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Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem mit zumindest einer optischen Übertragu gs- strecke im Freiraum, welche zumindest ein Sende- und Empfangselement umfasst.
Die optische Datenübertragung im Freiraum erfolgte in der Vergangenheit ausschliesslich im Wellenlängenbereich von 800 bis 950 nm, vorzugsweise bei rund 880 nm, wo z. B. die unter (ein Namen IrDA (Infrared Data Association) bekannten Übertragungskomponenten arbeiten. Disse sind nur für eine Kurzstreckenverbindung (typisch 1 m) und für direkte Sicht der Übertragungs artner konzipiert. Wegen der geringen Übertragungsdistanz sind auch bei Betrieb mehrerer solcher Übertragungsstrecken im selben Raum gegenseitige Störungen nicht zu befürchten. Weiteres ind Umlichtstörungen bei den für kurze Distanzen ausgelegten Empfängern wegen deren Unemp ndlichkeit selten.
Anders liegen die Verhältnisse, wenn eine raumfüllende Übertragung über etliche Meter ar gestrebt wird. Hier stört eine raumfüllende Übertragungsstrecke die Kurzstreckenverbindungen und andere Infrarot (IR)-Anlagen im selben Wellenlängenbereich. Die empfindlichen Empfänger einer solchen Übertragungsstrecke sind weiterhin voll den Störungen durch Leuchtstofflampen au gesetzt, die besonders in einem Wellenlängebereich unterhalb von 900 nm besonders stark au ge- prägt sind.
Ferner stellt die IR-Sendeleistung, die für eine effektive Übertragung über eine grössere Dis anz benötigt wird, ein Problem hinsichtlich der Augengefährdung dar, da in Wellenlangenbereich um 900 nm die zulässige Augenbelastung relativ gering ist.
Im Rahmen von IrDA wurde ein Datenübertragungsprotokoll entwickelt, das gewährleisten oll, dass eine raumfüllende Übertragungseinheit nur dann zu senden beginnt, wenn kein IR-Sign im selben Raum detektiert wird. Das setzt voraus, dass der dem Sender zugeordnete Empfänger (es liegt ein Halbduplexverfahren vor) alle im Raum potentiell auftretenden IR-Signale auch empfa gen kann. Andernfalls wird eine im Betrieb befindliche IR-Strecke übersehen und könnte damit gestört werden. Eine unabhängige, gegenseitig störungsfreie Übertragung zweier oder mehrerer IR-Sirek- ken ist daher nicht garantiert.
Gegenüber der Augengefährdung kann nur durch den Einsatz relativ schwacher Sendedicden etwas getan werden. Das Problem der Störung anderer nicht im Verbund mit IrDA stehender Anlagen ist ungelöst.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Übertragungssystem anzugeben, bei em die angeführten Probleme nicht auftreten.
Erfindungsgemass geschieht dies mit einem Übertragungssystem der eingangs genannten Art, bei dem in zumindest eine optische Übertragungsstrecke vor das Sendeelement und vor das Empfangselement jeweils ein optischer Transponder in der Weise eingefügt ist, bei dem zwischen Transponder und Sende- bzw. Empfangselement eine erste optische Übertragungsstrecke mit einer ersten Übertragungswellenlange und zwischen den Transpondern eine zweite optische Übertragungsstrecke mit einer zweiten Übertragungswellenlänge verwirklicht ist.
Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung in der Weise, dass die ersten optischen Üb ragungsstrecken als Kurzstreckenverbindung ausgeführt sind und die zweiten optischen Übertra- gungsstrecken als raumfüllende Verbindungen ausgeführt sind.
Günstig ist es weiterhin, wenn als Sendeelemente für die zweiten optischen Übertragu gs- strecken jeweils zumindest ein Freiraumlaser mit oder ohne Diffusor oder zumindest eine spontan emittierende Diode mit einer Sendewellenlänge grösser als 1200 nm verwendet werden und wenn als Empfangselemente für die zweiten optischen Übertragungsstrecken jeweils eine oder mer rere Halbleiterdioden aus einer binaren, ternären oder quaternären Verbindung oder aus Germanium verwendet werden und wenn vor diese Empfangselemente ein Halbleiterfilter angebracht ist, weiches Licht mit einer Wellenlänge kleiner als 1200 nm absorbiert.
