DE102011004547A1 - Zwei-zu-eins-optischer Koppler, welcher D-förmige Plastiklichtleitfasern (POFs) benutzt, bidirektionaler optischer Kommunikationslink, welcher den Zwei-zu-eins-Plastiklichtleitfaser-optischen Koppler einsetzt und Verfahren - Google Patents
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Abstract
Description
- Technisches Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft Plastiklichtleitfasern (plastic optical fibers) (POFs) und insbesondere einen Zwei-zu-eins-POF-Koppler, welcher D-förmige POFs benutzt.
- Hintergrund der Erfndung
- In optischen Kommunikationsnetzwerken werden optische Fasern benutzt, um optische Datensignale zwischen optischen Kommunikationsgeräten zu übertragen, welche an entgegengesetzten Enden von optischen Fasern verbunden sind. In einigen optischen Kommunikationsnetzwerken wird ein Gerät, welches als ein Zwei-zu-eins-optischer Koppler (2-to-1 optical coupler) bekannt ist, benutzt, um optisch Signale zwischen einem Ende einer optischen Faser zu koppeln und Kanäle eines optischen Kommunikationsgeräts zu übermitteln und zu empfangen. Der zwei-zu-eins-optische Koppler ist im Allgemeinen ein optischer Splitter, welcher eine verzweigungsähnliche oder zweigähnliche (branch-like) Struktur aufweist, welche ein erstes, ein zweites und ein drittes Ende aufweist. Ein erster Zweig (branch) des optischen Kopplers erstreckt sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des optischen Kopplers. Ein zweiter Zweig des Kopplers erstreckt sich zwischen dem ersten und dem dritten Ende des optischen Kopplers.
- Zwei-zu-eins-optische Koppler werden in einer Vielzahl von Anwendungen benutzt, umfassend zum Beispiel bidirektionale Kommunikationen über Plastiklichtleitfasern. Wenn für bidirektionale Kommunikationen benutzt, ist das erste Ende des optischen Kopplers mit einem ersten Ende einer Haupt-POF (main POF) verbunden und das zweite und das dritte Ende des Kopplers sind mit einer Übermittlungsseite bzw. einer Empfangsseite eines optisches Transceivers verbunden. In einem Übermittlungsmodus werden optische Datensignale, welche auf der Übermittlungsseite des optischen Transceivers erzeugt sind, passiv über den Zwei-zu-eins-optischen Koppler von dem zweiten Ende des Kopplers zu dem ersten Ende des Kopplers geführt (routed). Wenn die optischen Datensignale bei dem ersten Ende des optischen Kopplers ankommen, werden sie optisch in das erste Ende der Haupt-POF gekoppelt. In einem Empfangsmodus passieren optische Datensignale, welche aus dem ersten Ende der Haupt-POF passieren, in das erste Ende des optischen Kopplers und werden dann passiv entlang des zweiten Zweiges (branch) des Kopplers von dem ersten Ende des Kopplers zu dem dritten Ende des optischen Kopplers geführt. Wenn die optischen Datensignale aus dem dritten Ende des Kopplers passieren, werden sie in der Empfangsseite des optischen Transceivers empfangen.
