183914. lajstromszámú szabadalom • Optikai berendezés fényvezető szál törésmutató profiljának meghatározására
Jelen találmány nagy felbontóképességű optikai berendezés, mely fényvezető szálak törésmutató profiljának vizsgálatára szolgál. Az adatátviteli célra szolgáló fényvezető szálakat a szálátmérő mentén meghatározott törésmutató profillal gyártják. A fényvezető szál fényáteresztő tulajdonságát az üveg minősége és a törésmutató profil pontossága határozzák meg. Egy adott fényvezető szál várható fényáteresztő tulajdonságának meghatározásához fontos tehát a fényvezető szál törésmutató profiljának pontos ismerete. A szálakat általában előre elkészített üvegből húzással állítják elő, így egy szál profiljának jellemzői nem nagyon változnak a szál hosszában és egy szál jellemzőjének pontos alakulása a szálvég vizsgálatával'megállapítható. Jelen találmány, berendezés a törésmutató profilnak viszonylag rövid időn belüli pontos meghatározására. A jelen találmány szerinti, fényvezető szálak törésmutató profiljának meghatározására szolgáló berendezést az jellemzi, hogy ellipszoid tükröt, olyan száltartó elemet, mely a meghatározandó törésmutató profilú fényvezető szálat az ellipszoid tükör nagytengelyében és a fényvezető szál végfelületét az ellipszoid tükör egyik fókuszpontjában rögzíti, továbbá a fényvezető szál végfelületének fénynyalábbal történő letapogatását biztosító elemet és az ellipszoid tükör másik végén az ellipszoid tükör által reflektált fénysugarak begyűjtését biztosító elemet tartalmaz. Egy külön kiviteli formában az ellipszoid tükör törésmutató illesztő folyadékkal van kitöltve és el van látva hozzá csatlakozó tömítőelemekkel, melyek az említett folyadék kifolyását megakadályozzák, valamint utántöltő elemekkel, melyek bármely folyadékveszteséget kompenzálnak. A fényvezető szál előnyösen egy vagy több, pontosan az ellipszoid tükör nagytengelyében elhelyezett száltartóelembe, ill. csőbe van beszerelve. Jelen találmány példaképpeni kiviteli alakjait az ábrákra való hivatkozással mutatjuk be. Az 1. ábra valamely fényvezető szál törésmutató profiljának meghatározására szolgáló találmány szerinti optikai berendezés. A 2. ábra az 1. ábra ellipszoid tükrét és száltartó elemét kinagyítva mutatja be. A 3. ábra a 2. ábra száltartó elemének kinagyított rajza. A 4. ábra egymódusú fényvezető szálnak, jelen találmány szerinti berendezéssel meghatározott törésmutató profiljának menetét mutatja. Az 1. ábrán a 10 fényforrás, mely előnyösen lézer fényforrás, a 11 fénynyalábot szolgáltatja. Ez a 11 fénynyaláb a 20 ellipszoid tükörbe történő belépés előtt a fénynyaláb letapogatását biztosító elemként szolgáló 12 első- és 13 második letapogató tükrön reflektálódik és a 14 első- és 15 második fókuszáló lencserendszerrel össze van gyűjtve (a második és harmadik ábrán a kinagyított részletek láthatók). A fény a 20 ellipszoid tükör belsejében tükröződik, majd összegyűjtve kerül a fénysugarak begyűjtését biztosító elemre, a 17 fényérzékelőre. Ahogy az a 2. ábrán felnagyítva látható, a 18 fényvezető szál van elrendezve a 20 ellipszoid tükörben olymódon, hogy a szálvég az F fókuszpontba, mely F fókuszpont a 20 ellipszoid tükör egyik fókusza, van illesztve. Működés közben a 18 fényvezető szálnak az F pontban elhelyezett végfelületét a 11 fénynyaláb (lézer nyaláb) a 12, 13 első- és