Claims (1)
Erfindungsanspruch:Invention claim:
1. Optischer Sternkoppler für Mehrmoden-Lichtwellenleiter unter Verwendung eines zylindrischen optisch transparenten Mischerstabes dadurch gekennzeichnet, daß der Mischerstab in einem rotationssymmetrischen Teil zentrisch gelagert ist und an seinen beiden Enden sich rotationssymmetrische Fassungsteile anschließen, deren eine Endfläche mit einer Endfläche des Mischerstabes in einer Ebene liegt und die jeweils eine zentrische Kegelbohrung aufweisen, deren kleiner Durchmesser zum Mischstab zeigt und in denen die Lichtwellenleiterkerne derart zusammengeführt sind, daß sich ihre Enden in der Ebene sowohl gegenseitig seitlich berühren als auch mit ihren Endflächen gemeinsam an der Endfläche des Mischerstabes anliegen.1. Optical star coupler for multimode optical fiber using a cylindrical optically transparent mixer rod, characterized in that the mixer rod is mounted centrally in a rotationally symmetric part and connect at its two ends rotationally symmetrical socket parts, one end face of which lies with an end face of the mixer rod in a plane and each having a central tapered bore whose small diameter is to the mixing rod and in which the optical waveguide cores are merged so that their ends in the plane both mutually laterally and abut with their end faces together on the end face of the mixer rod.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen optischen Sternkoppler für Lichtwellenleiter auf der Basis eines optisch transparenten Mischerbereiches. Ein derartiger Sternkoppler ist in optischen Signalübertragungssystemen mit Mehrmoden-Stufenindexfasern einsetzbar, insbesondere in Verbindung mit Fasern, deren optischer Mantel aus Kunststoff besteht. Er ist somit besonders geeignet in optischen Datenbussystemen, bei denen alle Teilnehmer an einen gemeinsamen Punkt (Sternpunkt) angeschlossen sind. Derartige Sternnetz-Datenbussysteme werden in der Automatisierungs- und Rechentechnik sowie in der Lichtwellenleitermeßtechnik angewendet.The invention relates to an optical star coupler for optical waveguides on the basis of an optically transparent mixer region. Such a star coupler can be used in optical signal transmission systems with multimode step index fibers, in particular in conjunction with fibers whose optical sheath consists of plastic. It is thus particularly suitable in optical data bus systems in which all participants are connected to a common point (star point). Such star network data bus systems are used in automation and computing technology as well as in optical waveguide measurement technology.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Optische Sternkopplerfür Lichtwellenleiter mit einem Mischerbereich sind bekannt. In Applied Optics 13 (1974), p. 2540, besteht die Mischerstrecke aus einem zylindrischen Glasstab, an dessen Stirnflächen die Faserbündel anstoßen, wobei die Lichtwellenleiter bis hin zur Stirnfläche aus Kern und Mantel bestehen. Eine solche Anordnung besitzt hohe Einfügeverluste. Zur Verringerung der Einfügeverluste wurden unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen, die in unterschiedlicher Weise die Lichtwellen leiter seitlich zu einem Bündel verschmelzen und gleichzeitig eine taperförmige Verjüngung zum Mischerbereich hin erzeugen, wobei der Mischerbereich selbst zum Teil durch die seitlich verschmolzenen Fasern realisiert wird (DE-OS 2731377, DE-OS 2812346, DE-OS 2837682, DE-OS 2942318). Diese Lösungen erfordern jedoch einen erhöhten Aufwand nicht nur für die Herstellung der notwendigen Schmelzflußverbindungen, sondern auch zur Fixierung, Halterung und Verkapselung der gesamten Struktur. Ein einfach montierbarer und fixierbarer optischer Sternkoppler mit zylindrischem Mischerbereich wird in JP 59-135417 vorgeschlagen. Die dort zur B.ündeljustierung verwendeten einseitig aufgeweiteten Glaskapillaren besitzen jedoch nicht die erforderliche Zentrizität der Innenöffnung, so daß eine zusätzliche Justierung der beiden Faserbündel zum Mischerstab notwendig ist. In DD 210358 besteht der Mischer aus Optikklebstoff innerhalb einer Kapillare, die beiderseitig aufgeweitet ist und gleichzeitig zur Faserbündelung dient. In diesem Fall ist zwar eine einfache Bündeljustierung gewährleistet, die optischen Verluste sind jedoch für Fasern mit relativ dickem optischen Mantel sehr hoch. Außerdem haben die Optikklebstoffe den Nachteil, daß sie bei Temperaturerniedrigung bei den notwendigen Klebstoffdicken reißen, was ebenfalls zu großen Verlusten und damit zu wesentlichen Einschränkungen der Einsetzbarkeit solcher Sternkoppler in der Praxis führt.Optical star couplers for optical fibers with a mixer region are known. In Applied Optics 13 (1974), p. 2540, the mixer section consists of a cylindrical glass rod, on the end faces of which the fiber bundles abut, wherein the optical waveguides consist up to the end face of core and jacket. Such an arrangement has high insertion losses. In order to reduce the insertion loss different solutions have been proposed, the conductors merge laterally into a bundle in different ways, and simultaneously produce a tapered taper towards the mixer area, the mixer area itself is partially realized by the laterally fused fibers (DE-OS 2731377, DE-OS 2812346, DE-OS 2837682, DE-OS 2942318). However, these solutions require an increased effort not only for the preparation of the necessary Schmelzflußverbindungen, but also for fixing, holding and encapsulation of the entire structure. An easily mountable and fixable optical star coupler with a cylindrical mixer region is proposed in JP 59-135417. However, the unilaterally expanded glass capillaries used there for B.