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1A illustriert eine Seitenansicht eines Teils eines typischen POF-bidirektionalen optischen Kommunikationslinks, welcher eine 1,0 mm POF2 und einen Zwei-zu-eins-optischen Koppler3 umfasst. Die POF2 operiert als die Haupt-Lichtleitfaser des Links. In einer Richtung führt der Zwei-zu-eins-optische Koppler3 optische Signale, welche mittels eines Transmitters (Tx) erzeugt sind, auf eine Endfläche2a der Haupt-POF. In der anderen Richtung führt der Zwei-zu-eins-optische Koppler3 optische Signale, welche aus der Endfläche2a der Haupt-POF2 passieren, auf einen Fotosensor (nicht gezeigt) von Empfänger (receiver) (Rx)6 . Der Tx5 und der Rx6 sind typischerweise Teile eines optischen Transceivermoduls (nicht gezeigt). Auf die Haupt-POF2 oben wird sich als eine 1,0 mm-POF aufgrund der Tatsache bezogen, dass der Durchmesser der Ader (core) der POF2 1,0 mm ist. Der Zwei-zu-eins-optische Koppler3 hat eine verzweigungsähnliche Splitterkonfiguration, welche oben beschrieben ist, wobei jeder Zweig eine jeweilige Zweig-POF3a und3b aufweist. Die Zweig-POFs3a und3b sind typischerweise auch 1,0 mm POFs. Die Endfläche2a der Haupt-POF2 hat eine Querschnittsfläche, welche gleich ist zu 8/32 π, wobei π = 3,14159. Ähnlich haben die Endflächen3c und3d der Zweig-POFs3a bzw.3b jeweils Querschnittsflächen gleich 8/32 π. Die Endflächen der Zweig-POFs3a und3b , welche an die Endfläche2a der Haupt-POF2 ankoppeln, sind jedoch um ungefähr 50% in einer Querschnittsfläche vermindert, um eine Kopplerendfläche3e zu bilden, welche eine Querschnittsfläche von 8/32 π hat, welche mit der Querschnittsfläche der Endfläche2a der Haupt-POF2 übereinstimmt. -
1B und1C illustrieren vordere Draufsichten der Endflächen2a und3e der Haupt-POF2 bzw. des Kopplers3 . Von den1B und1C kann erkannt werden, dass die Endflächen2a und3e gleiche Querschnittsflächen haben. Eine Vielfalt von Techniken mag benutzt werden, um die Querschnittsflächen der Endflächen der Zweig-POFs3a und3b zu vermindern, um die Kopplerendfläche3e zu bilden. Polieren und Drehmeißeln (chisel cutting) sind zwei wohlbekannte Techniken, welche für diesen Zweck benutzt werden. Zusätzlich wird in einigen Fällen eine Technik, welche als Metallverdampfung bekannt ist, benutzt, um eine Metallschicht7 zwischen den Zweig-POFs3a und3b bei der Kopplerendfläche3e zu bilden, um zu verhindern, dass Licht zwischen den Zweig-POFs gekoppelt wird, das heißt um optische Übersprechung (optical crosstalk) zu verhindern. Eine Konfiguration des in1A –1C gezeigten Typs ist in demUS-Patent Nr. 7,206,493 offenbart. Eine andere Technik zum Variieren der Querschnittsflächen der Endflächen der Zweig-POFs ist eine Heißformgebungstechnik (hot molding technique), welche ein Formgebungswerkzeug (molding tool) in Kombination mit Wärme benutzt, um die Kopplerendfläche mit einer gewünschten nicht kreisförmigen Querschnittsform bereitzustellen. Solch eine Technik ist in demUS-Patent Nr. 6,473,555 offenbart. - Die Benutzung der zuvor erwähnten Techniken eines Drehmeißelns, eines Polierens und einer Heißformgebung, um die nicht kreisförmigen Querschnittsendflächen zu bilden, erhöht die Herstellungskosten und begrenzt einen Produktionsdurchsatz. Es existiert ein Bedarf für einen Zwei-zu-eins-POF-optischen Koppler, in welchem die nicht kreisförmigen Querschnittsendflächen mit relativ geringen Herstellungskosten und mit relativ hohem Herstellungsdurchsatz produziert werden können.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die Erfindung ist auf einen POF-Zwei-zu-eins-optischen Koppler gerichtet, welcher D-förmige POFs aufweist, auf einen bidirektionalen optischen Kommunikationslink, in welchem der Zwei-zu-eins-optische Koppler benutzt wird, und auf ein Verfahren zum Durchführen von bidirektionalen optischen Kommunikationen. Der optische Koppler weist eine erste und eine zweite D-förmige POF auf. Jede der ersten und der zweiten D-förmigen POF hat eine erste und eine zweite Endfläche (first and second end faces). Die zweiten Endflächen der ersten und der zweiten D-förmigen POFs sind zusammengebunden (bonded together) oder gebondet, um eine Kopplerendfläche zu bilden, welche einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat. Die Kopplerendfläche ist konfiguriert, an eine erste Endfläche einer im Allgemeinen kreisförmigen Haupt-POF anzukoppeln (to interface with). Die Kopplerendfläche hat eine Querschnittsfläche, welche ungefähr gleich einer Querschnittsfläche der ersten Endfläche der im Allgemeinen kreisförmigen Haupt-POF ist.
