用于结构集成的光波导体的实现和连结的方法技术

说明了一种用于在层压构件中的至少一个结构集成的光波导体的实现和连结的方法。在该方法的情形中，至少一个光波导体在预先确定的位置处在层压板的存放过程期间为了制造层压构件被带入。另外，层压结构被制成，其中，光波导体完全由层压板包围。另外，光波导体的至少一个端部被露出。在至少一个被露出的端部处另外安装有耦合构件。

Realization and Connection of Optical Waveguide for Structural Integration

【技术实现步骤摘要】
用于结构集成的光波导体的实现和连结的方法
不同的实施方式通常涉及一种用于结构集成的光波导体(Lichtwellenleiter，有时也称为光纤)在层压板(Laminat)中的实现和连结的方法。
技术介绍
直到现在如下是不可能的，即，任意行业的层压构件或复合结构构件(Composite-Strukturbautei)装备有结构集成的传感器光纤和/或通讯光纤且在制造过程中可靠地集成为此所需要的光学接口(optischenInterface)，而这些光学接口不过强地影响制造过程或不存在在制造过程中损坏光纤的危险。如果这样的内装件(Einbauten)被需要以便于一方面使得在复合构件中用于通讯的无磨损的且集成的解决方案成为可能，且/或这些复合构件借助于相同光纤对负载、老化现象(Alterungserscheinung)、断裂、变形、温度分布或声学地进行检查。这适用于在集成期间的复合构件，以及适用于在整个寿命期间的测量。对此的原因是多样的，在此但是主要在于插接器连结(Steckeranbindung)的问题以及在于光纤到材料本身中的集成。所产生的结构的机械完整性且必要时其稳定性和坚固性被影响。通过复合结构的制造过程决定地，在市场上同样不存在在材料的生产期间可被集成的标准插接器(Standardstecker)。
技术实现思路
由此出发本专利技术的任务是提供一种用于光波导体在层压板中的集成的经改善的方法。该任务利用一种带有权利要求1的特征的方法来解决。示例性的实施方式在从属权利要求中被示出。如下应被指出，即，该装置的实施例的特征同样适用于该方法的实施方式以及该装置的应用且反之亦然。该任务通过一种用于至少一个结构集成的光波导体在层压构件中的实现和连结的方法来实现。在该方法的情形中，至少一个光波导体在预先确定的位置处在层压板的存放过程期间为了制造层压构件被带入。进一步，层压构件被制成，其中，光波导体完全由层压板包围。进一步，光波导体的至少一个端部被露出。进一步，耦合构件被安装在至少一个露出的端部处。本专利技术基于如下思想，即，通过例如高精度机器人将光波导体、如例如通讯光纤和/或传感装置光纤在层压板的制造过程期间带入到结构中且存储光纤在结构中的精确位置用于以后的应用。在该步骤之后，层压板或者复合结构根据已知的方法被制成。在制成该结构之后，例如在至光纤的每个任意接入点(Zugangspunkt)处该结构例如通过钻孔被露出。因此露出的光纤端部此时被特殊处理。因此经最终处理的且高精度定位的光纤端部此时获得另一构件，其被带入到接入点(例如钻孔)中或处。该构件具有如下任务，即，将光束由/至光纤从构件中导出或者导入。更准确地说，层压结构的传统制造过程在带入光波导体之后维持不变且最终的材料特性在例如在高压釜(Autoklav，有时也称为压煮器)中的硬化之后产生。构件或者构件结构的最终轮廓在注意光波导体在层压板中的已知位置的情形下通过标准加工过程来制造。在制成层压构件之后，光波导体的至少一个端部通过铣削或使用激光烧蚀过程(Laserablationgsprozess)被露出。进一步，光波导体的露出的端部被制备且耦合构件(Einkoppelbauteil)被安装在光波导体的所制备的端部处且牢固地与结构相连接。层压板的概念更准确地可理解为所有类型的由两个或多个相连接的材料构成的材料，其中，层压板或者复合材料(Kompositwerkstoff)具有不同于其各个组分的材料特性。层压板可例如是一种复合材料或合成材料(Verbundwerkstoff)。层压板可例如由光纤合成材料构成，其例如由玻璃或碳纤维构成且例如被浸润以树脂系(Harzsystem)且通过硬化(Aushärtung，有时也称为时效硬化)来固化。备选地，层压板可包括另外的复合物，例如基于金属和陶瓷材料。预先确定的位置的概念可理解为光波导体在层压构件中的尽可能精确的走向，其使得优选地完整的光波导体在层压构件中的明确的找回(Wiederauffinden)成为可能。预先确定的位置例如对于优选地光波导体的完整的长度而言包括在层压构件内的精确位置。这具有如下优点，即，在例如以后被带入到构件中的额外的铣孔和钻孔的情形中，光波导体的精确位置是已知的。优选地，光波导体围绕这样的以后待添加的钻孔和铣孔被围绕引导。此外如下同样是有利的，传感器(即例如布拉格光栅(BraggGrating))在光波导体中的精确位置是已知的，以便于以后知道经探测的区域处在层压构件内的哪个区域中。