SE512015C2 - Anordning för identifiering av en optisk fiber - Google Patents

Description

512 015 2 10 15 20 25 30 35 40 att mäta polarisationssvävningslängd i starkt dubbelbrytade optiska singelmodfibrer.

EP-O 190 922 beskriver en apparat och ett förfarande för att bestämma orienteringen av de dubbelbrytande axlarna i en optisk fiber.

FR 2 547 049 beskriver ett polarimetersystem för avläg- sen parametermätning som använder en analysator för att bestämma fasskiftet mellan kanaler med fast och varierbar polarisation.

EP-O 143 583 beskriver ett fiberoptiskt modkopplingsdon innefattande ett tryckorgan.

Det är således inte känt att utnyttja en påverkan av fibern för att identifiera fibern ur en mängd fibrer.

Samtidigt finns det ett behov av en anordning som störnings- fritt och utan mekanisk àverkan på fibern identifierar en fiber ur en mängd fibrer. Föreliggande uppfinning löser detta problem.

E E . V E. _ Således tillhandahåller föreliggande uppfinning en an- ordning för identifiering av en optisk fiber ur en mängd fibrer pá godtycklig plats utefter fiberns längd pà ett stör- ningsfritt sätt och utan mekanisk àverkan pà fibern.

Anordningen enligt uppfinningen innefattar ett ljus- alstrande organ som insänder ljus med känd polarisation i en första ände av fibern. Ljuset reflekteras av fiberns andra ände tillbaka mot den första änden. Ett sökarorgan är anord- nat vid godtycklig punkt utmed fibern för att påverka ljusets polarisation. Ett detekteringsorgan är anordnat vid fiberns första ände för att detektera en polarisationsförändring som är orsakad av sökarorganet och därmed verifera identiteten av fibern.

Uppfinningen är mera detaljerat angiven i åtföljande patentkrav. u r s v Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj med hän- visning till åtföljande ritningar, varav fig. 1 är ett enkelt blockschema över anordningen enligt uppfinningen, 10 15 20 25 30 35 40 3 512 m5 fig. 2 är en vy delvis i tvärsnitt över en första ut- föringsform av tryckutrustningen enligt uppfinningen, fig. 3 är en vy delvis i tvärsnitt över en andra ut- föringsform av tryckutrustningen enligt uppfinningen, och fig. 4 är en schematisk vy över en försökuppställning för att verifiera uppfinningens funktion. 'v ' v Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett verktyg för att identifiera en fiber ur en mängd fibrer. Man har behov av ett sådant verktyg, t.ex. när man någonstans utmed en fibers längd vill göra en förgrening eller liknande. Fibrerna är ofta samlade i stor mängd och man måste identifiera korrekt fiber. Detta skall dessutom göras utan att störa kommunika- tionen pá fibrerna eller orsaka skador på någon av fibrerna.

I dag används huvudsakligen singelmodfibrer. I en singelmodfiber finns en försumbar dispersion pà grund av fiberns dubbelbrytande egenskaper. Detta beror pà att polari- sationen ändras på ett slumpmässigt sätt för bàda utbred- ningsriktningarna, vilket ger lika medeldispersion för båda utbredningsriktningarna hos grundmoden. Uppmätt polarisa- tionsmoddispersion är mindre än 1 ps/km i konventionella singelmodfibrer. Det är känt att man kontrollerat kan påverka polarisationen i en fiber på olika sätt, t.ex. genom krök- ning, vridning, tryck, elektriska och magnetiska fält. Alla dessa sätt påverkar polarisationen genom att ändra polarisa- tionen fràn linjär till elliptisk eller cirkulär eller genom att vrida polarisationsplanet. En sådan förändring kan detek- teras t.ex. med polarisationsfilter och effektmätare. Detta fenomen utnyttjas i föreliggande uppfinning.

I fig. 1 visas schematiskt anordningen enligt upp- finningen. I ena änden av fibern 1 som skall identifieras finns en ljuskälla och reflektionsdetektor. Någonstans utmed fibern l finns ett sökarorgan som utan att skada fibern pá- verkar ljusets polarisation. Ljuskällan som företrädesvis är en laser utsänder ljus med känd polarisation in i fibern och ljuset reflekteras vid fiberns andra ände tillbaka till den första änden. På vägen genom fibern påverkas ljusets polari- av sökarorganet, i det här fallet tvà gánger, eftersom gár fram- och tillbaka i fibern. sation ljuset (Det är i och för sig 10 15 20 25 30 35 40 512 Û15 möjligt att ha ljuskällan i ena ändan och reflektionsdetek- 4 torn i andra ändan men detta är inte lika praktiskt.) Detek- torenheten avgör med tillräcklig säkerhet när sökarorganet påverkar rätt fiber.

Såsom nämns ovan kan fibern pâverkas pá olika sätt för att förändra polarisationen. Uppfinningens föredragna ut- föringsform använder den fotoelastiska effekten. Om en fiber utsätts för ett vertikalt tryck vinkelrätt mot utbrednings- riktningen erhålls en polarisationsförändring. De tvá vektor- komposanterna förskjuts i tid och adderas till den totala polarisationsmoddispersionen. Tvà mekanismer påverkar polari- sationen vid tryckpunkten, nämligen själva den fotoelastiska effekten, dvs. brytningsindex påverkas och därmed polarisa- tionen, men även fysisk deformation av fibern där den ellip- tiska formen påverkar polarisationen. Den senare påverkan bör undvikas genom att sprida trycket över en tillräcklig längd av ledaren för att inte skada fibern. Enligt teorin ändras polarisationen periodiskt med ökande tryck. Polarisationen beror inte av den längd över vilken man sprider trycket pá fibern.

I fig. 2 beskrivs en tryckutrustning för en enstaka singelmodfiber. Tryckutrustningen har förmåga att på ett kon- trollerat sätt pâföra tryck vertikalt mot fibern. Den inne- fattar två metalldon 2 med fin yta som trycker mot fibern 1.

Trycket fördelas utmed fibern pà en längd om 125 mm och delas mellan den aktiva mätfibern 1 och en oansluten hjälpfiber 3.

Ovannämnda utföringsformer av tryckutrustningen kan även användas för att identifiera en fiberbandkabel (ribbonfiber).

I fig. 3 visas emellertid en föredragen utföringsform av tryckutrustningen för att trycka pà en fiberbandkabel.

Fiberbandkabeln 10 består av ett hölje och ett antal fibrer A, B, fiberbandkabeln 10. Tryckdonet kan därvid gunga fràn sida C, D. Ett tryckdon 20 trycker med en rund yta mot till sida samtidigt som det trycker mot fiberbandkabeln.

Trycket mot en mätfiber kommer att moduleras i och med att donet ändrar läge och tryckets infallsvinkel mot mätfibern kommer att variera med den runda ytans läge. Trycket sprids naturligtvis över en viss längd av fibern för att undvika skador. Det räcker naturligtvis att fiberbandkabeln kan särskiljas från andra fiberbandkablar, eftersom de enskilda 10 15 20 25 30 35 40 512 015 5 fibrerna inom kabeln lätt identifieras genom sin position i kabeln.

I fig. 4 visas en försökuppställning för att verifiera uppfinningens funktion. Försöket utfördes på en standard- singelmodfiber med primärskydd bestående av ett 250 pm akrylatlager. Tryckutrustningen enligt fig. 2 användes.På var sida om tryckpunkten F kopplades rullar med 500 m fiber vardera. Laserljuskällan använde en våglängd pà 1300 nm.

Fibern utsattes för ökande tryck, varvid reflexen från bortre änden studerades med detektororganet. Anslutningskontakternas styrstift till fibern togs bort så att kontakterna kunde vridas för att kunna studera hur tryck i olika riktningar på- verkade polarisationen. Mellan varje mätserie vreds kon- takterna så att det påförda tryckets riktning gentemot pola- risationen förändrades. En tydlig periodicitet pávisades i mätserierna. Periodens storlek och maximas och minimas posi- tioner förändrades med ändring av ljuskällans polarisations- riktning. Detta kan förklaras av att det reflekterade ljuset har påverkats två gånger av pàfört tryck. Polarisationsför- ändringen kan bli nära noll om polarisationen i tryckpunkten är polariserad enbart i X- eller Y-riktningen.

