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28. Mai 2003
Glasfasern zurechtklopfen
(he) In optischen Baugruppen für die Telekommunikation müssen Glasfasern mit einer Präzision von Mikrometern ausgerichtet werden. Ein Justiergerät erledigt dies vollautomatisch und ohne zu zittern - es klopft die Faser in Position.
Einen Faden durch ein Nadelöhr zu fädeln, ist für die meisten Menschen kein Problem. Schwierig wird es erst, wenn die Nadel sehr klein ist. Bei einem Loch von nur einem tausendstel Millimeter Durchmesser versagt jedes noch so tapfere Schneiderlein - nicht hingegen ein vollautomatischer Justierautomat. Vor anderthalb Jahren nahm er bei der Agilent Technologies Deutschland GmbH in Böblingen seinen Betrieb auf. Dort positioniert er monomodale lichtleitende Glasfasern für optische Baugruppen wie sie in der Telekommunikation eingesetzt werden. Entwickelt und hergestellt haben das Gerät Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. Für die Justierung ist es entscheidend, dass möglichst wenig Licht beim Übergang von der Faser in die winzige Koppellinse verloren geht. Dafür müssen die beiden Teile auf weniger als einen Mikrometer genau zueinander ausgerichtet werden. Mit der am IOF seit vielen Jahren untersuchten Stoßjustierung können die Bauelemente noch um kleinste Beträge bewegt werden, obwohl sie bereits mit der endgültigen Spannkraft aneinander befestigt sind. Im Justierautomat arbeiten insgesamt 24 Aktoren: Motoren, klassische Verstellglieder und vier Stoßmagnete. Letztere klopfen in den notwendigen Richtungen so lange auf die Halterung mit der eingespannten Faser, bis die Kontrollmessung minimale Lichtdämpfung anzeigt. Bei der Messung läuft infrarote Strahlung durch die Faser, tritt aus der Baugruppe aus und bildet sich auf dem Sensor einer speziellen Kamera ab. Eine Software wertet Lage und Dämpfung des unsichtbaren Flecks aus. Sie übergibt ihre Daten an ein Programm, das die Stoßmagneten ansteuert. So schließt sich der Kreis und nach wenigen Minuten ist die Baugruppe vollständig justiert. Nicht nur durch gleichbleibend hohe Präzision besticht das automatische Gerät. Zudem kann der Justiervorgang kalkuliert und nachvollzogen werden. Den Nachweis, dass der Automat der europäischen Norm EN 45014 entspricht - also CE-konform ist - konnten die IOF-Wissenschaftler bereits erbringen.
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