DE102005050747A1 - Multiplex transmitter for polymer fiber transfer and process for its production - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Multiplex-Sender für Polymerfaserübertragung und ein Verfahren zu dessen Herstellung. DOLLAR A Erfindungsgemäß besitzt der Multiplex-Sender einen Grundkörper mit Aussparungen, in denen Wellenleiter der Eingangskanäle sowie Wellenleiter des oder der Ausgangskanäle angeordnet sind, wobei sowohl der Grundkörper mit Aussparungen als auch die Wellenleiter Spritzgussteile sind. DOLLAR A Im Verfahren zur Herstellung eines Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung werden in einem ersten Verfahrensschritt der Grundkörper mit den Aussparungen als Spritzgussteil hergestellt, während in einem zweiten Verfahrensschritt die Wellenleiter ebenfalls durch Spritzguss in Aussparungen des Grundkörpers eingebracht werden.The invention relates to a multiplex transmitter for polymer fiber transmission and a method for its production. DOLLAR A According to the invention, the multiplex transmitter has a base body with recesses, in which waveguides of the input channels and waveguides of the output channel or channels are arranged, both the base body with recesses and the waveguide being injection molded parts. DOLLAR A In the process for producing a multiplex transmitter for polymer fiber transmission, the base body with the cutouts are produced as an injection molded part in a first process step, while in a second process step the waveguides are also introduced into cutouts in the base body by injection molding.
Description
Die Erfindung betrifft einen Multiplex-Sender für Polymerfaserübertragung mit einem oder mehreren Ausgangskanälen für den Anschluss einer oder mehrerer polymeroptischer Fasern, einem oder mehreren Eingangskanälen für den Anschluss von Fotosendern sowie ein Verfahren zu dessen HerstellungThe The invention relates to a multiplex transmitter for polymer fiber transmission with one or more output channels for connecting one or more polymer optical fibers, one or more input channels for connection of photo-transmitters and a method for its production
Moderne optische Kommunikationssysteme nutzen durch Anwendung von hochbitratigen Übertragungskanälen eine hohe Bandbreite der optischen Fasern. Um die Möglichkeit der Übertragung von Informationen über die Faser nutzen zu können, sind senderseitig Sendermodule und empfangsseitig Empfängermodule notwendig.modern optical communication systems use a high bit rate transmission channels high bandwidth of optical fibers. To the possibility of transmission of information about to be able to use the fiber, are sender-side transmitter modules and receiver side receiver modules necessary.
Anwendungen der optischen Technologien der Kommunikationstechnik besitzen ein überaus breites Anwendungsfeld. Von großen Teilen des bestehenden Telekommunikationsnetzes über Multimediaübertragung im Automobil bis hin zur Datenübertragung im Büro- und im Heimbereich. Optische Datenübertragung bietet hohe Übertragungskapazität, ist wenig empfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und bietet gleichzeitig elektrische Isolierung zwischen Sender und Empfänger. Auch sind optische Fasern, insbesondere Kunststofffasern, billiger und wesentlich leichter als Kupferkabel mit gleicher Kapazität und decken zudem einen größeren Entfernungsbereich ab.applications The optical technologies of communication technology have a very broad Of applications. From big ones Share the existing telecommunications network via multimedia transmission in the automobile right through to data transmission in the office- and in the home area. Optical data transmission offers high transmission capacity, is little sensitive to electromagnetic interference while providing electrical isolation between transmitter and Receiver. Also, optical fibers, especially plastic fibers, are cheaper and much lighter than copper cables with the same capacity and cover also a larger distance range from.
