DE102015224064A1 - Light-guiding device and method for operating a light-guiding device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtleitvorrichtung (100) zum Leiten eines Lichtstrahls (110) auf eine Messeinheit zum Messen einer Stoff- oder Gaskonzentration. Die Lichtleitvorrichtung (100) umfasst eine Lichtleiteinheit (102) mit einem Einkoppelabschnitt (104) zum Einkoppeln des Lichtstrahls (110) und einem Auskoppelabschnitt (106) zum Auskoppeln des Lichtstrahls (110) in einen Strahlgang zur Messeinheit. Des Weiteren umfasst sie eine Lichtaufnahmeeinheit (108), die ausgebildet ist, um einen beim Aussenden des Lichtstrahls (110) an der Lichtleiteinheit (102) vorbeigehenden Anteil (112) des Lichtstrahls (110) und/oder einen beim Leiten des Lichtstrahls (110) zwischen dem Einkoppelabschnitt (104) und dem Auskoppelabschnitt (106) ausgekoppelten Transmissionsanteil (114) des Lichtstrahls (110) zu detektieren und/oder weiterzuleiten.The invention relates to a light-conducting device (100) for directing a light beam (110) onto a measuring unit for measuring a substance or gas concentration. The light guide device (100) comprises a light guide unit (102) having a coupling-in section (104) for coupling the light beam (110) and a coupling-out section (106) for coupling the light beam (110) into a beam path to the measuring unit. Furthermore, it comprises a light receiving unit (108) which is designed to detect a portion (112) of the light beam (110) passing by the light guide unit (102) when emitting the light beam (110) and / or a light beam (110). between the coupling portion (104) and the decoupling portion (106) coupled-out transmission component (114) of the light beam (110) to detect and / or forward.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims. The subject of the present invention is also a computer program.

Abgase können beispielsweise mittels Absorptionsspektroskopie im UV-Bereich detektiert werden. Hierfür kann das Licht von LEDs geteilt werden, wobei ein Teil auf einen Referenzdetektor und ein weiterer Teil, etwa über eine Glasfaser, zu einer Messzelle in einem Abgasstrang geführt werden kann.Exhaust gases can be detected, for example, by means of absorption spectroscopy in the UV range. For this purpose, the light can be shared by LEDs, wherein a part can be guided to a reference detector and another part, such as a glass fiber, to a measuring cell in an exhaust line.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Lichtleitvorrichtung zum Leiten eines Lichtstrahls auf eine Messeinheit zum Messen einer Gaskonzentration, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Lichtleitvorrichtung, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, with the approach presented here, a light-guiding device for directing a light beam onto a measuring unit for measuring a gas concentration, a method for operating such a light-guiding device, furthermore a control unit which uses this method, and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.

Es wird eine Lichtleitvorrichtung zum Leiten eines Lichtstrahls auf eine Messeinheit zum Messen einer Stoff- oder Gaskonzentration vorgestellt, wobei die Lichtleitvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
eine Lichtleiteinheit mit einem Einkoppelabschnitt zum Einkoppeln des Lichtstrahls und einem Auskoppelabschnitt zum Auskoppeln des Lichtstrahls in einen Strahlgang zur Messeinheit; und
eine Lichtaufnahmeeinheit, die ausgebildet ist, um einen beim Aussenden des Lichtstrahls an der Lichtleiteinheit vorbeigehenden Anteil des Lichtstrahls und/oder einen beim Leiten des Lichtstrahls zwischen dem Einkoppelabschnitt und dem Auskoppelabschnitt ausgekoppelten Transmissionsanteil des Lichtstrahls zu detektieren und/oder weiterzuleiten.
A light-guiding device for guiding a light beam to a measuring unit for measuring a substance or gas concentration is presented, wherein the light-guiding device has the following features:
a light guide unit having a coupling-in section for coupling the light beam and a coupling-out section for coupling the light beam into a beam path to the measuring unit; and
a light-receiving unit which is designed to detect and / or forward a portion of the light beam passing by the light-guiding unit when the light beam is emitted and / or a transmission component of the light beam coupled out between the coupling-in portion and the coupling-out portion when the light beam is conducted.

