DE10104971A1 - Combined electrical / optical film lines and circuits - Google Patents

Combined electrical / optical film lines and circuits

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Abstract

The invention relates to an array of electrical lines and optical waveguides and to passive and active optical components in a foil line assembly. The electrical lines and the optical waveguides are embedded or applied in flexible polymer foils and form foil circuits by means of appropriate optical connections to the passive and active optical components.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von elektrischen Leitungen und optischen Wellenleitern, sowie aktiven und passiven optischen Komponenten zu Folienschaltungen.The invention relates to an arrangement of electrical lines and optical Waveguides, as well as active and passive optical components Film circuits.

Bei der Vernetzung von elektrischen und elektronischen Geräten in Kraftfahrzeugen ist häufig sowohl eine elektrische als auch eine optische Verbindung der Geräte erforderlich.When networking electrical and electronic devices in motor vehicles often both an electrical and an optical connection of the devices required.

Vorwiegend werden konventionelle elektrische Kabel und konventionelle Lichtleitfasern (z. B. Polymeroptische Faser mit 1 mm Kerndurchmesser) zur Vernetzung in KFZs eingesetzt. Für bestimmte Bauräume werden bereits sogenannte elektrische Folienleitungssätze eingesetzt. In eine flexible Polymerfolie sind beispielsweise elektrische Leitungen einlaminiert. Außerdem gibt es bereits sogenannte Faserbändchen, die aus einer parallelen Anordnung von Glasfasern bestehen, die ebenfalls zwischen zwei Polymerschichten eingebettet sind.Mainly conventional electrical cables and conventional optical fibers (e.g. polymer optical fiber with 1 mm core diameter) for networking in vehicles used. So-called electrical are already used for certain installation spaces Foil line sets used. In a flexible polymer film, for example laminated electrical cables. There are also so-called  Ribbon, which consist of a parallel arrangement of glass fibers, the are also embedded between two polymer layers.

Die Erfindung hat die Aufgabe eine Anordnung von elektrischen Leitungen und optischen Wellenleitern sowie aktiven und passiven optischen Komponenten zu Folienschaltungen anzugeben, deren Vernetzung gemeinsam in das Fahrzeug installierbar ist, einen geringen Bauraum benötigt und gegen äußere elektromagnetische und mechanische Störungen resistent ist.The invention has the task of an arrangement of electrical lines and optical waveguides as well as active and passive optical components Specify film circuits, their networking together in the vehicle can be installed, requires little installation space and against external ones is resistant to electromagnetic and mechanical interference.

Die Erfindung ist in Patentanspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention is described in claim 1. Advantageous configurations and Further developments are specified in the subclaims.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die elekrischen Leitungen und optischen Wellenleiter in einem Folienleitungssatz in das Fahrzeug installierbar sind. Die elekrischen und optischen Wellenleiter sind in flexible Polymerfolien eingebettet, das hat den Vorteil, daß sie gegen äußere elektromagnetische und mechanische Störungen resistent sind. Weiterhin ist vorteilhaft, daß passive und aktive optische Komponenten in den Folienleitungssatz integrierbar sind.The invention has the advantage that the electrical lines and optical waveguides can be installed in the vehicle in a foil cable set. The electrical and optical waveguides are embedded in flexible polymer films, which has the advantage that they are resistant to external electromagnetic and mechanical interference. It is also advantageous that passive and active optical components in the Foil line set can be integrated.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen.The invention is described using exemplary embodiments with reference on schematic drawings.

Fig. 1 Elektrische und optische Wellenleiter 2, 3 sind in flexible Folien 1 eingebettet. Fig. 1 Electrical and optical waveguides 2 , 3 are embedded in flexible films 1 .

Fig. 2 Optische Wellenleiter 3 sind auf flexible elektrische Folienleitungen appliziert. Fig. 2 Optical waveguides 3 are applied to flexible electrical foil lines.

Fig. 3 Schematische Darstellung optischer und elektrischer Leitungsnetze 4, 5 in Folien 1 zur Herstellung von Folienschaltungen. Fig. 3 Schematic representation of optical and electrical line networks 4 , 5 in films 1 for the production of film circuits.

Fig. 4 Schematische Darstellung kombinierter optischer/elektrischer Folienschaltungen mit integrierten optoelektronischen Sende-/Empfangselementen 6, 7. Fig. 4 shows a schematic representation of a combined optical / electrical film circuits with integrated optoelectronic transmitting / receiving elements 6, 7.

Es werden zwei Ausführungsformen für die Kombination elekrischer und optischer Leitungen in einem Folienleitungssatz angegeben.There are two embodiments for the combination of electrical and optical Lines specified in a foil line set.

Gemäß Fig. 1 sind optische Wellenleiter 3, z. B. Mehrmodenfasern mit Glaskern oder planare Polymerlichtwellenleiter, mit den elektrischen Leitungen 2 in Polymerfolien 1 einlaminiert. Eine zusätzliche Folienschicht zwischen elektrischen und optischen Wellenleitern ist nicht zwingend erforderlich.According to Fig. 1 are optical waveguides 3, z. B. multi-mode fibers with glass core or planar polymer optical waveguide, laminated with the electrical lines 2 in polymer films 1 . An additional film layer between electrical and optical waveguides is not absolutely necessary.

Gemäß Fig. 2 ist auf der Oberfläche ein optischer Wellenleiter 3 aufgebracht. Der optische Wellenleiter ist z. B. eine Glasfasern oder ein planarer Polymerlichtwellenleiter. Die elektrische Leitung 2 ist in die Folie 1 eingebettet.Referring to FIG. 2, an optical waveguide 3 is formed on the surface. The optical waveguide is e.g. B. a glass fiber or a planar polymer optical fiber. The electrical line 2 is embedded in the film 1 .

Eine weitere Ausführungsform ergibt sich durch die Integration oder Applikation von passiven optischen Verzweigern, so daß optische Wellenleiternetze 4 gemeinsam mit elektrischen Netzen 5 im Folienleitungssatz integriert oder appliziert sind (siehe schematische Darstellung Fig. 3) und damit Folienschaltungen hergestellt werden. Die Folien 1, die die elektrischen und optischen Netzwerke enthalten, können direkt aufeinander aufgebracht werden.Another embodiment is obtained by the integration or application of passive optical splitters, so that optical fiber networks 4 are integrated together or with electrical networks 5 in the foil line set is applied (see schematic representation of Fig. 3) and thus film circuits are produced. The films 1 , which contain the electrical and optical networks, can be applied directly to one another.

Als weitere Ausführung werden neben passiven optischen Komponenten auch aktive optische Halbleiterkomponenten in den Folienleitungsatz integriert, so daß z. B. die auf dem Folienleitungssatz aufgebrachten optischen Sende-/Empfangselemente 6, 7 eine Folienschaltung bilden. Die optischen Sender und Empfänger werden derart auf dem Folienleitungssatz angeordnet, daß die optischen Sender-/Empfangselemente 6, 7 über die in der Folie 1 integrierten optischen Wellenleiter 8 miteinander innerhalb des Foliensatzes kommunizieren (Fig. 4a).As a further embodiment, in addition to passive optical components, active optical semiconductor components are also integrated in the film line set, so that, for. B. the optical transmission / reception elements 6 , 7 applied to the film line set form a film circuit. The optical transmitters and receivers are arranged on the film line set in such a way that the optical transmitter / receiver elements 6 , 7 communicate with one another within the film set via the optical waveguides 8 integrated in the film 1 ( FIG. 4a).