- Der bidirektionale optische Kommunikationslink weist eine Haupt-POF und den Zwei-zu-eins-optischen Koppler auf. Die Haupt-POF hat eine erste und eine zweite Endfläche (first and second end faces). Die erste Endfläche der Haupt-POF koppelt an die Kopplerendfläche an.
- Das Verfahren zum Bereitstellen von bidirektionalen Kommunikationen weist Bereitstellen des Zwei-zu-eins-optischen Kopplers, Bereitstellen der Haupt-POF, Ankoppeln der Kopplerendfläche an die erste Endfläche der Haupt-POF und Übermitteln und Empfangen von optischen Signalen über die Haupt-POF und den Zwei-zu-eins-optischen Koppler auf.
- Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden von der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich werden.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A illustriert eine Seitenansicht eines Teils eines typischen POF-bidirektionalen optischen Kommunikationslinks, welcher eine 1,0 mm POF und einen Zwei-zu-eins-optischen Koppler umfasst. -
1B und1C illustrieren vordere Draufsichten der Endflächen der Haupt-POF und des Kopplers, welcher in1A gezeigt ist, welche miteinander koppeln. -
2A illustriert eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks, welcher Zwei-zu-eins-optische POF-Koppler inkorporiert, welche D-förmige POFs in Übereinstimmung mit einer illustrativen Ausführungsform benützen. -
2B und2C illustrieren Querschnittansichten von entgegengesetzten Endflächen der Haupt-Mehrfach-Ader-POF (mein multi-core POF), welche in2A gezeigt ist. -
2D illustriert eine Querschnittansicht des Interface zwischen der Endfläche der Haupt-Mehrfach-Ader-POF, welche in2A gezeigt ist, und den Endflächen der Koppler-POFs, gezeigt in2A . -
2E illustriert eine Querschnittansicht des Interface zwischen der Endfläche der Haupt-Mehrfach-Ader-POF, welche in2A gezeigt ist, und den Endflächen der Koppler-POFs, gezeigt in2A . -
3 illustriert eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks, welcher Zwei-zu-eins-optische POF-Koppler inkorporiert, welche D-förmige POFs in Übereinstimmung mit einer anderen illustrativen Ausführungsform benützen. -
4 illustriert, eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks, welcher Zwei-zu-eins-optische POF-Koppler inkorporiert, welche D-förmige POFs in Übereinstimmung mit einer anderen illustrativen Ausführungsform benützen. -
5 illustriert eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks, welcher Zwei-zu-eins-optische-POF-Koppler inkorporiert, welche D-förmige POFs in Übereinstimmung mit einer anderen illustrativen Ausführungsform benützen. -
6 illustriert ein aktives Lichtleitfaserkabel, welches einen der Zwei-zu-eins-POF-Koppler inkorporiert, welcher in2A und3 bis5 gezeigt ist. - Detaillierte Beschreibung einer illustrativen Ausführungsform
- In Übereinstimmung mit der Erfindung werden D-förmige POFs benutzt, um einen Zwei-zu-eins-optischen Koppler zu bilden. Die D-förmigen POFs werden mittels eines Benutzens eines D-förmigen Extrusionsdies (extrusion die) hergestellt. Die D-förmigen POFs werden zusammengebunden (bonded), um eine Kopplerendfläche zu bilden, welche eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsfläche hat. Die Kopplerendfläche koppelt an eine Endfläche einer Haupt-POF, welche im Allgemeinen kreisförmig in einer Querschnittsform ist. Der Ausdruck „D-förmig” („D-shaped”), wie dieser Ausdruck hierin benutzt wird, ist beabsichtigt, eine Form eines Halbkreises zu bezeichnen. Die resultierenden D-förmigen Zwei-zu-eins-optischen-POF-Koppler haben eine relativ geringe Einfügungsdämpfung (insertion loss) und eine relativ hohe optische Kopplungseffektivität. Zusätzlich können die Zwei-zu-eins-POF-optischen Koppler, da die POFs über den Extrusionsprozess produziert werden, bei relativ geringen Kosten und mit einem relativ hohen Herstellungsdurchsatz hergestellt werden.