光波导体或者光导体(Lichtleiter)的概念被理解为任意形式的透明构件、如例如光纤、管或杆，其能够经过较短或较长的距离传输光线，其中，通过在光导体的分界面处的反射的光传导(Lichtleitung)或通过由于在包围光导体的介质的较小折射率的全反射或通过分界面的镜面化(Verspiegelung)来实现。在此，光波导体可例如作为多模光纤或作为单模光纤存在。光波导体的位置的概念可理解为光波导体的至少一个端部或区段的任意位置说明，其足以精确地确定光波导体的待露出的端部的精确位置。此外，该位置信息同样包含光波导体处在哪个深度、谈及(sprich)处在层压板的哪些层之间的信息。光波导体的至少一个端部的露出的概念被理解为光波导体的至少一个端部的任意类型的露出，其中，至少光波导体的横截面被露出且由此被使得可接近。该露出但是同样可理解为至少一个端部的露出，其除了至少横截面之外同样还包括光波导体的至少一个端部的另外的区域。当结合该公开内容谈及光线时，则以此通常可理解为电磁波，其可通过光学介质被导引。针对对于人眼可见的光线的限制是不想要的。因为被存入在石英玻璃中的水在确定频率的情形中不成比例地衰减光线，光波导体例如处在优选地在水的频率峰值之间的区域中。在此得到使用的典型的波长范围例如在大约790nm与大约900nm之间、围绕1300nm的范围、围绕在1500nm与1600nm之间的范围。根据该方法的一种实施方式实现了光波导体的至少一个端部借助于激光、钻孔或铣削的露出。备选地，至少一个端部的露出同样可通过化学方法如例如腐蚀或通过使用激光或另外的能够露出光波导体的至少一个端部的方法实现。有利地，为此产生凹部、凹处或穿过材料构件的裂口(Durchbruch)。优选地，在露出的情形中光波导体的至少一个端部被分开。在此形成在光波导体的端部处的切割棱边(Schnittkante)或者横截面，其然后例如可被制备。备选地，该露出同样可在不带有或仅带有光波导体的最小损伤的情形中实现。这具有如下优点，即，光波导体可由外部被接触。根据该方法的一种实施方式，光波导体的至少一个待露出的端部以保护套包围。该保护套可在至少一个端部的露出之后至少部分被打开或被移除。在此，光波导体的待露出的端部例如被包围到由塑料、金属或其它材料或材料组合构成的一个保护套或多个保护套中，其至少在制造层压板期间保护光波导体的端部。例如，至少一个以保护套包围的端部可直线地、卷起地、缠绕地在套环(Schlaufe)中或另外地存在。备选地，完整的光波导体(也就是说在整个长度上)同样可以以保护套包围。根据一种实施方式，光波导体的至少一个露出的端部被制备。为了使得与光波导体的最佳光学连接成为可能，如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于至少一个结构集成的光波导体在层压板中的实现和连结的方法(100)，具有如下步骤：在预先确定的位置处在层压板的层压期间带入至少一个光波导体用于制造层压构件(101)；制成所述层压构件，其中，所述光波导体完全由所述层压板包围(103)；露出所述光波导体的至少一个端部(104)；且将耦合构件安装在所述光波导体的至少一个露出的端部处(105)。

【技术特征摘要】
2018.02.15 DE 102018103452.01.一种用于至少一个结构集成的光波导体在层压板中的实现和连结的方法(100)，具有如下步骤：在预先确定的位置处在层压板的层压期间带入至少一个光波导体用于制造层压构件(101)；制成所述层压构件，其中，所述光波导体完全由所述层压板包围(103)；露出所述光波导体的至少一个端部(104)；且将耦合构件安装在所述光波导体的至少一个露出的端部处(105)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光波导体的至少一个端部的露出借助于激光、钻孔或铣削实现。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光波导体的至少一个端部以保护套包围，所述保护套在露出所述至少一个端部之后至少部分被打开或移除。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述光波导体的露出的端部被制备。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光波导体的至少一个端部的制备借助于抛光或磨光实现。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述耦合构件被设立用于将被导入到所述光波导体的端部中的光束导引到所述层压构件中且/或将从所述光波导体的端部中导出的光束从所述层压构件中导出。7.根据权利要求6所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：M丰克，J德拉佩，J梅林格，M菲法瑞克，M苏斯，T罗斯，
申请(专利权)人：空中客车防卫和太空有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE