CH624508A5 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung der Ausgangsleistung eines Halbleiterlasers für ein Nachrichtenübertragungssystem mit einer Lichtleitfaser, bei dem ein Teil der Laserleistung mittels Fotodioden abgegriffen und - gegebenenfalls nach entsprechender Verstärkung - zur Regelung des Laserstromes benutzt wird.
Aufgrund von Temperatureinflüssen und Alterungsvorgängen bei einem Halbleiterlaser ist es notwendig, dessen Strom nachzuregeln, um eine konstante Ausgangsleistung zu erhalten. Bisher hat man hierfür die an die Rückseite des Lasers austretende Lichtleistung verwendet, da diese ohnehin für die Signalübertragung nicht benutzt werden kann. In der Fig. 1 ist eine entsprechende Schaltung hierfür dargestellt. Die zur Übertragung des Nachrichtensignals S1 über eine Lichtleitfaserstrecke F erforderliche Energie wird von einer Laserdiode LD aufgebracht Die bereits erwähnte rückwärtige Strahlung S3 dieser Laserdiode wird mittels einer Fotodiode FD aufgefangen und über einen Regler R und gegebenenfalls über eine nachgeschaltete Verstärkerstufe T dazu benutzt, um den Strom der Laserdiode LD so zu beeinflussen, dass deren ausgangssei-tige Strahlung S4 zur Lichtleiterfaserstrecke hin konstant gehalten wird. Mit S2 ist bei der dargestellten Schaltung das elektrische Signal bezeichnet, welches der Treiberstufe T zugeführt wird, um die gewünschte Ausgangsleistung des Lasers einzustellen.
Durch Defekte auf den Spiegel, die auf beiden Seiten des Lasers unterschiedlich sein können und durch Defekte im Innern des Lasers kommt es vor, dass die auf der Rückseite des Lasers abgegriffene Leistung der abgestellten Nutzleistung des Lasers zur Lichtleitfaser F hin nicht proportional ist. Dies bedeutet aber, dass die oben beschriebene Regelung unwirksam wird.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Regelung aufzuzeigen, welche von den genannten Defekten unabhängig ist.
Erfindungsgemäss wird hierfür vorgeschlagen, eine Fotodiode, welche für die übertragenden Lichtfrequenzen der Faserstrecke transparent ist, direkt in die Faser einzufügen und den so gewonnen Fotostrom zur Regelung auszunutzen.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 2 aufgezeigt. Die Lichtleitfaserstrecke besteht aus zwei Faserstücken Fl und F2, zwischen denen eine transparente Dünnschicht-Fotodiode FD eingefügt ist. Mit S1 ist das zu übertragende optimale Signal bezeichnet, mit S4 die von der Laserdiode LD ausgehende Nutzstrahlung, welche in das Lichtleitfaserstück Fl eingekoppelt wird. Die Fotodiode FD ist mit einem Regler R verbunden, der seinereits über die verstärkende Treiberstufe T mit der Laserdiode LD so verbunden ist, dass der über die Fotodiode FD gewonnene Regelstrom je nach der Grösse des auf die Treiberstufe T gegebenen elektrischen Signales S2 die Ausgangsleistung der Laserdiode auf einen bestimmten Wert einregelt.
Die Fotodiode FD mit den beiden anschliessenden Lichtleitfaserstücken Fl, F2 wird entsprechend justiert und zu einer Baueinheit zusammengefasst. In der Fig. 3 wird dies so verwirklicht, dass die Fotodiode FD auf einer Glasplatte PL aufgebaut ist, auf deren Ober- bzw. Unterseite je ein ringförmiger fluchtender Kontakt der Diode aufgebracht ist. Die erwähnte Glasplatte ist innerhalb der ringförmigen Kontakte durchbohrt, so dass ein Ende eines Lichtleitfaserstückes in diese Bohrung B eingeführt und mit seiner Stirnseite mit der Fotodiode FD verbunden werden kann. Diese Lichtleitfaser ist in der Fig. 3 mit F2 bezeichnet, ihr zugehöriger Mantel mit M. Auf der anderen Seite der Fotodiode FD wird in gleicher Weise das Lichtleitfaserstück Fl nach entsprechender Justierung optisch mit der Fotodiode verbunden. Auf der Glasplatte ist zur Kontaktierung der Fotodiode eine Streifenleitung St aufgetragen, deren eine Leitung direkt mit dem einen ringförmigen Kontakt der Fotodiode in Verbindung steht, während die andere Leitung über den Draht L mit dem anderen ringförmigen Kontakt der Fotodiode verbunden ist. Die der Fotodiode abgewandten Enden der Streifenleitung führen zu zwei Anschlusspunkten a und b, die über das in der Fig. 3 als V bezeichnete Bauteil hinausragen. Dieses Bauteil V stellt einen vorzugsweise aus Giessharz gebildeten Block dar, der die einzelenen Elemente zu einer mechanisch kompakten Baueinheit vereinigt.