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2A illustriert eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks10 in Übereinstimmung mit einer illustrativen Ausführungsform. Der Link10 umfasst eine Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 , einen ersten Zwei-zu-eins-POF-optischen Koppler30 und einen zweiten Zwei-zu-eins-POF-optischen Koppler40 . Die Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 weist eine Mehrzahl von kleineren POFs20a auf, welche zusammengebündelt sind, um die Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 zu bilden. Die Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 hat eine erste Endfläche20c und eine zweite Endfläche20d . Die Endflächen20c und20d sind im Allgemeinen kreisförmig in einer Querschnittsform. Der erste Zwei-zu-eins-POF-optische Koppler30 weist eine erste und eine zweite D-förmige POF30a und30b auf. Die erste D-förmige POF30a hat eine erste D-förmige Endfläche30a' und eine zweite D-förmige Endfläche30a'' . Die zweite D-förmige POF30b hat eine erste D-förmige Endfläche30b' und eine zweite D-förmige Endfläche30b'' . Die D-förmigen Endflächen30a' und30b' koppeln typischerweise, aber nicht notwendigerweise, an einen Tx25 bzw. an einen Rx26 . Der Tx25 und der Rx26 sind typischerweise Teil eines optischen Transceivermoduls (nicht gezeigt). Die D-förmigen Endflächen30a'' und30b'' , entgegengesetzt zu den Endflächen30a' bzw.30b' , werden über einen Bonding-Prozess kombiniert, wie etwa zum Beispiel über ein Heißprägen (hot embossing), Adhäsion oder durch Klemmen der beiden zusammen, um eine Kopplerendfläche30c zu bilden, welche eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsform hat. Daher ist die Querschnittsform der Endfläche30c des Kopplers30 im Allgemeinen dieselbe wie die Querschnittsform der Endfläche20c der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 . - Der zweite Zwei-zu-eins-POF-optische Koppler
40 weist erste und zweite D-förmige POFs40a und40b auf. Die erste D-förmige POF40a hat eine erste D-förmige Endfläche40a' und eine zweite D-förmige Endfläche40a'' . Die zweite D-förmige POF40b hat eine erste D-förmige Endfläche40b' und eine zweite D-förmige Endfläche40b'' . Die D-förmigen Endflächen40a' und40b' koppeln typischerweise, aber nicht notwendigerweise, an einen Rx27 bzw. einen Tx28 . Der Rx27 und der Tx28 sind typischerweise Teil eines optischen Transceivermoduls (nicht gezeigt). Die D-förmigen Endflächen40a'' und40b'' , entgegengesetzt zu den Endflächen40a' bzw.40b' , sind über einen Bonding-Prozess, wie etwa zum Beispiel Heißprägen, Adhäsion oder mittels mechanischen Zusammenklemmens der beiden kombiniert, um eine Kopplerendfläche40d zu bilden, welche eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsform hat. Daher ist die Querschnittsform der Endfläche40d des Kopplers40 im Allgemeinen dieselbe wie die Querschnittsform der Endfläche20d der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 . - Die D-förmige Endfläche
30a' von POF30a ist die Form einer Hälfte eines Kreises (d. h. ein Halbkreis), welcher einen Durchmesser von ungefähr 1/3 eines Millimeters (mm), oder ungefähr 0,33 mm hat. Die D-förmige Endfläche30b' von POF30b ist die Form einer Hälfte eines Kreises, welcher einen Durchmesser von ungefähr 2/3 mm oder 0,66 mm hat. Die Endfläche20c der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 hat einen Durchmesser von ungefähr 1,0 mm. Die D-förmige Endfläche40a' von POF40a ist die Form einer Hälfte eines Kreises, welcher einen Durchmesser von ungefähr 0,66 mm hat. Die D-förmige Endfläche40b' von POF40b ist die Form einer Hälfte eines Kreises, welcher einen Durchmesser von ungefähr 0,33 mm hat. Die Endfläche20d der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 hat einen Durchmesser von ungefähr 1,0 mm. -