Unter einer Messeinheit kann beispielsweise eine Messzelle, ein Messdetektor oder ein Referenzdetektor verstanden werden. Unter einer Lichtleiteinheit kann beispielsweise eine Linse oder ein Lichtleiter, etwa ein planarer Lichtleiter oder ein Glasfaserkabel, verstanden werden. Bei dem Einkoppelausschnitt bzw. dem Auskoppelabschnitt kann es sich jeweils um eine Querschnittsfläche eines Endes der Lichtleiteinheit handeln. Unter einer Lichtaufnahmeeinheit kann beispielsweise eine Detektoreinheit, etwa ein Fotodetektor, zum Detektieren des vorbeigehenden Anteils oder ausgekoppelten Transmissionsanteils oder eine mit der Lichtleiteinheit verbundene weitere Lichtleiteinheit zum Weiterleiten des vorbeigehenden Anteils oder ausgekoppelten Transmissionsanteils, etwa an einen Referenzdetektor, verstanden werden. Beispielsweise kann die Lichtaufnahmeeinheit ausgebildet sein, um Anteile des Lichtstrahls, die zwischen dem Ein- und Auskoppelabschnitt durch eine Mantelfläche der Lichtleiteinheit durchgelassen bzw. ausgekoppelt werden, aufzunehmen.By a measuring unit, for example, a measuring cell, a measuring detector or a reference detector can be understood. A light-guiding unit may, for example, be understood to mean a lens or a light guide, for example a planar light guide or a fiber optic cable. The coupling-in section or the coupling-out section can each be a cross-sectional area of one end of the light-guiding unit. For example, a detector unit, for example a photodetector, for detecting the passing component or coupled-out transmission component or a further light-guiding unit connected to the light-guiding unit, can be understood to be a forwarding unit or a coupled-out transmission component, for example a reference detector. For example, the light receiving unit may be configured to receive portions of the light beam that are transmitted or coupled out between the input and output coupling sections through a lateral surface of the light guide unit.

Die Lichtleitvorrichtung eignet sich beispielsweise zur Verwendung in der Absorptionsspektroskopie, insbesondere zu Referenzmessungen in der UV-Absorptionsspektroskopie zur optischen Detektion von (Ab-)Gasen wie Stickoxiden (NO, NO2), Schwefeloxiden (SO2), Ammoniak (NH3) oder Ozon (O3).The light-guiding device is suitable, for example, for use in absorption spectroscopy, in particular for reference measurements in UV absorption spectroscopy for the optical detection of (off) gases such as nitrogen oxides (NO, NO 2 ), sulfur oxides (SO 2 ), ammonia (NH 3 ) or ozone (O 3 ).

Der hier beschriebene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass es möglich ist, Lichtverluste, die beim Leiten eines Lichtstrahls durch eine Lichtleitvorrichtung auftreten, aufzufangen und diese zu nutzen, um beispielsweise eine Referenzmessung zum Bestimmen einer Referenzintensität durchzuführen. Die Lichtverluste können beispielsweise beim Einkoppeln und Teilen des Lichts auftreten. Der hier beschriebene Ansatz bietet den Vorteil, dass bereits verlorenes Licht bei der Kopplung aus einer Lichtquelle in einen Lichtleiter und/oder von einem Lichtleiter in einen weiteren Lichtleiter ausgenutzt werden kann, um die Systemeffizienz zu erhöhen.The approach described here is based on the knowledge that it is possible to absorb and use light losses which occur when a light beam passes through a light guide device, for example to perform a reference measurement for determining a reference intensity. The light losses can occur, for example, when coupling and sharing the light. The approach described here has the advantage that already lost light can be exploited in the coupling from a light source into a light guide and / or from a light guide into another light guide in order to increase the system efficiency.