De teoretiska förutsättningarna för identifiering genom polarisationsdetektering stämmer väl överens med försöks- resultaten. Grundläggande för en konstruktion av en fiber- identifierare är att minimera risken för bestående skador på fibern samt att minimera den tryckokänslighet som i ogynn- samma fall uppstàr. Följande krav kan uppställas: fibern skall utsättas för ett tillräckligt tryck för att nå igenom skyddslagren, dock utan att skada fibern, trycket moduleras t.ex. sinusformigt och endast polari- sationsförändringar detekteras för att inte fiberns statiska polarisationsmoddispersion skall inverka, trycket sprids över en tillräcklig längd för att inte skada fibern, trycket påförs omväxlande med två olika riktningar gent- emot polarisationsriktningen. Alternativt kan ljuskällans polarisationsriktning vridas omväxlande mellan två riktningar för att undvika tryckokänslighet om polarisationen i tryck- punkten är polariserad enbart i X- eller Y-riktningen.

Detektororganet skall kunna detektera polarisationsför- 10 15 512 015 6 ändringar som sökarenheten genererar men bör även innehålla funktioner för kommunikation och reflektionsförlustmätning.

Kommunikationen behövs för att informera sökaränden om att rätt fiber har identifierats.

I praktiken används uppfinningen som följer. Ljuskällan och reflektionsdetektorn installeras på ett ställe där ifrågavarande fiber är identifierad. Sökarorganet medtas till ett ställe där förgrening eller liknande skall utföras, t.ex. i en kabelbrunn. Sökarorganet appliceras i tur och ordning på aktuella fibrer samtidigt som reflektionen studeras vid fiberns första ände. När sökarorganet placeras på andra aktiva fibrer störs därvid inte kommunikationen. När sökar- organet har placerats på korrekt fiber detekteras detta vid den första änden och detta meddelas genom fibern till sökarorganet som innehåller funktion för kommunikation såsom nämns ovan. Identifieringen är därmed klar.

Uppfinningens omfattning är endast begränsad av nedan- stående patentkrav.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 40 T* 512 015 PATENTKRAV

1. Anordning för identifiering av en optisk fiber (l) ur en mängd fibrer på godtycklig plats utefter fiberns längd, innefattande ett ljusalstrande organ som insänder ljus med känd pola- risation i en första ände av fibern (1), vilket ljus reflek- teras av fiberns (1) andra ände tillbaka mot den första änden, ett sökarorgan anordnat vid godtycklig punkt utmed fibern (1) ett detekteringsorgan anordnat vid fiberns (1) för att påverka ljusets polarisation, första ände för att detektera en polarisationsförändring som är orsakad av sökarorganet och därmed verifiera identiteten av (1), (2) med fin yta som trycker mot en enkel fiber (1) fibern kännetecknad av att sökarorganet innefattar tvà metalldon som skall identifieras och en hjälpfiber (3) över en viss längd av fibern.

2. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad av att sökarorganets tryck mot fibern (1) fördelas pà en längd av 125 mm.

3. Anordning för identifiering av en optisk fiber ur en mängd fiberbandkablar (10) pá godtycklig plats utefter fiberbandkabelns längd, innefattande ett ljusalstrande organ som insänder ljus med känd pola- risation i en första ände av fiberbandkabeln (10), vilket ljus reflekteras av fiberbandkabelns (10) andra ände tillbaka mot den första änden, ett sökarorgan anordnat vid godtycklig punkt utmed fiberbandkabeln (10) för att påverka ljusets polarisation, (10) första ände för att detektera en polarisationsförändring som ett detekteringsorgan anordnat vid fiberbandkabeln är orsakad av sökarorganet och därmed verifiera identiteten av fiberbandkabeln (10), kännetecknad av att sökarorganet innefattar ett tryckdon (20) med en rundad yta som anligger mot en fiberbandkabel (10) och har förmågan att gunga fràn sida till sida samtidigt som det trycker mot kabeln (10). 2 eller 3, av att sökarorganet är anordnat att modulera trycket pà fibern (l)

4. Anordning enligt kraven 1, kännetecknad sinusformigt. 10 512 015 f,

5. Anordning enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att sökarorganet är anordnat att omväxlande pàföra trycket i två olika riktningar gentemot ljuskällans polarisationsriktning.

6. Anordning enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att det ljusalstrande organet är anordnat att omväxlande vrida sin polarisationsriktning mellan två olika riktningar.

7. Anordning enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att detekteringsorganet innefattar funktioner för kommunikation.