2B und2C illustrieren Querschnittansichten der Endflächen20c bzw.20d der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 .20D illustriert eine Querschnittansicht der Interface zwischen der Endfläche20d der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 und den Endflächen40a'' und40b'' der Koppler-POFs40a bzw.40b .2E illustriert eine Querschnittansicht der Interface zwischen der Endfläche20c der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 und den Endflächen30a'' und30b'' der Koppler-POFs30a bzw.30b . In2B haben die individuellen Adern (cores)20a der Mehrfach-Ader-POF20 entweder Pfeilspitzen oder Pfeilenden in ihren Zentren. Die Pfeilspitzen zeigen an, dass Licht durch die Adern20a in einer Richtung aus der Zeichenseite heraus propagiert. Die Pfeilenden zeigen an, dass Licht durch die Adern20a in einer Richtung in die Zeichenseite hinein propagiert. - In der illustrierten Ausführungsform beinhaltet die Mehrfach-Ader-POF
20 neunzehn individuelle Adern20a . Die in2B und2C gezeigten Pfeilspitzen bzw. Pfeilenden zeigen an, dass sieben Adern20a , welche in dem oberen Teil der Mehrfach-Ader-POF20 lokalisiert sind, zum Übermitteln von Licht in der Richtung von Tx25 nach Rx27 benutzt werden. Die in2B und2C gezeigten Pfeilenden bzw. Pfeilspitzen zeigen an, dass sieben Adern20a , welche in dem unteren Teil der Mehrfach-Ader-POF20 lokalisiert sind, zum Übermitteln von Licht in der Richtung von Tx28 nach Rx26 benutzt werden. - Mit den oben beschriebenen Dimensionen wird Licht, welches in die 0,33 mm Durchmesser D-förmige Endfläche
30a' bei der Tx25 Seite des Links10 eingeführt ist, optisch in sieben der Adern20a der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 gekoppelt. Bei der Rx27 Seite wird Licht, welches in sieben der Adern20a der Mehrfach-Ader-POF20 propagiert, in die 0,66 mm Durchmesser-Endfläche40a'' gekoppelt, welche groß genug ist, um zwölf der Adern20a zu überlappen. Dieser Überlapp auf der Rx27 Seite stellt sicher, dass es eine niedrige Einfügungsdämpfung und eine hohe optische Kopplungseffektivität in der Richtung von dem Tx25 zu dem Rx27 gibt. Ähnlich wird Licht, welches in die 0,33 mm Durchmesser D-förmige Endfläche40b' bei der Tx28 Seite des Links10 eingeführt wird, optisch in sieben der Adern20a der Haupt-Mehrfach-Ader-POF20 gekoppelt. Bei der Rx26 Seite wird Licht, welches in sieben der Adern20a der Mehrfach-Ader-POF20 propagiert, in die 0,66 mm Durchmesser-Endfläche30b'' gekoppelt, welche groß genug ist, um zwölf der Adern20a zu überlappen. Dieser Überlapp auf der Rx26 Seite stellt sicher, dass es eine geringe Einfügungsdämpfung und eine hohe optische Kopplungseffektivität in der Richtung von dem Tx28 zu dem Rx26 gibt. -
3 illustriert eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks60 in Übereinstimmung mit einer anderen illustrativen Ausführungsform. Der Link60 ist identisch zu dem Link10 , welcher in3A gezeigt ist, außer, dass der Link60 eine Einfach-Ader-POF20 anstatt der Mehrfach-Ader-POF20 , welche in3A gezeigt ist, benutzt. Somit umfasst der Link60 eine Haupt-Einfach-Ader-POF70 , einen ersten Zwei-zu-eins-POF-optischen Koppler30 und einen zweiten Zwei-zu-eins-POF-optischen Koppler40 . Die Haupt-POF70 hat eine erste Endfläche70c und eine zweite Endfläche70d . Die Endflächen70c und70d sind im Allgemeinen kreisförmig in einer Querschnittsform. Der erste und der zweite Zwei-zu-eins-POF-optische Koppler30 bzw.40 , welche in3 gezeigt sind, sind identisch zu dem ersten bzw. zweiten Zwei-zu-eins-POF-optischen Koppler30 bzw.40 , welche in2A gezeigt sind. Die Einfach-Ader-POF70 ist typischerweise ungefähr 1,0 mm im Durchmesser. Wie der in2 gezeigte Link10 stellt der in3 gezeigte