet werden, für Winkelpositionen um eine volle Umdrehung durchgeführt.
Eine duale Symmetrie kann manchmal z. B. für Fasern, die zwei Kerne aufweisen, gefunden werden. Allgemein ist die Symmetrie jedoch nicht perfekt, und dann ist es auch in diesem Fall geeignet, ein Winkelintervall einer vollen Umdrehung bereitzustellen.
Während der Drehung wird für verschiedene beabstandete Winkelpositionen die Differenz zwischen der Lichtintensität von Licht, welches durch das Faserende gelaufen ist und dessen Position dem Zentralabschnitt der Faser entspricht, und von Licht, das durch das Faserende gelaufen ist und dessen Position dem Bereich entspricht, der dem Zentralabschnitt einer Faser am nächsten liegt und außerhalb davon ist, bestimmt. Bestimmungen der Differenz, die auch als Höhen bezeichnet werden, werden in vorteilhafter Weise über Winkelpositionen gemacht, die um das Gesamtwinkelintervall, das verwendet wird, gleichmäßig verteilt sind.
Die bestimmten Differenzen für einen Körper bzw. ein Faserende, werden dann mit den Differenzen für den anderen Körper bzw. das andere Faserende verglichen. Aus diesem Vergleich wird der Winkelversatz aus der Winkelposition für einen der Körper oder für eine der Faserenden bezüglich deren Startwinkelposition bestimmt, die, wenn sie die Winkelstartposition dieses Körpers oder seines Faserendes gewesen wäre, die beste Übereinstimmung zwischen den bestimmten Differenzen für diesen Körper/dieses Faserende und den Differenzen für den anderen Körper/das andere Faserende ergeben hätte. Der gewünschte Winkelversatz kann dann als der Winkel bestimmt werden, der dieser Winkelposition entspricht. Für den Fall, daß die Körper von unterschiedlichen Typen sind oder die Faserenden zu optischen Fasern von unterschiedlichen Arten gehören, muß ein konstanter Wert zu dem Winkel addiert werden, der der bestimmten Winkelposition entspricht, wobei dieser Wert spezifisch für das Paar von Körpern bzw. das Paar von optischen Fasern ist, für die die Bestimmung durchgeführt worden ist.
Bei der Bestimmung der Differenzen für verschiedene Winkelpositionen für einen Körper/ein Ende für jede Winkelposition wird eine Lichtintensitätskurve entlang einer geraden Linie, die im wesentlichen senkrecht zu der longitudinalen Achse des Körpers/des Faserendes ist, bestimmt, wonach diese Kurve für eine Bestimmung der Differenz des zentralen Abschnitts der Kurve und der Bereiche, die sich am nächsten zu dem zentralen Abschnitt der Kurve befinden, ausgewertet wird. Für jede Winkelposition können zusätzlich Lichtintensitätskurven entlang mehrerer derartiger geraden Linien, die beabstandet voneinander sind, bestimmt werden. Bei der Bestimmung der Differenz für eine betrachtete Winkelposition wird dann der Durchschnittswert der Differenzen verwendet, die aus den Kurven bestimmt werden, die für diese Winkelposition bestimmt werden.
Die Übereinstimmung zwischen den Differenzen p&sub1;, p&sub2;, ..., pN für ein Ende der Faserenden und der Differenzen q&sub1;, q&sub2;, ..., qN für das andere Ende der Faserenden wird in einer vorteilhaften Weise mit Hilfe einer Korrelationsfunktion C gemäß
bestimmt, wobei ein hoher C-Wert eine gute Übereinstimmung bedeutet.
Am häufigsten können die Differenzen nur für eine begrenzte Anzahl von Rotationswinkeln bestimmt werden, und dann kann, um die Übereinstimmung genauer auszuwerten, eine Interpolationsfunktion für die bestimmten Differenzwerte für einen Körper/ein Faserende als eine Funktion der Winkeldrehung berechnet werden. Aus der Interpolationsfunktion können ferner interpolierte verschiedene Werte für die Vergleiche mit den Differenzwerten für den anderen Körper/das andere Faserende bestimmt werden.
Für den bestimmten Fall von Enden von optischen Fasern, insbesondere optischen PM-Fasern oder Doppelkernfasern, kann zum Spleißen der Fasern, um gute Spleißstellen zu ergeben, die Bestimmung des Winkelversatzes um die longitudinale Achse der Faserenden zwischen den Ebenen durch die optisch interferierenden Bereiche oder durch die Zugspannungszonen oder die zwei Kerne der Enden von zwei optischen PM-Fasern oder Zwillingskernfasern verwendet werden. Dann werden die Endoberflächen der optischen Fasern nahe zueinander oder im wesentlichen aneinander oder aneinander anliegend und gegenüberliegend zueinander angeordnet, wobei die longitudinalen Achsen der Fasern im wesentlichen zueinander ausgerichtet sind oder wenigstens im wesentlichen parallel zueinander. Dann werden die Enden der Fasern um deren longitudinalen Achsen gedreht, um eine Winkelposition in bezug zueinander zu nehmen, so daß eine Winkelausrichtung zwischen den interferierenden Bereichen, insbesondere zwischen den Polarisationsachsen oder den Ebenen durch die Zugspannungszonen oder die Doppelkerne in jeder Faser erhalten wird. Schließlich werden die Faserenden in dieser Position starr gesichert oder fixiert, aneinander angebracht oder in dieser Position in bezug zueinander in irgendeiner anderen geeigneten Weise, insbesondere durch eine Schmelzverschweißung, aneinander angebracht oder geklemmt. Die Drehung des Endes von einer der Fasern in bezug zu dem Ende der anderen Faser sollte mit einem Winkelbetrag durchgeführt werden, der dem Winkelversatz entspricht, der vor der Drehung bestimmt wurde.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Eine Ausführungsform der Erfindung, die nicht für einschränkende Zwecke, sondern nur zur Veranschaulichung angeführt ist, wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1a und 1b schematisch eine optische PM-Faser, die von einer Lichtquelle für zwei unterschiedliche Orientierungen der Zugspannungs-Konzentrationszonen der Faser in bezug auf die Richtung der ankommenden Lichtstrahlen beleuchtet wird;
Fig. 1c und 1d die sich ergebende Lichtintensität nach dem Durchgang des Lichts durch die Faser, die wie in den Fig. 1a bzw. 1b orientiert ist;
Fig. 2a und 2b schematisch die gleiche Anordnung wie in den Fig. 1a und 1b für eine optische Zwillingskernfaser für zwei unterschiedliche Orientierungen der Kerne der Faser;
Fig. 2c und 2d die sich ergebende Lichtintensität nach dem Durchgang des Lichts durch die Zwillingskernfaser, die wie in den Fig. 2a bzw. 2b orientiert ist;
Fig. 3 schematisch die Lichtpfade und Elektroden in einer Spleißeinrichtung für optische Fasern;
Fig. 4 schematisch eine Blockschaltbildform einer Einrichtung zum Spleißen von optischen Fasern;
Fig. 5 ein Diagramm einer relativen zentralen Lichtintensität als eine Funktion des Drehwinkels für die zwei PM-Faserenden;
Fig. 6 ein Diagramm über Korrelationswerte als eine Funktion des Versatzwinkels für die Faserenden der Fig. 5;
Fig. 7 ein ähnliches Diagramm wie das in Fig. 6, aber für ein kleines Winkelintervall;
Fig. 8a ein Diagramm der relativen zentralen Lichtintensität als eine Funktion des Rotationswinkels für eine PM-Faser eines speziellen Typs;