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kommunizieren die auf dem Folienleitungssatz aufgebrachten optischen Sende-/Empfangselement 6, 7, über z. B. eine Freistrahlstrecke außerhalb der Folienleitung (Fig. 4b) und ermöglichen eine Kommunikation von der Folienschaltung nach außen. Eine in eine Folie 1 integrierte elektrische Leitung 9 kontaktiert die optischen Sende-/Empfangselement 6, 7. Durch Aufbringen einer weiteren Polymerfolie als Schutzschicht auf die aktiven optischen Komponenten ist eine mechanisch stabile Folienschaltung herstellbar.In a further exemplary embodiment, the optical transmission / reception elements 6 , 7 applied to the film line set communicate via z. B. a free jet path outside the film line ( Fig. 4b) and allow communication from the film circuit to the outside. An electrical line 9 integrated in a film 1 contacts the optical transmission / reception elements 6 , 7 . A mechanically stable film circuit can be produced by applying a further polymer film as a protective layer on the active optical components.

Claims (9)

1. Anordnung bestehend aus elektrischen Leitungen und optischen Wellenleitern sowie passiven und aktiven optischen Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen und die optischen Wellenleiter (2, 3) in flexiblen Polymerfolien (1) integriert und/oder appliziert sind und einen Folienleitungssatz bilden, und daß die passiven und aktiven optischen Komponenten in den Folienleitungssatz integriert sind und Folienschaltungen bilden.1. Arrangement consisting of electrical lines and optical waveguides and passive and active optical components, characterized in that the electrical and optical waveguides ( 2 , 3 ) are integrated and / or applied in flexible polymer films ( 1 ) and form a film line set, and that the passive and active optical components are integrated in the film line set and form film circuits. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leitungen und optischen Wellenleiter (2, 3) in Polymerfolien (1) eingebettet sind. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the electrical lines and optical waveguides ( 2 , 3 ) are embedded in polymer films ( 1 ). 3. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Wellenleiter (3) auf der Oberfläche der elektrischen Folienleitung (2) appliziert sind.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the optical waveguide ( 3 ) on the surface of the electrical foil line ( 2 ) are applied. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Wellenleiter aus Fasern mit Glas- oder Polymerkern aufgebaut sind.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the optical waveguides are constructed from fibers with a glass or polymer core. 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß optische, planare Polymerwellenleiter auf der Oberfläche der elektrischen Folienleitung aufgebracht sind.5. Arrangement according to claim 3, characterized in that optical, planar Polymer waveguide applied to the surface of the electrical foil line are. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Integration oder Applikation von passiven optischen Verzweigern optische Wellenleiternetze (4) gemeinsam mit elektrischen Leitungsnetzen (5) im Folienleitungssatz integriert oder appliziert sind und passive Folienschaltungen bilden.6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that through the integration or application of passive optical splitters, optical waveguide networks ( 4 ) are integrated or applied together with electrical line networks ( 5 ) in the film line set and form passive film circuits. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aktive, optelektronische Komponenten auf den Folienleitungssatz aufgebracht oder integriert sind und mit den optischen und elektrischen Leitungsnetzen aktive Folienschaltungen bilden.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that active, optelectronic components applied to the film line set or are integrated and active with the optical and electrical line networks Form film circuits. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß optische Sende- und Empfangselemente (6, 7) auf den Folienleitungssatz aufgebracht oder integriert sind, die an die optischen Wellenleiter (8) auf oder in den Folien angekoppelt sind.8. Arrangement according to claim 7, characterized in that optical transmitting and receiving elements ( 6 , 7 ) are applied or integrated on the film line set, which are coupled to the optical waveguide ( 8 ) on or in the films. 9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß optische Sende- und Empfangselemente (6, 7) auf den Folienleitungssatz aufgebracht sind, die außerhalb des Folienleitungssatzes über optische Verbindungen kommunizieren.9. Arrangement according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that optical transmitting and receiving elements ( 6 , 7 ) are applied to the film line set, which communicate outside of the film line set via optical connections.
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