Die Erfindung wird anhand eines in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles näher läutert Die Figur zeigt zwei optische Transponder T1, T2 die eine übliche Kurzstreckenübertrag ungeinrichtung K1, K2 mit einer Wellenlänge von 880 nm zu einer raumfüllenden Übertragung ein- richtung erweitern : Transponder T1, T2 umfassen jeweils zwei Einheiten : erste Ko po- nente A, A* mit einer ersten Empfängereinrichtung für das Empfangen der von der Kurzstre ken- einrichtung emittierten optischen Signale mit einer Wellenlange von 880 nm und mit einer e sten Sendeeinrichtung für das Aussenden von optischen Signalen mit der von der Kurzstreckeneirrich- tung detektierbaren Wellenlange von 880 nm.
Die erste Empfängereinrichtung umfasst dabei z min-
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dest eine Si-Empfangsdiode D1, D1* mit Tageslichtfilter und einem Empfangsbereich mit einer Wellenlänge von 800 bis 1100 nm, während die Sendeeinrichtung eine oder mehrere Freiraumlaserdioden D2, D2* mit oder ohne Diffusor bzw. eine oder mehrere spontan emittierenden Dioden für den Bereich um 880 nm aufweist.
Eine zweite Komponente B, B* der Transponder enthält je eine Sende- und Empfangseinrichtung für raumfüllende Übertragung mit einer Wellenlänge grosser 1200 nm, z. B. 1300 nm. Die von der ersten Komponente A bzw. A* empfangenen Signale der Kurzstreckenverbindung werden elektrisch gewandelt dem jeweiligen Sendeteil der zweiten Komponente B bzw. B* weitergereicht. Dieser Sender emittiert diese Signale in einem für die langwellige Übertragung geeigneten Format raumfüllend bevorzugt mittels Laserdioden D3, D3* mit oder ohne Diffusor.
Wenn z.B die zweite Komponente B des ersten Transponders T1 sendet, empfängt die zweite Komponente B* des zweiten Transponders T2, ausgestattet mit mindestens einer Empfangsdiode D4* für den langweili- gen Bereich grösser 1200 nm, die Signale, setzt sie in elektrische Signale um, die ihrerseits den Sender im Teil A* mit der Standardwellenlänge von z. B. 880 nm ansteuern.
Das Übertragungsformat ist hier so, dass der Empfänger der Kurzstreckenverbindung die Signale empfangen kann. In umgekehrter Richtung sendet B* über eine oder mehrere Sendedioden (D3*), deren Signale vom Transponder 1 mittels einer oder mehrerer Empfangsdioden (D4) empfangen werden.
Die Verwendung eines transparenten Übertragungsprotokolles durch die Transponder bringt besonders bei wechselnden Datenraten Vorteile, da dabei eine automatische Anpassung an die jeweils aktuelle Datenrate erfolgt.
Damit die Empfangsdioden der Teile B bzw. B* nicht durch die Signale im Bereich von 800 bis 1100 nm (Standardwellenlänge) gestört werden, sind den Empfangsdioden in bekannter Weise Filter F bzw. F* vorgeschaltet, die die Strahlung der Standardwellenlange absorbieren, z. B. Filter aus Si. Damit besitzt Teil B bzw. B* selektive Empfänger für Wellenlängen grösser 1200 nm.
Diese Transponderidee kann auch dahingehend weitergeführt werden, dass zwischen zwei Transpondern ein weiteres Transponder-Paar gestellt werden kann, um so auf einer weiteren Wellenlänge eine abermalige Reichweitenerhöhung zu bekommen oder um gegenseitige Störungen zu vermeiden.
Das Prinzip des Wellenlängenmultiplex mit den entsprechenden selektiven Empfängern - wie im österreichischen Patent AT 401 322 B Uebertragungssystem mit voneinander unabhängigen optischen Uebertragungsstrecken beschrieben - ist für die verschiedenen Transponder-Paare anzuwenden.
Weiterhin ist es denkbar, zusätzlich zu dem beschriebenen Weilenlängenmultipexverfahren im Freiraum durch Wahl des Übertragungsformates ein Multiplexen auf Basis von Trägerfrequenz, Zeitmultiplex oder Codemultiplex durchzuführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1 Übertragungssystem mit zumindest einer optischen Übertragungsstrecke im Freiraum, welche zumindest ein Sende- und Empfangselement umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest eine optische Übertragungsstrecke vor das Sendeelement und vor das
Empfangselement jeweils ein optischer Transponder (T1, T2) in der Weise eingefügt ist, dass zwischen Transponder (T1, T2) und Sende- bzw. Empfangselement (K1, K2) eine erste optische Übertragungsstrecke mit einer ersten Übertragungswellenlänge und zwi- schen den Transpondern (T1, T2) eine zweite optische Übertragungsstrecke mit einer zweiten Übertragungswellenlänge verwirklicht ist.