Fig. 8b den Querschnitt der Faser, deren Intensitätskurve in Fig. 8a gezeigt ist;
Fig. 9a bzw. 9b, 10a, bzw. 10b, 11a bzw. 11b jeweils das Gleiche wie in den Fig. 8a bzw. 8b für andere PM- Fasern von speziellen Typen;
Fig. 12 ein Diagramm einer relativen zentralen Lichtintensität als eine Funktion des Rotationswinkels für zwei Enden von optischen Zwillingskernfasern;
Fig. 13 ein Diagramm von Korrelationswerten als eine Funktion des Versatzwinkels für die Faserenden in Fig. 12; und
Fig. 14 ein Diagramm ähnlich wie das in Fig. 13, aber für ein kleines Winkelintervall.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend wird die Erfindung im Zusammenhang mit einer Ausrichtung und einer Verbindung von Enden von optischen PM- Fasern und Zwillingskernfasern beschrieben.
In den Fig. 1a und 1b ist der Lichtpfad schematisch für den Durchgang eines flachen Lichtstrahls (der von oben ankommt, wie in den Fig. 1a, 1b gezeigt) durch eine optische PM-Faser 1 dargestellt, die einen herkömmlichen Kern 3 und zwei Zugspannungs-Konzentrationszonen 7 aufweist, wenn sie in zwei verschiedenen Orientierungen um ihre Längsachse 6 gedreht ist. Die optische Faser 1 weist ferner einen Mantel 5 mit einer im wesentlichen äußeren kreisförmigen-zylindrischen Oberfläche auf, die den Kern 3 und die Zugspannungszonen 7 umgibt. Die Zonen 7 befinden sich an zwei Stellen in bezug auf die longitudinale Achse der Faser, die sich mehr oder weniger exakt diametral gegenüberliegen, wie im Querschnitt der Faser gezeigt.
Licht, das durch eine PM-Faser 1 übertragen wird, kann zwei Polarisationsmoden aufweisen, die senkrecht zueinander sind. Die magnetischen und elektrischen Feldvektoren von diesen zwei Moden sind in Symmetrieebenen in der Faser 1 und insbesondere entlang einer von zwei Polarisationsachsen 8, 8' angeordnet, von denen eine 8, wie im Querschnitt durch die Faser 1 gezeigt, zentral durch die Zugspannungs- Konzentrationszonen 7 geht und die andere Polarisationsebene 8' sich senkrecht zu der ersten erstreckt. Idealerweise gehen diese Ebenen 8, 8' auch durch die Mittellinie der Faser 1, d. h. durch die Mitte des Kerns 3. Bei einer Verbindung von zwei Enden von optischen PM-Fasern sollen dann natürlich die Polarisationsachsen oder die Zugspannungszonen der Faserenden zueinander ausgerichtet sein, um eine gute Übertragung von Licht von einem Ende zum anderen Ende zu ermöglichen. Querschnitte von verschiedenen Typen von PM-Fasern sind in den Fig. 8b, 9b, 10b und 11b dargestellt.
Unter den Fig. 1a und 1b ist in den Fig. 1c bzw. 1d die Intensität von Licht dargestellt, die durch die Faser geht, wenn die Intensitätskurve entlang einer Richtung senkrecht sowohl zu dem ankommenden parallelen Lichtstrahl als auch senkrecht zu der Längsachse 6 der optischen PM-Faser genommen wird. Die Kurve wird ferner entlang einer Linie bestimmt, die sich ungefähr durch die Fokallinie der Linse erstreckt, die durch den Mantel 5 der Faser 1 gebildet wird. In Fig. 1a ist eine Orientierung einer optischen Faser 1 gezeigt, für die die Zugspannungs-Konzentrationszonen 7 so angeordnet sind, daß sie beide ausgerichtet und in bezug auf die Richtung des ankommenden Lichtstrahls symmetrisch angeordnet sind. Lichtstrahlen, die gegen die Zugspannungs-Konzentrationszonen 7 ankommen, tragen nicht wesentlich zu der Lichtintensität bei, die an der anderen Seite der Faser 1, d. h. nach dem Durchgang der Lichtstrahlen durch die Faser 1, beobachtet werden kann. Eine Ablenkung der Lichtstrahlen findet bei deren Verlauf in diese Bereiche hinein und aus diesen Bereichen heraus und an Reflektionen an der Oberfläche der Zugspannungszonen statt. Da in diesem Fall die Lichtstrahlen durch die äußeren Mantelabschnitte der optischen Faser unbehindert durchgehen können und ferner ein zylindrischer Körper, wie voranstehend erwähnt wurde, einen Fokussierungseffekt auf ankommende parallele Lichtstrahlen aufweist, was der Linseneffekt der optischen Faser genannt wird, wird eine signifikante Lichtintensität an dem entsprechenden Fokus erhalten, was in der Lichtintensitätskurve als eine relativ hohe zentrale Spitze 9 gezeigt ist.
In Fig. 1b ist die Orientierung der optischen PM-Faser anstelle davon so, daß die zwei Zugspannungs- Konzentrationszonen 7 im wesentlichen entlang eines Durchmessers der optischen Faser 1 angeordnet sind, wobei dieser Durchmesser senkrecht zu der Richtung des ankommenden parallelen Lichtstrahls ist. Wie sich der Fig. 1b entnehmen läßt, wird in diesem Fall ein großer Teil der ankommenden Lichtstrahlen vom Durchgang durch die optische Faser 1 aufgrund des interferierenden oder störenden Effekts der Zugspannungs-Konzentrationszonen 7 verhindert. Die übrigen Lichtstrahlen, die durch die optische Faser 1 gehen, als ob dieser ein zylindrischer Körper wäre, werden ansonsten in der gewöhnlichen Weise gemäß dem Linseneffekt fokussiert. Eine Lichtintensitätskurve, wie in Fig. 1c und der Fig. 1b dargestellt, weist dann eine zentrale Spitze 9 auf, die im Vergleich mit der Kurve in Fig. 1c unter Fig. 1a eine wesentlich geringere Höhe aufweist.
In den Fig. 2a und 2b ist in der entsprechenden Weise der Lichtpfad für den Durchgang eines Lichtstrahls durch eine optische Zwillingskernfaser 1' mit zwei Kernen 3' dargestellt, wenn sie in zwei unterschiedlichen Richtungen um ihre longitudinale zentrale Achse 6 gedreht ist, und zwar in Fig. 2a mit der Ebene 8" durch die Kerne 3 ausgerichtet zu der Richtung des ankommenden Lichtstrahls und in Fig. 2b mit der Ebene 8". In diesem Fall ist der Effekt der optisch störenden Bereiche, d. h. der Kerne 3', für das durch die Faser 1 gehende Licht weniger ausgeprägt. Auch die Beziehung von Zentrallichtintensitäten in den zwei Orientierungen ist umgedreht, so daß, wie mit den Intensitätskurven in den Fig. 2c und 2d dargestellt, eine größere Zentrallichtintensität für die Orientierung der Fig. 2b mit der Ebene 8" durch die Kerne 3' senkrecht zu den ankommenden Lichtstrahlen erhalten wird, als dies der Fall ist, wenn die Ebene 8" durch die Kerne 3' parallel dazu wie in Fig. 2a ist.
Wenn zwei Zwillingskernfasern zum Erreichen einer maximalen Übertragung von Licht von einem Faserkern in einem Faserende zu dem entsprechenden Faserkern in dem anderen Faserende in einer Spleißstelle oder einer Verbindung verbunden werden, dann müssen die Endoberflächen der Kerne in den zwei Faserenden, die miteinander verspleißt werden sollen, gegenüberliegend zueinander angeordnet werden.
Bei einer kontinuierlichen Drehung der optischen Faser 1, 1' um ihre longitudinale Achse 6 werden Kurven des Typs erhalten, die in den Fig. 1c, 1d bzw. 2c, 2d dargestellt sind und in denen die Zentralintensitätsspitze 9 Werte aufweist, die zwischen den Intensitätswerten der Kurven liegen, die in diesen Figuren gezeigt sind. In diesen Kurven wird für Drehungen der Faser 1, 1' an verschiedene Winkelpositionen ein Wert h bestimmt, der die Differenz zwischen der Höhe der zentralen Spitze 9 und den direkt umgebenden Abschnitten 10 der Lichtintensitätskurve ist.
Dieser Wert h wird für verschiedene Winkelpositionen der optischen Faser 1, 1' bestimmt, z. B. für jeweils 10º. Die bestimmten Höhen werden in dem Diagramm in Fig. 5 für zwei einzelne PM-Fasern aufgetragen, in diesem Fall für zwei Faserenden, die verspleißt werden sollen, ein linkes Faserende und ein rechtes Faserende. Für Fasern der gleichen Art sollten deren Höhenprofile, wie in Fig. 5 dargestellt, prinzipiell die gleiche Form aufweisen, und mit einer geeigneten Übersetzung der Profilkurven können sie dazu gebracht werden, in der besten Weise übereinzustimmen oder übereinzukommen. Der Winkelübersetzungswert, der dadurch erhalten wird, wird dann der Winkelversatz zwischen den Faserenden in ihren Startpositionen sein.
Für eine numerische Auswertung der Übereinstimmung können die bestimmten Werte von h als Vektoren P bzw. Q geschrieben werden:
P = {p&sub1;, p&sub2;, p&sub3;, ..., p&sub3;&sub6;} (1)
Q = {q&sub1;, q&sub2;, q&sub3;, ..., q&sub3;&sub6;} 12)
wobei p&sub1;, q&sub1; Werte für die Winkelposition 0º sind, p&sub2;, q&sub2; Werte für die Winkelposition 10º sind, etc.
Eine Korrelationsfunktion wird dann in der folgenden Weise definiert:
wobei die Vektoren X und Y wie folgt definiert sind:
X = {x&sub1;, x&sub2;, x&sub3;, ..., xN} (4)
Y = {Y&sub1;, Y&sub2;, Y&sub3;, ..., YN} (5)
N ist die Anzahl von betrachteten equidistanten Meßpunkten, und es wird angenommen, daß sie durch 4 teilbar ist, so daß z. B. für die Vektoren P, Q gültig ist, daß N = 36, und K ist der Indexwert, an dem die Punkte in dem Vektor X bei der Berechnung der Korrelation starten. Der Indexwert k ist ein Integer in dem Intervall -N/4 ≤ k < N/4 und er entspricht dann auch einem Winkelwert. Die Korrelation wird dann gemäß der Formel (3) für eine Anzahl von Punkten berechnet, die der Hälfte der Gesamtanzahl N von Meßpunkten entspricht und somit einer Drehung um eine Hälfte einer vollständigen Umdrehung der Fasern entspricht. Insbesondere wird die Korrelation für N = 36 zwischen den Meßpunkten xk+9, Xk+10, ..., xk+23 und y&sub9;, y&sub1;&sub0;, ..., y&sub2;&sub3; oder für beispielhafte Meßpunkte an den Rotationswinkeln (-90º+k·10º), - (80º+k·10º), (-70º+k·10º), ..., (70º+k·10º), (80º+k·10º) für eine der Fasern und an den Rotationswinkeln -90º, 80º, -70º, ..., 70º, 80º für die andere der Fasern berechnet. Der Startindex k läuft hier durch die Integer von und einschließlich -9 bis und einschließlich 8 und entspricht somit Winkelpositionen in dem X Vektor -90º, -80º, ..., 80º. Korrelationswerte C, die in dieser Weise für zwei Faserenden berechnet werden (Setze X = P, Y = Q), werden in dem Diagramm in Fig. 6 aufgetragen. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß ein Korrelationsmaximum ungefähr bei 50º oder k = 4 erhalten wird.
Mit Hilfe der Korrelationsfunktion (3) ist es somit möglich, einen h-Profil-Vektor P mit einem anderen h-Profil-Vektor Q zu vergleichen, um den Wert zu finden, der das Summationsintervall für den Vektor P ist, wo die maximale Korrelation zwischen den zwei h-Profilen erhalten werden kann, siehe Fig. 6. Wenn z. B. K der Punkt ist, an dem die maximale Korrelation existiert, so daß somit
Max{C(k,N,P,Q), k [-N/4, +N/4]}C(K,N,P,Q) (6)
die Winkelverschiebung oder der Winkelversatz um die longitudinalen Achsen der Fasern zwischen den Ebenen durch die Zugspannungszonen der Fasern oder allgemein zwischen axialen Asymmetrien von zwei identischen Fasern, insbesondere zwischen einer optischen Inhomogenität in jeder Faser, bei der Drehung davon um ihre Längsachsen der Art, wie in den Fig. 1a, 1b, 2a, 2b dargestellt, grob als
α = 10(K - N/4) (Grad) (7)
bestimmt werden kann, wobei die Zahl 10 ein Skalierungsfaktor ist, was bedeutet, daß die Meßpunkte sich bei jedem zehnten Grad befinden. Die Gleichung (3) gibt die Versetzung oder den Versatz α mit einer Genauigkeit von kleiner oder besser als ±9º an.
Mit einem derartigen bestimmten Gebiet von ±9º kann dann eine glatte Profilkurve für die Größe h für jedes Faserende mit Hilfe eines Kurvenanpassungsverfahrens, z. B. mit Hilfe einer Interpolation mit einer kubischen Anpassung ("kubischer Spline") bestimmt werden. Die Funktion, die in dieser Weise für eines der Faserenden bestimmt wird, kann für numerische Berechnungen als ein Vektor wie der obige aufgebaut werden, nämlich
P = {p&sub1;, p&sub2;, p&sub3;, ..., pN} (8)
mit Komponenten, die gleich zu den interpolierten h-Werten in z. B. N = 36 Punkten sind, die von dem Winkel α mit -17º, - 16º, -15º, ..., 17º, 18º abweichen. In der entsprechenden Weise wird ein Vektor Q für das andere der Faserenden wie oben aufgebaut, nämlich
Q = {q&sub1;, q&sub2;, q&sub3;, ..., qN} (9)
mit Komponenten, die gleich zu den interpolierten h-Werten in N-Punkten sind, d. h. an Winkelwerten -17º, -16º, -15º, ..., 17º, 18º, wie oben.
Die Korrelationsfunktion (3) wird wieder verwendet, um die Korrelation zwischen den interpolierten Werten gemäß (8) oder (9) für verschiedene Werte des Startindex k zu bestimmen, der in dem Beispiel gemäß der obigen Ausführungen den Winkelabweichungen -8º, -7º, -6º, ..., 8º, 9º von dem Drehwinkel α entspricht. Dann wird wieder wie oben der Startindex K und die entsprechende Winkelabweichung α bestimmt, die eine maximale Korrelation ist, d. h. so daß
Max{C(k,N,Pα,Q), k [-N/4, +N/4]} = C(K,N,Pα,Q) (10)
Eine Kurve, die für die Korrelationswerte aufgetragen wird, die mit Hilfe der interpolierten Werte für die h-Profile der Fig. 5 bestimmt worden sind, ist, in Fig. 7 für das Winkelintervall (α - 9º, α + 9º), α = 50º dargestellt. Das Maximum der Kurve in Fig. 7 befindet sich hier bei θ = 2,7º.
Der schließlich bestimmte Winkelversatz αfinal zwischen den Enden der zwei Fasern kann dann als
αfinal = α + θ (11)
In dem in den Fig. 5-7 dargestellten Beispiel ist somit der Winkelversatz zwischen den Positionen der Zugspannungszonen 7 oder der Ebenen, die dadurch in den zwei optischen PM-Fasern gehen, gleich Zu αfinal = 50 - 2,7 = 47,3º. Dies bedeutet, daß wenn das h-Profil der rechten Faser, das von den gefüllten Kreisen der Fig. 5 erscheint, über einen Winkel αfinal = - 47,3º (der Winkel 47,3º in der Richtung zur rechten Seite, wie in der Figur ersichtlich) verdreht wird, der größte Wert der Korrelation erhalten wird und die beste Übereinstimmung zwischen den gemessenen h-Werten. Dies entspricht einer Drehung der rechten Faser um den gleichen Winkel 47,3º zu einer Seite.
Bei der Berechnung des Korrelationswertes C mit Hilfe der Formel (3) werden zum vorherigen Bestimmen eines kleineren Winkelintervalls, in dem eine genauere Berechnung durchgeführt wird, wie voranstehend unter Bezugnahme auf die Formeln (8)-(10) beschrieben wurde, nur Werte verwendet, die für ein Winkelintervall von 180º bestimmt werden. Dies wird in vielen Fällen eine ausreichende Genauigkeit ergeben. Die für den Index i in der Summation gewählten Grenzen entsprechen jedoch nur dem Winkelversatz zwischen wenigstens ±90º, was ausreichend sein kann, wenn die Fasern eine entsprechende Rotationssymmetrie aufweisen, d. h. wenn im Querschnitt gesehen sie mit sich selbst bei einer Drehung von 180º übereinstimmt, d. h. eine Doppel- oder Zweifach- Rotationssymmetrie. In Fasern, die dieses Kriterium nicht erfüllen, müssen die Summationsintervalle erweitert werden, so daß Korrelationswerte, die Drehungen von ±180º entsprechen, berechnet werden können.
Deshalb können die Vektoren P und Q zyklisch erweitert werden:
P' = {p&sub1;, p&sub2;, p&sub3;, ..., p&sub3;&sub6;, p&sub3;&sub7;, p&sub3;&sub8;, p&sub3;&sub9;, ..., p&sub7;&sub2;} (1')
Q' = {q&sub1;, q&sub2;, q&sub3;, ..., q&sub3;&sub6;, q&sub3;&sub7;, q&sub3;&sub8;, q&sub3;&sub9;, ..., q&sub7;&sub2;} (2')
wobei p&sub1; = p&sub3;&sub7;, q&sub1; = q&sub3;&sub7; Werte an der Winkelposition 0º sind, p&sub2; = p&sub3;&sub8;, q&sub2; = q&sub3;&sub8; Werte an der Winkelposition 10º für eine Drehung von der Startposition sind, etc.
Die geringfügig modifizierte Korrelationsfunktion C' wird dann folgendermaßen aussehen:
Hier entspricht k = 1 einem Winkelversatz dazwischen von 10º, k = 2 einem Versatz von 20º, etc. Bis k = 36, was einem Winkelversatz oder einer Verschiebung dazwischen von 360º entspricht. Wie voranstehend wird der Wert von k bestimmt, für den die Korrelationsfunktion C' einen maximalen Wert aufweisen wird, und dies ergibt einen ersten groben Wert des Winkelversatzes. Dann wird die feinere Bestimmung mit Hilfe des Interpolationsverfahrens gemäß der obigen Ausführungen bestimmt.
Die Meßwerte, die in Fig. 5 dargestellt sind, beziehen sich auf Faserenden von PM-Fasern der gleichen Art. Verschiedene Fasertypen weisen jedoch verschiedene h-Profile auf, und Beispiele davon sind in den Diagrammen der Fig. 8a-11b dargestellt. Somit ist das Profil für eine "York Bowtie" PM- Faser mit einem Durchmesser von 125 um in Fig. 8a dargestellt, wobei der Querschnitt davon in Fig. 8b dargestellt ist. Dieser Fasertyp weist zwei Hauptzugspannungszonen auf, die ungefähr die Form von kreisförmigen ringförmigen Segmenten aufweisen. In Fig. 9a ist das h-Profil für eine "Panda" PM-Faser mit einem Durchmesser von 125 um mit grundlegend dem gleichen Querschnitt wie die PM-Fasern, die in den Fig. 1a, 1b, 2a und 2b dargestellt sind, dargestellt. In den Fig. 10a und 11a sind die h-Profile für "3M" PM-Fasern mit Durchmessern von 80 bzw. 125 um dargestellt, wobei diese Fasern einen elliptischen Bereich in dem Mantel aufweisen, wie im Querschnitt gesehen.
Beim Ausführen des voranstehend beschriebenen Verfahrens zum Auffinden der besten Übereinstimmung und der größten Korrelation für Faserenden von Fasern von verschiedenen Arten wird der hierbei bestimmte Winkel αfinal nicht notwendigerweise der Winkelversatz zwischen den Zugspannungs- Konzentrationszonen sein, die aus den Zentren davon in bezug zu der Längsachse der jeweiligen Faser genommen oder allgemeiner zwischen den Polarisationsachsen. Jedoch erscheint es, daß durch eine Hinzufügung eines konstanten Winkels ΔFaser 1, Faser 2, was besonders für ein betrachtetes Paar von optischen PM-Faser-Typen ist, der richtige Winkelversatz erhalten wird. Der konstante zusätzliche Winkel kann durch eine aktive Messung des Auslöschungsverhältnisses für Licht, welches durch eine Spleißstelle geht, oder durch eine Beobachtung der Endoberflächen der Faserenden in einem Mikroskop bestimmt werden. Wie mit den Diagrammen der Fig. 8a -11b vorgeschlagen, kann ein derartiger zusätzlicher Wert typischerweise den Wert von +90º oder -90º aufweisen.
Wenn der Winkelversatz αfinal zwischen den Positionen der Zugspannungs-Konzentrationszonen oder der Polarisationsachsen von zwei PM-Fasern bekannt ist, kann ferner das Auslöschungsverhältnis R aus
R = 10 log(tan²αfinal) (dB) (12)
in Übereinstimmung mit z. B. IEEE J. Lighwave Technology, Vol. LT-5, 1987, Seite 910, berechnet werden. Für einen Winkelversatz αfinal = 1,5º wird dann das entsprechende Auslöschungsverhältnis R als -31,6 dB berechnet. Praktisch kann ds Auslöschungsverhältnis in einer Spleißstelle zwischen zwei PM-Fasern durch Drehen der gespleißten Faser bestimmt werden, indem die gespleißte Faser, wie voranstehend für jedes Faserende beschrieben wurde, an unterschiedliche Winkelpositionen gedreht wird, die Lichtintensitätskurven für Stellen in der gespleißten Faser auf beiden Seiten der Spleißstelle bestimmt wird, die Höhenprofile berechnet werden und unter Verwendung der Korrelationsfunktion der Versatzwinkel in dem fertiggestellten Faserspleiß bestimmt wird. Dann kann das Verhältnis aus der Formel (12) berechnet werden.
In den Fig. 12-14 sind die gemessenen und berechneten Werte, die dem Diagramm der Fig. 5-7 entsprechen, für zwei Faserenden von Doppelkernfasern gezeigt. Die grobe Berechnung ergibt ein Korrelationsmaximum bei α = 0º oder k = 0. Die Interpolationsprozedur ergibt ein Winkelinkrement von θ = - 1,0º und einen resultierenden Gesamtwinkelversatz αfinal = 0 - 1,0 = -1,0º.
Das voranstehend beschriebene Verfahren für eine Bestimmung des Winkelversatzes um die longitudinale Achse zwischen zwei Enden von zwei identischen optischen Fasern kann in gewöhnlichen Prozessor-gesteuerten Spleißeinrichtungen für optische Fasern ausgeführt werden, und es kann darin verwendet werden, um in einer einfachen Weise eine Verspleißung von derartigen Fasern mit Spleißstellen zu erreichen, in denen optisch störende Bereiche in einem Faserende im wesentlichen zu den entsprechenden optischen störenden Bereichen in einem anderen Faserende ausgerichtet sind und in denen in den speziellen Fällen somit die Polarisationsachsen oder die Zugspannungs-Konzentrationszonen in PM-Fasern oder zwei Kernen in Zwillingskernfasern im wesentlichen zueinander ausgerichtet und angeordnet und aufeinander gerichtet sind.
Einige wesentliche Einzelheiten einer kommerziell erhältlichen Spleißeinrichtung für optische Fasern eines Standardtyps sind in Fig. 3 dargestellt. Zwei Lichtquellen 13 sind so angeordnet, so daß sie Lichtstrahlen ausgeben, die die optische Faser 1 in Richtungen treffen, die senkrecht zueinander sind. Die Lichtstrahlen durch die Fasern gehen durch optische Linsen 15 in einer standardmäßigen Qualität, werden mit Hilfe von Prismen 17 abgelenkt und mit Hilfe eines Strahlteilers 17 auf einen einzelnen parallelen Lichtstrahl gesammelt. Der einzelne parallele Lichtstrahl, der somit erhalten wird, wird ferner in einem Prisma 21 abgelenkt und wird mit Hilfe einer Linse auf den lichtempfindlichen Elementen in einer Videokamera abgebildet oder reproduziert, die nicht gezeigt ist. Die Linse 23 kann in dieser Videokamera enthalten sein. Mit Hilfe dieses optischen Systems kann somit eine optische Faser in zwei senkrechten Richtungen betrachtet werden. Die zwei Lichtquellen werden hierbei alternierend zueinander aktiviert. Beim Verspleißen von zwei optischen Fasern wird ein elektrischer Bogen zwischen zwei Elektroden 25 erzeugt, die so angeordnet sind, daß der Bogen die Endoberflächen der zwei Fasern trifft und die Enden zusammen verschmelzt.