ündeljustierung do not have the required centricity of the inner opening, so that an additional adjustment of the two fiber bundles to the mixer rod is necessary. In DD 210358, the mixer consists of an optical adhesive within a capillary, which is widened on both sides and at the same time serves for fiber bundling. Although simple bundle alignment is ensured in this case, the optical losses are very high for fibers with relatively thick optical sheath. In addition, the optical adhesives have the disadvantage that they tear at temperature reduction at the necessary adhesive thicknesses, which also leads to large losses and thus to significant limitations of the applicability of such star couplers in practice.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist ein optischer Sternkoppler, der mit geringem Material-und Kostenaufwand herstellbar ist, gleichzeitig aber die notwendige Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit für eine praktische Anwendung besitzt.The aim of the invention is an optical star coupler that can be produced with low material and cost, but at the same time has the necessary performance and reliability for a practical application.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sternkoppler zu schaffen, der geringe Verluste der optischen Leistung garantiert und einfach herzustellen ist. Er soll für Mehrmoden-Lichtwellenleiter geeignet sein, die einen optischen Kunststoffmantel besitzen.The invention has for its object to provide an optical star coupler, which guarantees low losses of optical power and is easy to manufacture. It is intended to be suitable for multimode optical waveguides which have an optical plastic jacket.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch einen optischen Sternkoppler für Mehrmoden-Lichtwellenleiter unter Verwendung eines zylindrischen optisch transparenten Mischerstabes erfindungsgemäß dadurch, daß der Mischerstab in einem rotationssymmetrischen Teil zentrisch gelagert ist und an seinen beiden Enden sich rotationssymmetrische Fassungsteile anschließen, deren eine Endfläche mit einer Endfläche des Mischerstabes in einer Ebene liegt und die jeweils eine zentrische Kegelbohrung aufweisen, deren kleinerer Durchmesser zum Mischerstab zeigt und in denen die Lichtwellenleiterkerne derart zusammengeführt sind, daß sich ihre Enden in der Ebene sowohl gegenseitig seitlich berühren und mit ihren Endflächen gemeinsam an der Endfläche des Mischerstabes anliegen. Die vom optischen Mantel befreiten Faserenden werden also durch ein erstes Fassungsteil so gebündelt, daß sie zum Mischerstab hin leicht konisch (Kegelwinkel =2°) zusammenlaufen und sich im Bereich der Stirnflächen seitlich berühren. Die konische Führungsbohrung soll zentrisch zum Außengewinde des Fassungsteiles laufen. Der Mischerstab wird in einem zweiten Fassungsteil ebenfalls zentrisch zu einem Außengewinde gehaltert. Die Außengewinde vom ersten und zweiten Fassungsteil sind identisch, so daß durch Zusammenschrauben in einer entsprechendenThe solution of this object is achieved by an optical star coupler for multimode optical fiber using a cylindrical optically transparent mixer rod according to the invention characterized in that the mixer rod is mounted centrally in a rotationally symmetric part and connect at its two ends rotationally symmetrical socket parts whose one end face with an end face of Mixer rod is in a plane and each having a central tapered bore, whose smaller diameter to the mixer rod and in which the optical waveguide cores are merged so that their ends in the plane both mutually touch laterally and abut with their end faces together on the end face of the mixer rod , The fiber ends freed from the optical jacket are thus bundled by a first mounting part in such a way that they converge slightly conically towards the mixer rod (cone angle = 2 °) and touch laterally in the area of the end faces. The conical guide bore should run centric to the external thread of the socket part. The mixer rod is also held in a second socket part centric to an external thread. The external threads of the first and second mounting part are identical, so that by screwing together in a corresponding