Link60 eine hohe Kopplungseffektivität in der Richtung von dem Tx25 zu dem Rx27 und in der Richtung von dem Tx28 zu dem Rx26 bereit. Zusätzlich wird der 1,0 mm POF70 typischerweise günstiger sein als die Mehrfach-Ader-POF20 und mag wünschenswerter in Fällen sein, in welchen kurze Linklängen benötigt werden. Zusätzlich mag diese Ausführungsform in dem Falle, wo vertikale-Kavität-Oberflächen-emittierende-Laser-Dioden (VCSELs, vertical cavity surface emitting laser diodes) in den Txs25 und28 benutzt werden, aufgrund der schmalen Fernfeldstrahlung, welche die VCSELs bereitstellen, besonders nützlich sein. - Die Erfindung ist nicht auf irgendwelche bestimmten Dimensionen für die D-förmigen Koppler POFs
30 und40 oder für die Link-POFs20 und70 beschränkt. Zum Beispiel mögen die in3 gezeigten D-förmigen Koppler-POFs30 und40 0,5 mm Durchmesser POFs sein. In dieser Ausführungsform mögen Licht emittierende Dioden (LEDs) in den Txs25 und28 benutzt werden, obwohl Laserdioden auch in den Txs25 und28 benutzt werden mögen. -
4 illustriert eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks80 in Übereinstimmung mit einer anderen illustrativen Ausführungsform. Der Link80 weist eine Mehrfach-Ader POF90 auf, welche erste und zweite Split-Enden90a bzw.90b hat. Das Ende90a ist gespalten worden (split), um ein erstes und ein zweites D-förmiges (d. h. halbkreisförmiges) Ende90a' bzw.90a'' zu bilden. Das Ende90b ist gespalten worden, um ein erstes und ein zweites D-förmiges (d. h. halbkreisförmiges) Ende90b' bzw.90b'' zu bilden. In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform hat die Mehrfach-Ader-POF90 einen Durchmesser von ungefähr 1,0 mm und hat 19 Adern90c . Somit ist jedes der D-förmigen Enden90a' und90a'' ,90b' und90b'' eine Hälfte eines Kreises, welcher einen Durchmesser von ungefähr 1,0 mm hat. Der Link80 dieser Ausführungsform ist besonders gut geeignet, um als ein aktives Lichtleitfaserkabel implementiert zu werden. Die Mehrfach-Ader-Konfiguration des Links80 verhindert oder vermindert Splitting-Verluste (splitting losses), was dadurch ermöglicht, die Länge des Links80 zu erhöhen. -
5 illustriert eine Draufsicht eines optischen Kommunikationslinks110 in Übereinstimmung mit einer anderen illustrativen Ausführungsform. Der Link110 ist identisch mit dem in4 gezeigten Link80 , außer, dass die Enden90a und90b des Links110 Mehrfach-Ader-POF-Stutzen (stubs) sind, welche im Wesentlichen kurze Längen der Haupt-Mehrfach-Ader-POF90 sind, welche gespalten worden sind, um die D-förmigen Enden90a' ,90a'' ,90b' und90b'' zu bilden. Wie der in4 gezeigte Link80 verhindert oder vermindert die Mehrfach-Ader-Konfiguration des Links110 Splitting-Verluste, um dadurch zu ermöglichen, dass die Länge des Links100 mittels Verbindens der Haupt-Mehrfach-Ader-POF90 gemäß der erforderlichen Länge für die Anwendung variiert werden kann. -
6 illustriert ein aktives Lichtleitfaserkabel120 , welches den Zwei-zu-eins-POF-Koppler der Erfindung inkorporiert. Das Kabel120 hat eine 1,0 mm POF130 und Konnektoren140 und150 , welche an entgegengesetzten Enden des Kabels130 angebracht sind. Jeder der Konnektoren140 und150 beinhaltet einen der Zwei-zu-eins-optischen POF-Koppler, welche in3A und3 bis5 gezeigt sind. Zusätzlich umfasst jeder der Konnektoren140 und150 optisch-zu-elektrische Konversionsgeräte (zum Beispiel Fotodioden) und elektrisch-zu-optische Konversionsgeräte (zum Beispiel Laserdioden oder LEDs). Die Konnektoren140 und150 umfassen auch elektrische Kontakte160 bzw.170 zum elektrischen Ankoppeln der Konnektoren140 und150 an eine elektrische Schaltung (nicht gezeigt), welche extern von den Konnektoren140 und150 ist. - Wie oben beschrieben, werden die D-förmigen POF-optischen Koppler der Erfindung