Eine Einrichtung zum Verspleißen von zwei optischen Fasern ist schematisch in Fig. 4 gezeigt. Diese Einrichtung ist grundlegend eine herkömmliche automatische Verspleißungseinrichtung für optische Fasern, ergänzt mit Einrichtungen zum winkelmäßigen Orientieren der Fasern und möglicherweise auch mit speziellen Routinen zum Analysieren der bestimmten Intensitätskurven versehen. Fig. 4 ist auch eine schematische Darstellung, in der einige Teile des optischen Systems weggelassen sind, so daß z. B. keine Linsen oder Prismen dargestellt sind und nur eine einzelne Lichtquelle 13.
Die zwei optischen Fasern, die miteinander verspleißt werden sollen, werden mit ihren Enden in speziellen Aufnehmern 27 plaziert, mit Hilfe von denen die Fasern um ihre longitudinalen Achsen gedreht werden können. Diese Aufnehmer 27 sind zusätzlich auf den gewöhnlichen Ausrichtungshalterungen 29 für die Faserenden der Verspleißungseinrichtung angeordnet. Die Faserhalterungen 29 können ferner in bezug zueinander in den gleichen senkrechten Einrichtungsrichtungen betrieben werden, die durch die zwei Lichtstrahlrichtungen von den Lampen 13 der Fig. 13 angedeutet sind, und auch in die longitudinale Richtung der Fasern mit Hilfe von Antriebsmotoren 31, die durch Logikschaltungen und Software in einem Prozessorlogikmodul 33 gesteuert werden. Die Lampe 33 wird durch ihre eigenen Ansteuerschaltungen 35 von der Prozessorlogik 33 aktiviert. Die Elektroden 25 werden durch entsprechende Ansteuerschaltungen 37 angesteuert, die von der Prozessorlogik 33 gesteuert werden. Eine Videokamera 39 nimmt ein Bild der Faserenden auf und stellt die entsprechenden Videosignale über eine Videoschnittstelle 41 an einem Bildverarbeitungs- und Bildanalysemodul 43 bereit. Das Ergebnis der Bildverarbeitung und der Bildanalyse in diesem Modul 43 wird an das Prozessorlogikmodul 33 geführt, und das Ergebnis kann auf einem Monitor 45 angezeigt werden. Auch das direkt erhaltene Bild der Endbereiche der Fasern, wie von der Videokamera 39 angezeigt, kann auf dem Monitor 45 gezeigt werden.
Bei Messungen für die zwei optischen Fasern und bei einer möglichen Verspleißung werden diese mit ihren Enden in den Drehaufnehmern 27 plaziert, so daß die Fasern parallel und gegenüberliegend zueinander ausgerichtet sind. Mit Hilfe der herkömmlichen Steuerung durch das Prozessorlogikmodul 33 werden die zwei Fasern zueinander im Querschnitt relativ zu den longitudinalen Achsen der Fasern ausgerichtet und ihre Endoberflächen werden ebenfalls nahe zueinander gebracht. Ein Bild der Endbereiche der Fasern kann auf dem Monitor 45 angezeigt werden, und mit Hilfe des Bildverarbeitungs- und Bildanalysemoduls 43 werden auch Kurven gezeigt, die den Kurven der Fig. 1c, 1d, 2c, 2d für mehrere verschiedene gleichmäßig beabstandete Kurven entsprechen, die senkrecht zu den Längsrichtungen der Fasern auf jeder Seite der beabsichtigten Spleißstelle angeordnet sind.
Durch Betätigen von Betriebsknöpfen 47 der Drehaufnehmer 27 werden die Drehwinkel der Fasern von einer Startposition geändert, so daß Kurven für Winkelwerte erhalten werden, die um eine vollständige Umdrehung verteilt werden, z. B. wie vorgeschlagen wurde, für jeweils 10º. Die Höhen h der Lichtintensitätsprofile für eine betrachtete Winkelposition werden durch automatisches Analysieren der Kurven, durch Bestimmung der Höhen ihrer zentralen Spitzen und dann durch Berechnen des Durchschnittswerts von mehreren derartigen Höhen bestimmt. Entsprechende numerische Werte für jedes Faserende können dann kontinuierlich auf dem Monitor 45 gezeigt werden. Wenn die Fasern mit Hilfe des Betriebsknopfs 47 gedreht oder gerollt werden, kann die Position der Fasern eingestellt werden, um noch beobachtet zu werden, und dies wird wie vorher durch die automatische Ausrichtungssteuerung in dem Prozessorlogikmodul 33 durch Aktivierung der Steuermotoren 31 für die Aufnehmer 29 ausgeführt.
Mit dem voranstehend beschriebenen Verfahren können nun die bestimmten h-Werte für die zwei Fasern zur Bestimmung des Versatzes zwischen den Winkelpositionen um die longitudinale Achse der Fasern für die optisch störenden Bereiche der optischen Fasern in ihren Startpositionen und somit dahingehend, um wieviel die Fasern in bezug zueinander gedreht werden müssen, um diese Bereiche der Fasern zueinander in Ausrichtung zu bringen, ausgewertet werden.
Wenn eine Verspleißung der Fasern ausgeführt werden soll, werden nun die Fasern in bezug zueinander gedreht, und zwar wird praktisch eine Faser aus ihrer Startposition gedreht und die andere wird an ihrer Startposition gehalten, durch einen Winkel gleich zu dem bestimmten Winkelversatz, so daß die Winkelposition um die longitudinale Achse der jeweiligen Faser für die optisch störenden Bereiche die gleiche sein wird und in dem speziellen Fall so, daß die Polarisationsebenen oder die Ebenen durch die Zugspannungszonen oder die Faserkerne unter dem gleichen Winkel angeordnet sind. Dann werden die Fasern wieder zueinander in ihre Längsrichtung mit Hilfe einer automatischen Ausrichtungssteuerung in dem Prozessorlogikmodul 33 durch Aktivieren der Steuermotoren 33 für die Aufnehmer 29 in einer geeigneten Weise ausgerichtet. Danach werden die Endoberflächen der Fasern bewegt, um miteinander in Eingriff gebracht zu werden oder sehr nahe zueinander angeordnet zu werden, wonach eine elektrische Spannung an die Elektrode 25 angelegt wird und ermöglicht wird, daß ein geeigneter Erwärmungs- und Schweißstrom dadurch während einer geeignet gewählten Zeit fließt, wodurch die Enden der zwei Fasern zusammengeschmolzen werden. Nachdem die Faserenden abgekühlt sind, ist der Faserübergang abgeschlossen.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen des Winkelversatzes zwischen Winkelpositionen von optischen Asymmetrien oder optisch inhomogenen Bereichen (7, 3'), die sich parallel zu longitudinalen Achsen (6) von zwei zylindrischen Körpern (1, 1') erstrecken, wobei die Körper sich in beliebigen Winkelstartpositionen befinden und das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Bestrahlen der Körper (1, 1') mit einem Lichtstrahl, wobei der Lichtstrahl Licht umfaßt, für das die Körper transparent sind;