Die Mitte der 90er Jahre aufgekommene Wellenlängenmultiplex-Technik (Wavelength Division Multiplex, WDM) erlaubte es, die Übertragungskapazität der damals hauptsächlich verwendeten Glasfasern deutlich zu steigern. Mit diesem Verfahren werden die einzelnen zu übertragenden Daten nicht mehr in einer zeitlichen Anordnung hintereinander auf dem Fasermedium übertragen, sondern gleichzeitig auf dem Lichtwellenleiter geführt. Derzeit wird daran gearbeitet, die im optischen Fernbereich (Wellenlänge λ = 1,3 ... 1,7 μm) erfolgreiche WDM-Technik in den Bereich der Nahbereichsnetze mit Übertragungslängen unter 2000 m einzuführen.The Mid-90s emerged wavelength division multiplexing technique (Wavelength Division Multiplex, WDM) allowed the transmission capacity of the then mainly significantly increase the glass fibers used. With this procedure the individual will be transferred Data no longer in a temporal arrangement in a row transferred to the fiber medium, but at the same time guided on the optical fiber. Currently work is being done on the optical far-field (wavelength λ = 1.3 ... 1.7 μm) successful WDM technology in the field of short-distance networks with transmission lengths below 2000 m.
Hier arbeitet man mit Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und benutzt als Übertragungsmedium Polymerfasern (POF), da in dieser Anwendungsebene die Bauteile möglichst kostengünstig für den Endanwender hergestellt werden müssen.Here one works with light in the visible wavelength range and uses as transmission medium Polymer fibers (POF), since in this application level, the components as possible economical for the End users must be made.
Besondere Bedeutung erhält der Bereich der mobilen Multimedia-Anwendungen. Neben der höheren Datenrate und der damit verbesserten Integration multimedialer Anwendungen im Bussen oder Automobilen werden zudem erhebliche Gewichtsreduzierungen des Kabelbaums zu erwarten sein.Special Meaning receives the field of mobile multimedia applications. In addition to the higher data rate and the resulting improved integration of multimedia applications in buses or automobiles are also significant weight reductions be expected of the wiring harness.
Um zu einem komplexen optischen Datenübertragungssystem unter Berücksichtigung der vorgenannten Aspekte zu kommen, müssen mehrere Einzelaufgaben gelöst werden. Hierzu gehört unter anderem die Zusammenführung wellenlängencodierter Einzelsignale zu einem multiplexten Gesamtssignal.Around considering a complex optical data transmission system To come to the aforementioned aspects, several individual tasks solved become. Which also includes including the merger wavelength-coded Individual signals to a multiplexed overall signal.
Hierzu
existiert z.B. eine Lösung
des Fraunhofer Instituts IIS in Erlangen: In der Patentanmeldung
Eine
Vereinfachung der Herstellung von Modulen der optischen Datentechnik
im Sinne kostengünstigerer
Massenfertigung wird durch die Anwendung der Spritzgusstechnik erreicht.
Hier existieren aus den Lösungen
der
Die wichtigsten Nachteile des bekannten Standes der Technik, für die eine Zusammenfassung in Daum et al: "POF Optische Polymerfasern für die Datenkommunikation", Springer-Verlag, 2001, vorliegt, bestehen in der Baugröße und in der aufwändigen Herstellungsweise, die nicht für eine konsequente Massenproduktion wirklich kostengünstiger Module geeignet ist.The Main disadvantages of the known prior art, for a Summary in Daum et al: "POF Optical polymer fibers for the data communication ", Springer-Verlag, 2001, exist in the size and in the elaborate one Production method not for a consistent mass production really cheaper Module is suitable.
Die Aufgabe der Erfindungen ist es daher, einen kostengünstig herzustellenden Multiplex-Sender für Polymerfaserübertragung zu entwickeln, der ohne Einbußen an Übertragungs- und Signalverarbeitungsqualität die einfache und kostenminimierte Gestaltung komplexer optischer Übertragungssysteme gestattet. Außerdem soll ein Herstellungsverfahren zur einfachen und kostengünstigen Herstellung optischer Module gemäß den Sachansprüchen gefunden werden.The The object of the invention is therefore to produce a cost Multiplex transmitter for Polymer fiber transmission to develop without sacrificing at transmission and signal processing quality allows the simple and cost-minimized design of complex optical transmission systems. Furthermore aims to make a manufacturing process easy and inexpensive Production of optical modules according to the claims are found.