durch einen Extrusionsprozess erzeugt, wobei währenddessen Plastik, welches benutzt ist, um die POFs zu fertigen, durch D-förmige Extrusionsdies (nicht gezeigt) hindurchgezwungen wird. Das Extrusionsdie hat eine Form, welche komplementär zu dem D-förmigen Querschnitt der zu produzierenden POF ist. Halbweiches (semisoft) Plastik wird durch das D-förmige Extrusionsdie gezwungen, um jede D-förmige POF zu bilden. Die Extrusionsdies haben alle dieselbe D-Form, obwohl die Dimensionen der Dies in Übereinstimmung mit den Dimensionen der D-förmigen POF, welche produziert wird, variieren werden. Der Extrusionsprozess ermöglicht, dass die Koppler zu relativ geringen Kosten und mit einem relativ hohen Herstellungsdurchsatz hergestellt werden können. Die resultierenden D-förmigen Zwei-zu-eins-optischen POF-Koppler haben eine relativ geringe Einfügungsdämpfung und eine relativ hohe optische Kopplungseffektivität. Diese Merkmale machen die Koppler höchst wünschenswert für viele Anwendungen, obwohl die Erfindung nicht auf irgendwelche bestimmte Anwendungen begrenzt ist.
- Die Erfindung ist mit Bezug auf illustrative oder exemplarische Ausführungsformen beschrieben worden. Es wird angesichts der hierin bereitgestellten Erfindung von gewöhnlichen Fachleuten in der Technik verstanden werden, dass viele Modifikationen an den hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, welche innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung liegen. Zum Beispiel ist die Erfindung, während sich die hierin beschriebenen Ausführungsformen auf bestimmte Dimensionen für die Haupt-POF und D-förmigen POFs der Koppler beziehen, nicht auf diese Dimensionen beschränkt. Die gewöhnlichen Fachleute in der Technik werden die Weise verstehen, in welcher diese Dimensionen und andere Merkmale modifiziert werden mögen, ohne von dem Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- US 7206493 [0005]
- US 6473555 [0005]
Claims (12)
- Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischer-Koppler zur Benutzung in einem bidirektionalen optischen Kommunikationslink, wobei der optische Koppler aufweist: eine erste D-förmige Plastiklichtleitfaser, welche eine erste D-förmige Endfläche und eine zweite D-förmige Endfläche hat; eine zweite D-förmige Plastiklichtleitfaser, welche eine erste D-förmige Endfläche und eine zweite D-förmige Endfläche hat; und eine Kopplerendfläche, welche konfiguriert ist, an eine erste Endfläche einer im Allgemeinen kreisförmigen Plastiklichtleitfaser anzukoppeln, wobei die Kopplerendfläche die zweiten D-förmigen Endflächen der ersten und der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser aufweist, wobei die zweiten Endflächen der ersten und der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser zusammengebondet sind, um den Koppler derart zu bilden, dass die Kopplerendfläche einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat, und wobei die Kopplerendfläche eine Querschnittsfläche hat, welche ungefähr gleich der Querschnittsfläche der ersten Endfläche der im Allgemeinen kreisförmigen Plastiklichtleitfaser ist.
- Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischer-Koppler gemäß Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten D-förmigen Endflächen der ersten bzw. der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser jeweils Formen einer Hälfte eines Kreises haben, welcher einen Durchmesser von ungefähr 0,33 mm hat.
- Piastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischer-Koppler gemäß Anspruch 2, wobei die zweiten und die ersten D-förmigen Endflächen der ersten bzw. der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser jeweils Formen einer Hälfte eines Kreises haben, welcher einen Durchmesser von ungefähr 0,66 mm hat.
- Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischer-Koppler gemäß Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten D-förmigen Endflächen der ersten bzw. der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser jeweils Formen einer Hälfte eines Kreises haben, welcher einen Durchmesser von ungefähr 0,5 mm hat.
- Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischer-Koppler gemäß Anspruch 4, wobei die zweiten und die ersten D-förmigen Endflächen der ersten bzw. der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser jeweils Formen einer Hälfte eines Kreises haben, welcher einen Durchmesser von ungefähr 0,5 mm hat.
- Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischer-Koppler gemäß Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten D-förmigen Endflächen der ersten bzw. der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser jeweils Formen einer Hälfte eines Kreises haben, welcher einen Durchmesser von ungefähr 0,33 mm hat.
- Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischer Koppler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste und die zweite D-förmige Plastiklichtleitfaser jeweils Mehrfach-Ader-Plastiklichtleitfasern sind.
- Optischer Kommunikationslink, aufweisend: eine Haupt-Plastiklichtleitfaser, wobei die Haupt-Plastiklichtleitfaser einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat, wobei die Haupt-Lichtleitfaser eine erste und eine zweite Endfläche hat; und einen Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischen-Koppler, aufweisend: eine erste D-förmige Plastiklichtleitfaser, welche eine erste D-förmige Endfläche und eine zweite D-förmige Endfläche hat; eine zweite D-förmige Plastiklichtleitfaser, welche eine erste D-förmige Endfläche und eine zweite D-förmige Endfläche hat; und eine Kopplerendfläche, welche an die erste Endfläche der Haupt-Plastiklichtleitfaser ankoppelt, wobei die Kopplerendfläche die zweiten D-förmigen Endflächen der ersten und der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser aufweist, wobei die zweiten Endflächen der ersten und der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser zusammengebondet sind, um den Koppler derart zu bilden, dass die Kopplerendflache einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat, und wobei die Kopplerendfläche eine Querschnittsfläche hat, welche ungefähr gleich einer Querschnittsfläche der ersten Endfläche der Haupt-Plastiklichtleitfaser ist.
- Optischer Kommunikationslink nach Anspruch 8, wobei der Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischen-Koppler nach einem der Ansprüche 2 bis 7 konfiguriert ist.
- Optischer Kommunikationslink gemäß Anspruch 8, wobei die Haupt-Plastiklichtleitfaser eine Einfach-Ader-Plastiklichtleitfaser ist.
- Optischer Kommunikationslink gemäß Anspruch 8, wobei die Haupt-Plastiklichtleitfaser eine Mehrfach-Ader-Plastiklichtleitfaser ist.
- Verfahren zum bidirektionalen Kommunizieren von optischen Signalen über einen optischen Kommunikationslink, wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer Haupt-Plastiklichtleitfaser, wobei die Haupt-Plastiklichtleitfaser einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat, wobei die Haupt-Plastiklichtleitfaser eine erste und eine zweite Endfläche hat; und Bereitstellen eines Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischen Kopplers, aufweisend: eine erste D-förmige Plastiklichtleitfaser, welche eine erste D-förmige Endfläche und eine zweite D-förmige Endfläche hat; eine zweite D-förmige Plastiklichtleitfaser, welche eine erste D-förmige Endfläche und eine zweite D-förmige Endfläche hat; und eine Kopplerendfläche, welche konfiguriert ist, an die erste Endfläche der Haupt-Plastiklichtleitfaser anzukoppeln, wobei die Kopplerendfläche die zweiten D-förmigen Endflächen der ersten und der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser aufweist, wobei die zweiten Endflächen der ersten und der zweiten D-förmigen Plastiklichtleitfaser zusammengebondet sind, um den Koppler zu derart bilden, dass die Kopplerendfläche einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt hat; Ankoppeln der Kopplerendfläche an die erste Endfläche der Haupt-Plastiklichtleitfaser, wobei die Kopplerendfläche eine Querschnittsfläche hat, welche ungefähr gleich einer Querschnittsfläche der ersten Endfläche der Haupt-Plastiklichtleitfaser ist; und Übermitteln und Empfangen von optischen Signalen über die Haupt-Plastiklichtleitfaser und den Plastiklichtleitfaser-zwei-zu-eins-optischen Koppler.
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