Drehen jedes Körpers (1, 1') um ein vorgegebenes Winkelintervall aus seiner Startwinkelposition um ihre longitudinale Achse (6) und Vergleichen der Bilder, die durch die Bestrahlung gebildet werden;

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Bestimmen, während der Drehung für verschiedene Winkelpositionen, der Differenz (h) zwischen erstens der Intensität von Licht, das durch den Körper (1, 1') gelaufen ist und, gesehen in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Lichtstrahls, in seiner Position einem zentralen axialen Abschnitt des Körpers entspricht, und zweitens der Intensität von Licht, das durch den Körper (1, 1') gelaufen ist und, gesehen in der gleichen Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Lichtstrahls, in seiner Position Seitenbereichen entspricht, die sich am nächsten zu dem zentralen axialen Abschnitt des Körpers und außerhalb davon befinden, und eine im wesentlichen konstante Intensität, gesehen über die Seitenbereiche, aufweist, wobei diese im wesentlichen konstante Intensität geringer als die Intensität von Licht ist, das in seiner Position dem zentralen axialen Abschnitt entspricht;

Vergleichen der bestimmten Differenzen (h) für einen ersten der Körper mit den bestimmten Differenzen (h) für einen zweiten unterschiedlichen der Körper durch Betrachten der bestimmten Differenzen für den ersten der Körper als Werte einer ersten Funktion der jeweiligen Winkelposition und durch Betrachten der bestimmten Differenzen für den zweiten der Körper als Werte einer zweiten Funktion der jeweiligen Winkelposition, wobei der Vergleichsvorgang durchgeführt wird, indem die erste Funktion durch Hinzufügen von Winkelversätzen einer sich ändernden Größe zu dem Argument davon versetzt wird und die versetzte erste Funktion mit der zweiten Funktion verglichen wird und der Winkelversatz, der die beste Übereinstimmung der versetzten ersten Funktion und der zweiten Funktion ergibt, bestimmt wird und dieser bestimmte Winkelversatz so genommen wird, daß es der Winkelversatz zwischen den Winkelpositionen der optischen Asymmetrien oder optisch inhomogenen Bereichen der zwei zylindrischen Körper ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Winkelintervall wenigstens eine Hälfte einer vollständigen Umdrehung und vorzugsweise eine vollständige Umdrehung ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beleuchten der Körper (1, 1') durch einen Lichtstrahl der Lichtstrahl im wesentlichen senkrecht zu den longitudinalen Richtungen der Körper ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3 für den Fall von zylindrischen Körpern, die nicht identische optische Asymmetrien oder optisch inhomogene Bereiche (7) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß bevor der bestimmte Winkelversatz genommen wird, um der Winkelversatz zwischen den Winkelpositionen der optischen Asymmetrien oder optisch inhomogenen Bereichen der zwei zylindrischen Körper zu sein, ein konstanter Winkelwert zu dem bestimmten Winkelversatz addiert wird, wobei dieser konstante Winkelwert charakteristisch für das Paar der zwei Körper ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Differenzen entlang einer Linie durchgeführt wird, die im wesentlichen senkrecht zu der longitudinalen Achse des entsprechenden Körpers (1, 1') ist und einen großen Winkel dazu bildet und nahe zu einer oder im wesentlichen durch eine Fokallinie für den Körper (1, 1'), der als eine optische Linse angesehen wird, verläuft.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bestimmen der Differenz (h) für verschiedene Winkelpositionen für einen Körper, für jede Winkelposition, eine Lichtintensitätskurve entlang einer geraden Linie bestimmt wird, die sich im wesentlichen senkrecht zu der longitudinalen Achse des Körpers erstreckt oder einen großen Winkel dazu bildet, wonach diese Kurve hinsichtlich der Bestimmung der Differenz zwischen dem zentralen Abschnitt (9) der Kurve und den Abschnitten (10) der Kurve, die an den zentralen Abschnitt angrenzen, ausgewertet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Winkelposition Lichtintensitätskurven für mehrere derartige gerade Linien, die zueinander beabstandet sind, bestimmt werden; und