Diese Aufgaben werden gelöst durch die Gestaltung eines Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung gemäß den Merkmalen des Hauptanordnungsanspruches sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung nach den Merkmalen des Verfahrensanspruches, wobei in Unteransprüchen weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen beansprucht werden.These objects are achieved by the design of a polymer fiber transmission multiplex transmitter according to the features of the main device claim, and by a method of manufacturing Position of a multiplex transmitter for polymer fiber transmission according to the features of the method claim, wherein in dependent claims further, particularly advantageous embodiments of the inventions claimed.
Das Wesen der Anordnungs-Erfindung liegt in der überraschend einfachen und vorteilhaften Kombination der an sich bekannten Strahlungszusammenführung durch ein System von verzweigten bzw. ineinander übergehenden Wellenleitern, der Signaleinspeisung durch fotoelektronische Elemente am Eingang des erfindungsgemäßen Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung, der erfindungsgemäß neu vorgesehenen passiven oder Selbstjustage der aus dem Multiplex-Sender für Polymerfaserübertragung hinausführenden Polymerfasern und der erfindungsgemäß konsequent angewandten Anordnung aller Teilelemente in einen Spritzguss-Grundkörper als Basisaufnahme.The Essence of the arrangement invention lies in the surprisingly simple and advantageous combination the known radiation combining by a system of branched or merging Waveguides, the signal feed by photoelectronic elements at Input of the multiplex transmitter according to the invention for polymer fiber transfer, the inventively new provided passive or self-adjusting of the multiplex transmitter for polymer fiber transmission addition leading Polymer fibers and the invention consistently applied arrangement all sub-elements in an injection-molded body as a base recording.
Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung zeigt sich in der äußerst vorteilhaften zweifachen Anwendung der Spritzgusstechnik in den Verfahrensschritten zur Herstellung des Grundkörpers des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung sowie der Einlagerung wesentlicher Elemente des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung in den Grundkörper ebenfalls durch Spritzgusstechnik.The Nature of the method according to the invention for the production of the multiplex transmitter for polymer fiber transfer shows up in the extremely advantageous two-fold application of the injection molding technique in the process steps for the production of the basic body of the multiplex transmitter for Polymer fiber transmission as well as the storage of essential elements of the multiplex transmitter for polymer fiber transfer into the main body also by injection molding technology.
Es ist sogar möglich, das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich der Reihenfolge seiner Verfahrenschritte so ablaufen zu lassen, dass zunächst Wellenleiter durch Spritzguss gefertigt werden, um sodann in einem folgenden Verfahrensschritt ebenfalls durch Spritzguss von einem Grundkörper umschlossen zu werden.It is even possible the inventive method with regard to the sequence of its procedural steps to let that waveguide first be made by injection molding, then in a following Process step also enclosed by injection molding of a body to become.
Die Erfindungen werden nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, in dem sowohl die erfindungsgemäßen Anordnungsmerkmale des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung als auch die Verfahrensschritte zu seiner Herstellung verdeutlich werden.The Inventions are explained in more detail below using an exemplary embodiment, in FIG both the arrangement features of the invention Multiplex transmitter for Polymer fiber transmission as also the process steps for its production can be clarified.
Dabei zeigt die zugehörige Zeichnung eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Multiplex-Senders für Polymertaserübertragung.there shows the associated Drawing a schematic diagram of the multiplex transmitter according to the invention for polymer laser transmission.
Gemäß Zeichnung
weist ein erfindungsgemäßer Multiplex-Sender
für Polymertaserübertragung
die Bestandteile Grundkörper
Der
Grundkörper
Der
genannte Grundkörper
Nach
Durchlaufen der Linsen
Gemäß der Verfahrenserfindung
erfolgt die Herstellung des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung
in spezieller Spritzgusstechnik. Im ersten Verfahrensschritt wird
der Grundkörper
Wie bereits weiter vorn dargestellt, ist auch sehr gut möglich, die eben vorgestellte Reihenfolge der Verfahrensschritte umzukehren und zunächst durch Spritzguss gefertigte Wellenleiter anschließend durch Spritzguss mit einem Grundkörper einzuhüllen. Diese Flexibilität der Verfahrensabläufe des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt einen wichtigen und neuen Vorteil bei der Umsetzung der Erfindung in einem Massenfertigungsprozess dar.As already shown earlier, is also very possible, the just reverse the order of the procedural steps and first through Injection molded waveguide then by injection molding with a body wrap. This flexibility the procedures the method according to the invention represents an important and novel advantage in the implementation of the invention in a mass production process.