második letapogató tükör segítségével tapogatja le és a 17 fényérzékelő jeléből megfelelő feldolgozás után olyan törésmutató profilok származtathatók le és jeleníthetők meg oszcilloszkópon (nincs feltüntetve), mint amilyeneket a 4. ábrán mutatunk be. A 2. ábrán a 20 ellipszoid tükör szerkezetét részletesebben mutatjuk be. Ez a 20 ellipszoid tükör lehet pl. epoxi gyantából készített 21 tükörtömb, melynek belseje 22 elektrolitikus tükörréteggel van bevonva. A 21 tükörtömb véglapja addig van lemunkálva, hogy azon 23 nyílás képződik, mely 23 nyílást a 24 mikroszkóp fedőlemezzel fedjük le. A 20 ellipszoid tükör ellentétes végét a 25 átlátszó ablak zárja le, melyen a 26 furat van kiképezve. Ezen a 26 furaton át vezethető be a 18 fényvezető szál, melynek törésmutató profilját meg kívánjuk határozni. A 18 fényvezető szálat a 20 ellipszoid tükör ellipszoid alakú belsejének tengelyében a 27 száltartó elem és további, a 3. ábrán látható 31. 32 betétcsövek tartják. A 27 száltartó elem a törhetetlen üveg anyagból készüli 25 átlátszó ablakhoz van erősítve A 15 második fókuszáló lencserendszer a nagy felbontóképesség érdekében olajimmerzios mikroszkóp objektív. A 24 mikroszkóp fedőlemez és a 15 második fókuszáló lencse rendszer között a 28 olajréteg helyezkedik el. A 20 ellipszoid tükör belseje a 29 törésmutató illesztő folyadékkal van kitöltve. A 29 törésmutató illesztő folyadékot egy tartályhoz kapcsolt 30 bevezető csövön át vezetjük be olymódon, hogy bármely folyadék elfolyás a 18 fényvezető szál és a 27 száltartó elem között kompenzálódik. (A tartály és a cső a rajzon nincs feltüntetve.) Fontos, hogy a 18 fényvezető szál mereven legyen megfogva a 24 mikroszkóp fedőlemez közepén és érintse annak belső felületét. Ezt a 3. ábrán bemutatott módon érhetjük el. A 18 fényvezető szálat olymódon készítjük elő, hogy először eltávolítjuk a külső plasztik védőburkolatát és a 18 fényvezető szálat hosszirányra merőlegesen levágjuk. A 18 fényvezető szálat először vékony, hajlítható 31 betétcsőbe (üreges tűbe), majd a kettőt együtt egy merevebb 32 betétcsőbe, végül a 27 száltartó elembe vezetjük be. A 3. ábra léptékaránya nagy, és a 18 fényvezető szál végfelületét, melyet a lehető legjobb sikfeiületnek kell kialakítani, nagyon pontosan illesztjük a 24 mikroszkóp fedőlemezhez és ezáltal a 15 második fókuszáló lencserendszerhez. A 18 fényvezető szál a 31, 32 betétcsövek és a 27 száltartó elem itt leírt elhelyezésénél kis mennyiségű 29 törésmutató illesztő folyadék fog kifolyni, mely a fent leírt módon pótolható. A 18 fényvezető szál ezekután könnyen kihúzható és helyébe további, vizsgálni kívánt, 18 fényvezető szálak dughatok be. A 25 átlátszó ablak célszerűen homorú külső felületű, melynek sugara megegyezik ezen tükörfelület és a 17 fényérzékelő közti távolsággal. Ezáltal a leképzett fényfolt kicsiny marad. Továbbá a 25 átlátszó ablak belső felülete az itt leírt külső (gömbfelülettel) párhuzamosan is kialakítható ún. plán-meniszkusz alakra. Ha a 20 ellipszoid tükör tengelye függőleges, a 29 törésmutató illesztő folyadékban keletkező esetleges buborék ekkor a 25 átlátszó ablak peremére fog felúszni. A 4. ábrán egy olyan 18 fényvezető szál törésmutató profilját mutatjuk be, mely egy 8 jim magátmérőjű „egymódusú” 18 fényvezető szál. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
