Neue Verfahren der Kernexzentrizitätsbestimmung optischer Fasern

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Die Bestimmung der Kernexzentrizität optischer Fasern ist ein unverzichtbares Merkmal hochwertiger Fusionsspleißgeräte. Die Kernexzentrizität bezeichnet dabei den seitlichen Versatz zwischen Mittelpunkt des Faserkerns und Mittelpunkt des Fasermantels. Heutige Einmodenfasern weisen üblicherweise eine zugesicherte Kern-Mantel-Exzentrizität unterhalb von 0,5 µm auf. Wird diese vernachlässigt, so dass das Spleißgerät die Fasern allein aufgrund der Faseraußenkonturen positioniert, so führt dies bei StandardEinmodenfasern zu Spleißdämpfungen von 0,15 dB und darüber. Daher ist für das Erreichen geringer Dämpfungen eine möglichst genaue Bestimmung der Kernexzentrizitäten unabdingbar. Bisher werden in Spleißgeräten dafür überwiegend hochauflösende und fokussierbare Optiken verwendet, die eine direkte Beobachtung des Faserkerns ermöglichen. Eine Alternative dazu stellt das LID(TM) Verfahren (Local light Injection and Detection) dar. Seit längerem ist jedoch auch die Möglichkeit bekannt, das Eigenleuchten des Faserkerns bei erhöhter Fasertemperatur zur Kernpositionsbestimmung auszunutzen. Dieses Verfahren wurde unter dem Gesichtspunkt der Verwendung vereinfachter und wartungsarmer Optiken bei Feldspleißgeräten weiterentwickelt und wird im zweiten Teil des Artikels vorgestellt. Bei polarisationserhaltenden Einmodenfasern kommt der Exzentrizitätsbestimmung eine noch größere Bedeutung zu, da die Toleranzen für die Kernexzentrizität heutzutage (noch) bis zu 1 µm betragen. Polarisationserhaltende Fasern werden üblicherweise mit hochwertigen Fabrikspleißgeräten verspleißt, die mit hochauflösenden Optiken zur direkten Kernbeobachtung ausgestattet sind. Bei Fasern des PANDA- oder auch des „BowTie“-Typs erschweren dabei die in den Fasern enthaltenen spannungserzeugenden Elemente die Kernerkennung oder machen sie im ungünstigen Fall gar unmöglich. Theoretische Berechnungen dazu sowie eine Möglichkeit, das Problem durch eine geeignete Konfiguration der verwendeten Abbildungsoptik zu lösen, werden im Folgenden vorgestellt.