Die im Ausführungsbeispiel beschriebene Realisierung des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung stellt nur eine von mehreren möglichen dar – die gewählte Anordnung des Ausführungsbeispiels ist als eine vorteilhafte Ausgestaltung für die Erfindung zu verstehen. Weitere Realisierungen des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung sind denkbar und möglich, ohne dass das der Anspruchsbereich der Erfindung verlassen wird.The implementation described in the embodiment of the multiplex transmitter for polymer fiber transmission is only one of several possible - the selected arrangement of the embodiment is to be understood as an advantageous embodiment of the invention. Other implementations of the multiplex transmitter for polymer fiber transmission are conceivable and possible, without that of the claim Area of the invention is left.
So
können
z.B. mehr als eine Polymerfaser
Als
besondere Vorteile der Erfindung können gelten:
Die beschriebene
Herstellung des Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung
gestattet eine kostengünstige
Massenfertigung dieses wichtigen Bestandteils komplexer optischer
Datenübertragungssysteme
und legt damit eine Grundlage für
deren massenhafte und kostenminimierte Einführung in breit gefächerten
Anwendungsgebieten wie der Datenkommunikation in Unternehmen, Wohngebäuden und
Fahrzeugen sowie in Maschinen und Anlagen der Investitionsgüterindustrie.As special advantages of the invention can apply:
The described fabrication of the polymer fiber transmission multiplex transmitter allows cost-effective mass production of this important component of complex optical communication systems, laying the groundwork for their mass and cost-minimized adoption in a wide variety of applications such as enterprise, residential and automotive data communications, as well as capital goods machinery and equipment ,
Mit dem vorliegenden integriert-optischen Multiplexer-Sender lassen sich optische Fasern mit hoher numerischer Apertur bei geringer Dämpfung und hoher Nebensprechdämpfung als Übertragungsmedium einsetzen. Die damit in den vorgenannten Anwendungsgebieten massiv einsetzbaren Polymerfasern tragen wiederum zur Kostensenkung und Gewichtseinsparung bei den Übertragungssystemen bei.With leave the present integrated-optical multiplexer transmitter optical fibers with high numerical aperture at low Damping and high crosstalk attenuation as a transmission medium deploy. The massive in the aforementioned application areas usable polymer fibers in turn contribute to cost reduction and Weight saving in the transmission systems at.
Die Polymerfaser-Sender-Kopplung des erfindungsgemäßen Multiplex-Senders für Polymerfaserübertragung kann durch die integriert-optische Herstellungsweise justagefrei vollautomatisch erfolgen und ersetzt bisherige aufwändige Justageverfahren für Multiplexer-Ausgangsfasern. Die Justagegenauigkeit durch die im Spritzgussverfahren hergestellte selbstjustierende Faserführung ermöglicht eine Faserausrichtung im Bereich besser 10 μm und besser 1 °.The Polymer fiber transmitter coupling of the inventive polymer fiber transmission multiplex transmitter can be adjusted without adjustment thanks to the integrated optical production method fully automatic and replaces previous elaborate adjustment procedures for multiplexer output fibers. The adjustment accuracy by the injection-molded self-adjusting fiber guide allows one Fiber alignment in the range better 10 microns and better 1 °.
- 11
- Grundkörperbody
- 22
- Aussparungrecess
- 33
- Faserführungfiber guide
- 44
- Wellenleiterwaveguides
- 55
- Linselens
- 66
- Foto-SendediodePhoto transmitting diode
- 77
- Polymerfaserpolymer fiber
Claims (9)
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