Die Dünnschicht-Fotodiode FD ist in der Fig. 4 in schemati-schem Querschnitt dargestellt. Sie ist eine PIN-Fotodiode, die ein Mesaprofil aufweist. Auf ihrer Oberseite ist ein ringförmiger Goldkontakt Kl aufgebracht und auf ihrer Unterseite ein weiterer etwas grösserer ringförmiger Goldkontakt K2. Die so gebildete Öffnung der einzelenen Kontakte sind mit Ol bzw. 02 bezeichnet Bei einem praktisch ausgeführten Beispiel einer solchen Dünnschicht-Diode betrug die Stärke des Diodenkörpers ungefähr 3 (im, bei einem Durchmesser der grossen untern Öffnung Ol von ungefähr 85 um.
In Fig. 5/6 ist im oberen Teil der ringförmige Kontakt Kl der Fotodiode dargestellt. Auf der Glasplatte PL ist der zur Kontaktierung mit dem auf dieser Seite der Platte befindliche Teil ST der Streifenleitung mit einem angeschweissten Leitungsdraht L verbunden. Der untere Diodenkontakt ist durch eine Durchkontaktierung mit dem zweiten unterhalb der Platte angebrachten Teil der Streifenleitung ST verbunden, wie dies dem unteren Teil der Zeichnung zu entnehmen ist Mit a und b sind die Anschlusspunkte der Streifenleitung ST bezeichnet. B ist die in der Glasplatte PL angebrachte Bohrung, durch die das Ende des einen Lichtleitfaserstückes hindurchgeschoben und mit der Fotodiode optisch verbunden wird.
Um unerwünschte Reflexionen zu vermeiden, wird die
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5
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Fotodiode FD in an sich bekannter Weise vergütet, das heisst ihre optisch wirksamen Oberflächen werden mit einem Antire-flexbelag versehen, der für die störende Frequenz eine y/4-Lei-tung dargestellt. Eine gemäss der Erfindung aufgebaute Anord3 624508
nung ergab durch die Fotodiode eine Auskoppeldämpfung von ungefähr 1 dB, wobei die Diode ungefähr 10% der Lasernutzleistung absorbierte und ein von Defekten des Lasers unabhängige Regelspannung lieferte.
G
1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Anordnung zur Regelung der Ausgangsleistung eines Halbleiterlasers für ein Nachrichtenübertragungssystem mit einer Lichtleitfaser, bei der ein Teil der Laserleistung mittels Fotodiode abgegriffen und zur Regelung des Laserstromes benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodiode als für die zu übertragende Lichtfrequenz transparente Dünnschicht-Fotodiode ausgebildet und in die der Signalübertragung dienende Lichtleitfaser eingefügt ist.
2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodiode mit den anschliessenden Lichtleitfaserstücken justiert und zu einer Baueinheit vereinigt ist.
3. Anordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodiode derart auf einer Glasplatte aufgebaut ist, dass auf deren Ober- bzw. Unterseite je ein ringförmiger, fluchtender Kontakt aufgebracht ist und dass die Platte innerhalb dieser Kontakte durchbohrt ist, wobei ein Ende eines der beiden Lichtleitfaserstücke durch diese Bohrung hindurchgesteckt und stirnseitig optisch mit der einen transparenten Oberfläche der Fotodiode verbunden ist, während das Ende des anderen Lichtleitfaserstückes auf der anderen transparenten Oberfläche angekoppelt ist.
4. Anordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anschluss der Fotodiode an die Regelschaltung auf den beiden Oberflächen der Glasplatte Leiterzüge vorgesehen sind, die eine Streifenleitung bilden und die mit den ringförmigen Kontakten der Fotodiode verbunden sind.
5. Anordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fotodiode eine PIN-Fotodiode Verwendung findet mit einem Mesaprofil.
6. Anordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodiode mit einem Antireflexionsbelag beschichtet ist.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUE | Assignment |
Owner name: AEG-TELEFUNKEN NACHRICHTENTECHNIK GMBH |
|
| PFA | Name/firm changed |
Owner name: ANT NACHRICHTENTECHNIK GMBH |
|
| PL | Patent ceased |