Beim Übertragen von Licht von einer optischen Komponente zu einer anderen optischen Komponente können Lichtverluste auftreten. Dies kann beispielsweise beim Einkoppeln von Licht aus Lichtquellen in einen Lichtleiter wie etwa Glasfasern oder Wellenleiter oder auch bei der Übertragung von einem Lichtleiter in einen weiteren Lichtleiter, etwa zwischen Glasfasern und Wellenleiter, der Fall sein. Die Lichtverluste können beispielsweise durch (Fresnel-)Reflexionen an Grenzflächen, durch Ausrichtungsfehler der optischen Komponenten zueinander, wie beispielsweise Verschiebung oder Verkippung, durch mangelhafte Oberflächen von Facetten, durch unterschiedlich große Facettenflächen verschiedener Komponenten oder durch unterschiedliche Akzeptanzwinkel verursacht sein.When transmitting light from one optical component to another optical component, light losses can occur. This may be the case, for example, when coupling light from light sources into a light guide, such as glass fibers or waveguides, or when transmitting from one light guide to another light guide, such as between glass fibers and waveguides. The light losses may be caused for example by (Fresnel) reflections at interfaces, by alignment errors of the optical components to each other, such as displacement or tilting, by defective surfaces of facets, by differently sized facet surfaces of different components or by different acceptance angles.

Die Lichtverluste können etwa durch Einführen eines Index-Matching-Gels zwischen den Komponenten zur Reduktion von Lichtverlusten durch Lichtreflexionen, durch aktives Ausrichten zur Reduktion von Lichtverlusten durch Ausrichtungsfehler oder durch eine Oberflächenbehandlung der Facetten, etwa durch Polieren, reduziert werden.The light losses can be reduced, for example, by introducing an index matching gel between the components to reduce light losses by light reflections, by active alignment to reduce light losses due to alignment errors, or by surface treatment of the facets, such as by polishing.

Die maximale Kopplungseffizienz kann durch unterschiedlich große Flächen und Akzeptanzwinkel des auskoppelnden Elements gegenüber dem einkoppelnden Element limitiert sein. Dies rührt daher, dass Lichtleiter nur innerhalb des Akzeptanzwinkels des Lichtleiters liegende Lichtstrahlen aufnehmen und führen können. Lichtstrahlen, die außerhalb des Akzeptanzwinkels liegen, können zwar in den Lichtleiter eintreten, werden dort aber nicht geführt.The maximum coupling efficiency can be achieved by different areas and acceptance angle of the coupling-out element over the einkoppelnden element be limited. This is due to the fact that optical fibers can only pick up and guide light beams lying within the acceptance angle of the light guide. Light rays that are outside the acceptance angle can indeed enter the light guide, but are not guided there.

So werden beispielsweise Lichtstrahlen innerhalb des Akzeptanzwinkels an der Grenzfläche vom Leiterkern zum Leitermantel totalreflektiert, während es bei Lichtstrahlen außerhalb des Akzeptanzwinkels nicht zur Totalreflexion, sondern zur Fresnel-Reflexion kommt. Hierbei wird gemäß den Fresnel‘schen Formeln nur ein bestimmter Anteil der Lichtleistung reflektiert, während der Rest, unter Vernachlässigung von Absorption, in den Leitermantel gelangt und damit für die gewünschte Lichtleitung im Leiterkern verloren ist.Thus, for example, light rays are totally reflected within the acceptance angle at the interface from the conductor core to the conductor jacket, whereas in the case of light rays outside the acceptance angle, the total reflection does not occur, but the Fresnel reflection. In this case, according to Fresnel's formulas, only a certain proportion of the light output is reflected, while the remainder, ignoring absorption, enters the conductor jacket and is thus lost for the desired light conduction in the conductor core.

Insbesondere beim Einkoppeln von Licht aus Lichtquellen mit breiter Abstrahlcharakteristik, wie etwa Leuchtdioden, Gasentladungslampen oder thermischen Strahlern, in Lichtleiter mit Akzeptanzwinkeln von typischerweise unter 20 Grad, wie etwa bei Glasfasern, kann die Einkoppeleffizienz weniger als 20 Prozent betragen.In particular, when coupling light from light sources having a broad emission characteristic, such as light-emitting diodes, gas discharge lamps or thermal radiators, in light guides with acceptance angles of typically less than 20 degrees, such as glass fibers, the coupling efficiency may be less than 20 percent.