daß beim Bestimmen der Differenz (h) für eine betrachtete Winkelposition der Durchschnitt der Differenzen verwendet wird, die für die Kurven bestimmt werden, die für diese Winkelposition bestimmt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergleichen der Differenzen p&sub1;, p&sub2;, ..., pN, die für den ersten der Körper bestimmt werden, und der Differenzen q&sub1;, q&sub2;, ..., qN, die für den zweiten der Körper bestimmt werden, und beim Bestimmen des Winkelversatzes, der die beste Übereinstimmung ergibt, die beste Übereinstimmung durch Berechnen einer Korrelationsfunktion C gemäß

bestimmt wird, wobei ein großer Wert von C eine gute Übereinstimmung bedeutet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmten Differenzen (h) für einen Körper (1, 1') als eine Funktion der Winkeldrehung eine Interpolationsfunktion bestimmt wird, aus der weitere interpolierte Differenzwerte für den Vergleich mit den Differenzwerten des anderen Körpers bestimmt werden.

10. Einrichtung zum Bestimmen des Versatzes zwischen Winkelpositionen von optischen Asymmetrien oder optischen inhomogenen Bereichen (7, 3'), die sich parallel zu longitudinalen Achsen von zwei zylindrischen Körper (1, 1') erstrecken, wobei die Körper an beliebigen Winkelstartpositionen angeordnet sind und die Einrichtung umfaßt:

eine Einrichtung (13) zum Beleuchten der Körper (1, 1') mit einem Lichtstrahl;

eine Einrichtung (47) zum Drehen jedes Körpers (1, 1') um ein vorgegebenes Winkelintervall aus seiner Winkelstartposition um seine longitudinale Achse;

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (39, 41, 43, 33) zum Bestimmen, während der Drehung und für unterschiedliche Winkelpositionen, der Differenz (h) zwischen erstens der Intensität von Licht, das durch den Körper (1, 1') gelaufen ist und, gesehen in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Lichtstrahls, in seiner Position einem zentralen axialen Abschnitt des Körpers entspricht, und zweitens der Intensität von Licht, das durch den Körper (1, 1') gelaufen ist und, gesehen in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Lichtstrahls, in seiner Position Seitenbereichen entspricht, die am nächsten zu dem zentralen Achsenabschnitt des Körpers und außerhalb davon angeordnet sind, und eine im wesentlichen konstante Intensität aufweist, wie über die Seitenbereiche gesehen, wobei diese im wesentlichen konstante Intensität kleiner als die Intensität von Licht ist, das in seiner Position dem zentralen Achsenabschnitt entspricht;

eine Einrichtung (33) zum Vergleichen der bestimmten Differenzen (h) für einen ersten der Körper mit den bestimmten Differenzen (h) für einen zweiten unterschiedlichen der Körper durch Betrachten der bestimmten Differenzen des ersten der Körper als Werte einer ersten Funktion der jeweiligen Winkelposition und durch Betrachten der bestimmten Differenzen für den zweiten der Körper als Werte einer zweiten Funktion der jeweiligen Winkelposition, wobei der Vergleichsvorgang durchgeführt wird, indem die erste Funktion durch Addieren von Winkelversätzen mit einer sich ändernden Größe zu dem Argument davon versetzt wird und die versetzte erste Funktion mit der zweiten Funktion verglichen wird, und zum Bestimmen des Winkelversatzes, der die beste Übereinstimmung der versetzten ersten Funktion und der zweiten Funktion ergibt; und