In verschiedenen Anwendungen kann es erforderlich sein, die optische Leistung der Lichtquelle während des Betriebs mitzuverfolgen. So kann beispielsweise bei der Absorptionsspektroskopie ein von der Lichtquelle ausgehender Lichtstrahl derart aufgeteilt werden, dass ein Teil des Lichtstrahls auf einen Referenzdetektor trifft und ein weiterer Teil des Lichtstrahls in eine Messzelle geleitet wird. Somit können Schwankungen der von der Lichtquelle erzeugten Lichtleistung bereits vor der Messzelle ermittelt werden, womit vermieden werden kann, dass die Schwankungen fälschlicherweise als Messsignal interpretiert werden. Solche Leistungsschwankungen können etwa über eine Referenzmessung herausgerechnet werden.In various applications, it may be necessary to track the optical power of the light source during operation. For example, in the case of absorption spectroscopy, a light beam emanating from the light source can be divided such that a part of the light beam strikes a reference detector and a further part of the light beam is directed into a measuring cell. Thus, fluctuations of the light power generated by the light source can be determined before the measuring cell, which can be avoided that the fluctuations are mistakenly interpreted as a measurement signal. Such power fluctuations can be eliminated by a reference measurement.

Bei einer derartigen Lichtteilung können Verluste anfallen, zum einen durch die Teilung selbst, bei der ein bestimmter Anteil für die Referenzmessung benötigt wird, zum anderen durch Verluste am Teiler, etwa weil sich durch die Richtungsänderung des Haupt- oder Nebenstrahls die Bedingungen für die Totalreflexion im Lichtleiter ändern.In such a division of light losses may be incurred, on the one hand by the division itself, in which a certain proportion is required for the reference measurement, on the other hand by losses on the divider, for example because of the change in direction of the main or secondary beam, the conditions for total reflection in the Change light guide.

Bei solchen Lichtteilern kann es sich beispielsweise um halbdurchlässige Spiegel, auch Teilerspiegel genannt, oder Strahlteilerwürfel handeln. In der integrierten Optik, d. h. in Wellenleitersystemen, kann die Lichtaufspaltung durch Teilung der lichtführenden Struktur in zwei oder mehr Lichtleiter realisiert sein.Such light dividers can be, for example, semipermeable mirrors, also called splitter mirrors, or beam splitter cubes. In the integrated optics, d. H. In waveguide systems, the light splitting can be realized by dividing the light-guiding structure into two or more light guides.

Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht nun eine nahezu verlustfreie Abspaltung von Licht an Übergängen zwischen optischen Komponenten unter Ausnutzung von Lichtstrahlen, die nicht zur weiteren Systemfunktion, etwa zur Lichtleitung, beitragen. Beispielsweise ermöglicht der hier vorgestellte Ansatz das nahezu verlustfreie Abspalten von Licht zur Nutzung auf Referenzdetektoren.The approach presented here now allows a virtually loss-free splitting off of light at transitions between optical components by utilizing light beams which do not contribute to the further system function, for example to the light pipe. For example, the approach presented here enables almost loss-free splitting off of light for use on reference detectors.

Hierzu kann beispielsweise eine sekundäre optische Komponente wie die Lichtaufnahmeeinheit, etwa ein Lichtleiter oder Fotodetektor, an einer Übergangsstelle zwischen einer ersten und einer zweiten primären optischen Komponente angebracht werden, wobei der Akzeptanz- oder Abstrahlwinkel der ersten primären Komponente größer sein kann als der Akzeptanzwinkel der zweiten primären Komponente oder eine Abstrahlfläche der ersten primären Komponente größer sein kann als eine Aufnahmefläche der zweiten primären Komponente. Die erste primäre Komponente kann beispielsweise eine Lichtquelle oder ein Lichtleiter sein. Bei der zweiten primären Komponente kann es sich etwa um einen Lichtleiter handeln. Aufgrund des kleineren Akzeptanzwinkels der zweiten primären Komponente im Vergleich zur ersten primären Komponente wird ein bestimmter Lichtanteil nicht im Lichtleiter gehalten, sondern ausgekoppelt. Ebenso kann ein bestimmter Lichtanteil an der zweiten primären Komponente vorbeigehen. Durch eine geeignete Platzierung der sekundären Komponente kann dieses Licht genutzt werden, etwa um eine Referenzmessung durchzuführen. Mittels eines derartigen hocheffizienten optischen Lichtteilers können Verluste an optischen Schnittstellen minimiert werden.For this purpose, for example, a secondary optical component such as the light receiving unit, such as a light guide or photodetector, are mounted at a transition point between a first and a second primary optical component, wherein the acceptance or radiation angle of the first primary component may be greater than the acceptance angle of the second primary component or a radiating surface of the first primary component may be larger than a receiving surface of the second primary component. The first primary component may be, for example, a light source or a light guide. The second primary component may be, for example, an optical fiber. Due to the smaller acceptance angle of the second primary component compared to the first primary component, a certain amount of light is not held in the light guide, but decoupled. Likewise, a certain amount of light may pass the second primary component. By appropriate placement of the secondary component, this light can be used, for example to perform a reference measurement. By means of such a high-efficiency optical light divider losses of optical interfaces can be minimized.

Ein weiterer Vorteil liegt in der kompakten und kostengünstigen Bauweise der Lichtleitvorrichtung, da zusätzliche lichtteilende Elemente, etwa ein abzweigender Ast oder ein Strahlteiler, entfallen können.Another advantage lies in the compact and inexpensive construction of the light guide device, since additional light-dividing elements, such as a branching branch or a beam splitter, can be omitted.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Lichtaufnahmeeinheit an der Lichtleiteinheit angeordnet sein. Dadurch kann die Lichtaufnahmeeinheit möglichst nah an der Lichtleiteinheit angeordnet werden, wodurch eine kompakte Bauform der Lichtleitvorrichtung ermöglicht wird und Lichtverluste beim Aufnehmen des vorbeigehenden Anteils oder ausgekoppelten Transmissionsanteils durch die Lichtaufnahmeeinheit vermieden werden können.According to one embodiment, the light receiving unit can be arranged on the light guide unit. Thereby, the light receiving unit can be arranged as close to the light guide unit, whereby a compact design of the light guide is made possible and light losses can be avoided when receiving the passing share or decoupled transmission component by the light receiving unit.

Es ist vorteilhaft, wenn die Lichtaufnahmeeinheit benachbart zu dem Einkoppelabschnitt angeordnet ist. Dadurch kann der am Einkoppelausschnitt vorbeigehende Anteil des Lichtstrahls oder der typischerweise im Bereich des Einkoppelausschnitts ausgekoppelte Transmissionsanteil von der Lichtaufnahmeeinheit aufgenommen werden.It is advantageous if the light receiving unit is arranged adjacent to the coupling-in section. As a result, the portion of the light beam passing through the coupling-in section or the transmission component, which is typically decoupled in the region of the coupling-in section, can be picked up by the light-receiving unit.

Die Lichtleitvorrichtung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Aussendeeinheit zum Aussenden des Lichtstrahls aufweisen. Die Aussendeeinheit kann dem Einkoppelabschnitt zugewandt angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Aussendeeinheit auch der Lichtaufnahmeeinheit gegenüberliegend angeordnet sein. Unter einer Aussendeeinheit kann beispielsweise eine Lichtquelle, ein Lichtleiter oder eine Linse verstanden werden. Mittels der Aussendeeinheit kann der Lichtstrahl auf die Lichtaufnahmeeinheit bzw. die Lichtleiteinheit gelenkt werden. The light-guiding device may, according to a further embodiment, have a emitting unit for emitting the light beam. The emitting unit can be arranged facing the coupling-in section. Additionally or alternatively, the emitting unit may also be arranged opposite the light receiving unit. By a emitting unit, for example, a light source, a light guide or a lens can be understood. By means of the emitting unit, the light beam can be directed to the light receiving unit or the light guide unit.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Aussendeeinheit an dem Einkoppelabschnitt angeordnet ist. Dadurch können Lichtverluste beim Einkoppeln des Lichtstrahls in die Lichtleiteinheit möglichst gering gehalten werden. Insbesondere kann die Aussendeeinheit mittels Butt Coupling mit der Lichtleiteinheit oder im Fall eines räumlichen Abstands zwischen Aussendeeinheit und Lichtleiteinheit über ein geeignetes Material, z. B. einem Index Matching Kleber, verbunden sein.It is advantageous if the emitting unit is arranged on the coupling-in section. As a result, light losses when coupling the light beam into the light guide unit can be kept as low as possible. In particular, the emitting unit by means of butt coupling with the light guide unit or in the case of a spatial distance between emitting unit and light guide unit via a suitable material, for. As an index matching adhesive connected.

Des Weiteren kann die Lichtleiteinheit als Lichtleiter mit einem Kern und einem den Kern umgebenden Mantel mit einer kleineren Brechzahl als der Kern realisiert sein. Die Lichtaufnahmeeinheit kann zumindest abschnittsweise auf dem Mantel angeordnet und ausgebildet sein, um den Transmissionsanteil durch den Mantel aufzunehmen. Bei dem Kern kann es sich beispielsweise um Glasfasern oder ein sonstiges lichtleitendes Material mit einer größeren Brechzahl als der Mantel handeln. Durch diese Ausführungsform kann der Lichtstrahl mittels Totalreflexion vom Ein- zum Auskoppelabschnitt geleitet werden. Durch die Anordnung der Lichtaufnahmeeinheit auf dem Mantel der Lichtleiteinheit kann die Lichtleitvorrichtung einfach hergestellt und platzsparend ausgeführt werden.Furthermore, the light guide unit can be realized as a light guide having a core and a jacket surrounding the core with a smaller refractive index than the core. The light receiving unit may be at least partially disposed on the shell and formed to receive the transmission component through the jacket. The core may, for example, be glass fibers or another light-conducting material having a greater refractive index than the cladding. By this embodiment, the light beam can be directed by total reflection from input to outcoupling. The arrangement of the light receiving unit on the jacket of the light guide unit, the light guide can be easily manufactured and designed to save space.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Teilabschnitt der Lichtaufnahmeeinheit über ein den Einkoppelabschnitt umfassendes Ende der Lichtleiteinheit hinausragen. Hierbei kann der Einkoppelabschnitt beispielsweise durch eine Querschnittsfläche des Endes gebildet sein. Durch diese Ausführungsform kann ein möglichst großer Anteil des Lichtstrahls von der Lichtaufnahmeeinheit aufgefangen werden. Hierbei kann beispielsweise die Aussendeeinheit sowohl dem über das Ende der Lichtleiteinheit hinausragenden Teilabschnitt als auch dem Einkoppelabschnitt gegenüberliegend angeordnet sein.According to a further embodiment, a partial section of the light-receiving unit can project beyond an end of the light-guiding unit which encompasses the coupling-in section. In this case, the coupling-in section can be formed, for example, by a cross-sectional area of the end. By this embodiment, the largest possible portion of the light beam can be absorbed by the light receiving unit. In this case, for example, the emitting unit can be arranged both opposite to the projecting beyond the end of the light guide unit section and the coupling section.

Die Lichtaufnahmeeinheit kann je nach Ausführungsform als Fotodetektor, Lichtleiter oder Linse oder eine Kombination aus Fotodetektor, Lichtleiter oder Linse realisiert sein. Dadurch wird eine effiziente Detektion oder Weiterleitung des an der Lichteinheit vorbeigehenden Anteils bzw. ausgekoppelten Transmissionsanteils ermöglicht.Depending on the embodiment, the light-receiving unit can be realized as a photodetector, light guide or lens or a combination of photodetector, light guide or lens. This makes possible an efficient detection or transmission of the component or coupled-out transmission component passing by the light unit.

Von Vorteil ist ferner, wenn die Lichtaufnahmeeinheit ringförmig oder recht- bzw. rahmenartig ausgestaltet ist. Beispielsweise kann sich die Lichtaufnahmeeinheit ringförmig um die Lichtleiteinheit erstrecken. Dadurch kann die Effizienz der Lichtaufnahmeeinheit gesteigert werden.Furthermore, it is advantageous if the light receiving unit is designed to be annular or rectangular or frame-like. For example, the light receiving unit may extend annularly around the light guide unit. Thereby, the efficiency of the light-receiving unit can be increased.