eine Einrichtung (33) zum Setzen dieses bestimmten Winkelversatzes, um der Winkelversatz zwischen den Winkelpositionen der optischen Asymmetrien oder optisch inhomogenen Bereichen der zwei zylindrischen Körper zu sein.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung (33) angeordnet ist, um einen parallelen Lichtstrahl bereitzustellen und/oder dem Lichtstrahl eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu den longitudinalen Richtungen der Körper (1, 1') zu geben.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (47) angeordnet ist, um die Körper (1, 1') wenigstens um die Hälfte einer vollen Umdrehung und vorzugsweise um eine volle Umdrehung zu drehen.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (39, 41, 43, 33) zum Bestimmen der Differenzen (h) an verschiedenen Winkelpositionen für einen Körper (1, 1') eine Einrichtung umfaßt, um für jede derartige Winkelposition die Lichtintensität entlang einer geraden Linie zu bestimmen, die im wesentlichen senkrecht zu der longitudinalen Achse des Körpers ist und durch einen Fokalbereich oder nahe zu diesen durchgeht, wobei dieser durch die Lichtstrahlen in dem Lichtstrahl gebildet wird, der durch den Hauptabschnitt des Körpers fokussiert worden ist, zu bestimmen.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-13 für den Fall von zylindrischen Körpern, die nicht identische optische Asymmetrien oder optisch inhomogene Bereiche (7) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (33) zum Setzen des bestimmten Winkelversatzes, um der Winkelversatz zu sein, angeordnet ist, um vor dem Setzen des bestimmten Winkelversatzes, und der Winkelversatz zu sein, zu dem bestimmten Winkelversatz einen konstanten Winkelwert zu addieren, der für das Paar der betrachteten Körper charakteristisch ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (39, 41, 43, 33) zum Bestimmen der Differenzen (h) an verschiedenen Winkelpositionen für einen Körper (1, 1') umfaßt:

eine Einrichtung zum Bestimmen für jede derartige Winkelposition einer Lichtintensitätskurve entlang einer geraden Linie, die im wesentlichen senkrecht zu der longitudinalen Achse des Körpers ist; und

eine Einrichtung zum Auswerten von derartigen Kurven zum Bestimmen der Differenz zwischen dem zentralen Abschnitt (9) der Kurve und den Bereichen (10) der Kurve, die sich benachbart zu dem zentralen Abschnitt der Kurve befinden.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung zum Bestimmen für jede Winkelposition einer Lichtintensitätskurve angeordnet ist, um Lichtintensitätskurven entlang mehrere derartiger gerader Linien beabstandet zueinander zu bestimmen; und

die Einrichtung zum Auswerten der Kurven angeordnet ist, um beim Bestimmen der Differenz für eine betrachtete Winkelposition, die Differenz als den Durchschnittswert der Differenzen zu bestimmen, die aus den Kurven bestimmt werden, die für diese Winkelposition bestimmt werden.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vergleichen der bestimmten Differenzen und zum Bestimmen der Winkelposition angeordnet ist, um zum Bestimmen des Übereinstimmungsgrades zwischen Differenzen p&sub1;, p&sub2;, ..., pN für einen der Körper und Differenzen q&sub1;, q&sub2;, ..., qN für den anderen der Körper, eine Korrelationsfunktion C gemäß

zu bestimmen, wobei ein großer Wert C eine gute Übereinstimmung bedeutet.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10-17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um für die bestimmten Differenzen (h) für einen Körper als eine Funktion der Winkelposition eine Interpolationsfunktion zu bestimmen und daraus ferner interpolierte Differenzwerte zu bestimmen; und

die Einrichtung (39, 41, 43, 33) zum Vergleichen der bestimmten Differenzen zum Bestimmen der Winkelposition auch angeordnet ist, um diese interpolierten Differenzwerte für den Vergleich mit den Differenzwerten für den anderen Körper zu verwenden.

19. Verwendung des Verfahrens gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-9 beim Spleißen von zwei optischen Fasern (1, 1'), wobei jede wenigstens eine Asymmetrie oder insbesondere wenigstens einen optisch inhomogenen Bereich (7, 3') umfaßt, der sich in die longitudinalen Richtungen der Fasern (1, 1') erstreckt und in bezug auf eine longitudinale Achse (6) der Fasern exzentrisch angeordnet ist, umfassend die Schritte,

daß Endoberflächen der optischen Fasern (1, 1') nahe oder gegenüberliegend zueinander und gegenüberliegend zueinander, wobei die longitudinalen Achsen (6) der Fasern im wesentlichen zueinander ausgerichtet sind oder wenigstens im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, angeordnet, werden;

daß die Enden der Fasern (1, 1') um ihre longitudinalen Achsen gedreht werden, um eine Winkelposition zueinander aufzuweisen, so daß eine Ausrichtung zwischen den axialen Asymmetrien oder den optisch inhomogenen Bereichen (7, 3') in jedem Faserende erhalten wird;

daß die Faserenden in dieser Position zueinander fixiert und/oder geklemmt werden und insbesondere durch Erwärmen und Zusammenverschmelzen von Bereichen an den Endflächen der Fasern (1, 1') verbunden werden;

dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Endes einer der Fasern in bezug zu dem Ende der anderen der Fasern um einen Winkelbetrag gemacht wird, der dem Winkelversatz entspricht, der für die zwei Faserenden bestimmt wird, gemäß dem Verfahren in irgendeinem der Ansprüche 1-9.

20. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bestimmen des Winkelversatzes die Faserenden, die nahe zueinander angeordnet sind, von der Seite davon gleichzeitig mit dem gleichen Lichtstrahl bestrahlt werden.

21. Spleißeinrichtung zum Verspleißen der Enden von zwei optischen Fasern (1, 1'), die jeweils wenigstens eine axiale Asymmetrie oder wenigstens einen optisch inhomogenen Bereich (7, 3') umfassen, der sich in der longitudinalen Richtung der Faser erstreckt und in bezug zu einer longitudinalen Achse (6) der Faser exzentrisch angeordnet ist, wobei die Spleißeinrichtung umfaßt:

eine Einrichtung zum Anordnen der Endoberflächen der optischen Faser (1, 1') nahe zueinander oder aneinander und gegenüberliegend zueinander, wobei die longitudinalen Achsen (6) der Fasern im wesentlichen zueinander ausgerichtet oder wenigstens im wesentlichen parallel zueinander sind;

eine Einrichtung (25, 37) zum Verbinden der Faserenden miteinander;

die Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 10-18; und

eine Einrichtung zum Drehen des Endes einer der Fasern um ihre longitudinale Achse in bezug zu dem Ende der anderen der Fasern um einen Winkelbetrag, der dem Winkelversatz entspricht, der für die Faserenden bestimmt wird, so daß eine Ausrichtung zwischen den axialen Asymmetrien oder den optisch inhomogenen Bereichen in jedem Faserende erhalten wird.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (13) einen Lichtstrahl umfaßt, der angeordnet ist, um die Faserenden, die nahe zueinander angeordnet sind, gleichzeitig und von den Seiten davon zu beleuchten.