Die Lichtleitvorrichtung kann ferner ein Abdeckelement zum lichtundurchlässigen Abdecken zumindest eines Teils der Lichtaufnahmeeinheit aufweisen. Dadurch wird eine kontrollierte Beleuchtung der Lichtaufnahmeeinheit ermöglicht. The light-guiding device may further comprise a cover element for covering at least part of the light-receiving unit in an opaque manner. This allows a controlled illumination of the light receiving unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Lichtleitvorrichtung zumindest eine weitere Lichtleiteinheit mit einem weiteren Einkoppelabschnitt zum Einkoppeln eines weiteren Lichtstrahls und einem weiteren Auskoppelabschnitt zum Auskoppeln des weiteren Lichtstrahls in einen Strahlgang zur Messeinheit und/oder zu einer weiteren Messeinheit zum Messen einer Stoff- oder Gaskonzentration und zumindest eine weitere Lichtaufnahmeeinheit aufweisen. Die weitere Lichtaufnahmeeinheit kann ausgebildet sein, um einen beim Aussenden des weiteren Lichtstrahls an der weiteren Lichtleiteinheit vorbeigehenden Anteil des weiteren Lichtstrahls und/oder einen beim Leiten des weiteren Lichtstrahls zwischen dem weiteren Einkoppelabschnitt und dem weiteren Auskoppelabschnitt ausgekoppelten Transmissionsanteil des weiteren Lichtstrahls zu detektieren und/oder weiterzuleiten. Durch diese Ausführungsform kann die Effizienz der Lichtleitvorrichtung gesteigert werden.According to a further embodiment, the light-guiding device can have at least one further light-guiding unit with a further coupling-in section for coupling in a further light beam and a further coupling-out section for decoupling the further light beam into a beam path to the measuring unit and / or to another measuring unit for measuring a substance or gas concentration and at least have another light receiving unit. The further light receiving unit can be designed to detect a portion of the further light beam passing by the further light guide unit when the further light beam is emitted and / or a transmission component of the further light beam coupled out between the further coupling section and the further coupling section when the further light beam is conducted and / or forward. By this embodiment, the efficiency of the light guide can be increased.

Der hier beschriebene Ansatz schafft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Lichtleitvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einlesen einer Intensität des an der Lichtleiteinheit vorbeigehenden Anteils und/oder einer Intensität des Transmissionsanteils;
Empfangen eines von der Messeinheit bereitgestellten Messsignals;
Ermitteln einer Referenzintensität unter Verwendung der Intensität des an der Lichtleiteinheit vorbeigehenden Anteils und/oder der Intensität des Transmissionsanteils; und
Bestimmen einer Stoff- oder Gaskonzentration unter Verwendung der Referenzintensität und des Messsignals.
The approach described here furthermore provides a method for operating a light-conducting device according to one of the preceding embodiments, the method comprising the following steps:
Reading in an intensity of the component passing by the light guide unit and / or an intensity of the transmission component;
Receiving a measurement signal provided by the measurement unit;
Determining a reference intensity using the intensity of the portion passing the light guide unit and / or the intensity of the transmission portion; and
Determining a mass or gas concentration using the reference intensity and the measurement signal.

Durch dieses Verfahren kann der von der Lichtaufnahmeeinheit aufgenommene an der Lichtleiteinheit vorbeigehende Anteil bzw. Transmissionsanteil zum Durchführen einer Referenzmessung, etwa im Rahmen einer Absorptionsspektroskopie zur Abgasmessung, genutzt werden. As a result of this method, the proportion or transmission component received by the light-receiving unit that passes by the light-guiding unit can be used to perform a reference measurement, for example in the context of absorption spectroscopy for exhaust gas measurement.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. The approach presented here also creates a control unit which is designed to execute, to control or to implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a control device, the object underlying the invention can be achieved quickly and efficiently.

Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the control unit can have at least one arithmetic unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or or at least a communication interface for reading or outputting data embedded in a communication protocol. The arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can read or output line-bound data, for example, electrically or optically read this data from a corresponding data transmission line or output to a corresponding data transmission line.

Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Bei den Sensorsignalen kann es sich beispielsweise um Signale eines Sensors eines Kraftfahrzeugs bzw. von in einem Kraftfahrzeug verbauten Sensoren handeln. Bei den Sensorsignalen kann es sich somit um Signale eines Gassensors, beispielsweise einer Lambdasonde, eines Drucksensors, der beispielsweise in einer Stoßstange verbaut ist, oder eines Beschleunigungssensors, beispielsweise eines ESP-Sensors, handeln. Bei den Steuer- und/oder Datensignalen kann es sich um Signale handeln, die an eine Steuereinheit, beispielsweise ein Brems- oder Motorsteuergerät, gesendet werden. Anhand dieser Signale kann dann die Steuereinheit entscheiden, ob bei einer Fehlfunktion des geprüften Sensors beispielsweise ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder ein Notlaufprogramm aktiviert wird, das bestimmte Einheiten wie etwa Bremsaktoren im Kraftfahrzeug ansteuert, und/oder bestimmte Einheiten des Kraftfahrzeugs deaktiviert werden, um so einen sicheren Betriebszustand herbeizuführen.The sensor signals may, for example, be signals of a sensor of a motor vehicle or of sensors installed in a motor vehicle. The sensor signals may thus be signals of a gas sensor, for example a lambda probe, a pressure sensor, which is installed, for example, in a bumper, or an acceleration sensor, for example an ESP sensor. The control and / or data signals may be signals sent to a control unit, such as a brake or engine control unit. On the basis of these signals, the control unit can then decide whether, for example, a warning signal is output during a malfunction of the tested sensor and / or an emergency program is activated which activates certain units, such as brake actuators in the motor vehicle, and / or certain units of the motor vehicle are deactivated to bring about a safe operating state.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

2 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

3 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

4 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 4 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

5 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 5 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

6 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 6 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

7 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 7 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

8 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 8th a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

9 eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 9 a schematic representation of a light guide device according to an embodiment;

10 eine schematische Darstellung eines Strahlenverlaufs durch eine Lichtleiteinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; 10 a schematic representation of a beam path through a light guide unit according to an embodiment;

11 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 11 a flowchart of a method for operating a light guide device according to an embodiment; and

12 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel. 12 a block diagram of a control device according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lichtleitvorrichtung 100 umfasst eine Lichtleiteinheit 102 mit einem Einkoppelabschnitt 104 und einem Auskoppelabschnitt 106 sowie eine Lichtaufnahmeeinheit 108. Die Lichtleiteinheit 102 ist ausgebildet, um einen auf den Einkoppelabschnitt 104 auftreffenden Lichtstrahl 110 zu dem Auskoppelabschnitt 106 zu leiten, wobei der Lichtstrahl 110 an dem Auskoppelabschnitt 106 aus der Lichtleiteinheit 102 ausgekoppelt wird. Die Lichtaufnahmeeinheit 108 ist ausgebildet, um einen Anteil 112 des Lichtstrahls 110, der beim Bestrahlen der Lichtleiteinheit 102 mit dem Lichtstrahl 110 an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigeht, aufzunehmen. Ferner ist die Lichtaufnahmeeinheit 108 ausgebildet, um einen zwischen dem Einkoppelabschnitt 104 und dem Auskoppelabschnitt 106, etwa durch eine Mantelfläche der Lichtleiteinheit 102, transmittierten Transmissionsanteil 114 des Lichtstrahls 110 aufzunehmen. Die Lichtaufnahmeeinheit 108 ist beispielsweise als Fotodetektor realisiert, um eine Intensität des an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehenden Anteils 112 bzw. des Transmissionsanteils 114 zu messen. Alternativ ist die Lichtaufnahmeeinheit 108 als Lichtleiter realisiert, um den an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehenden Anteil 112 bzw. den Transmissionsanteil 114 in eine von einer Lichtleitrichtung der Lichtleiteinheit 110 abweichende Richtung weiterzuleiten. 1 shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. The light-guiding device 100 includes a light guide unit 102 with a coupling section 104 and a decoupling section 106 and a light receiving unit 108 , The light guide unit 102 is adapted to one on the coupling section 104 incident light beam 110 to the decoupling section 106 to conduct, with the light beam 110 at the decoupling section 106 from the light guide unit 102 is decoupled. The light receiving unit 108 is trained to take a share 112 of the light beam 110 when irradiating the light guide unit 102 with the light beam 110 at the light guide unit 102 passes by, record. Further, the light-receiving unit 108 formed to one between the coupling section 104 and the decoupling section 106 , for example through a lateral surface of the light guide unit 102 , transmitted transmission component 114 of the light beam 110 take. The light receiving unit 108 is realized, for example, as a photodetector to an intensity of the at the light guide unit 102 passing share 112 or the transmission component 114 to eat. Alternatively, the light receiving unit 108 realized as a light guide to the at the light guide unit 102 passing share 112 or the transmission component 114 in one of a light-guiding direction of the light-guiding unit 110 forward divergent direction.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Lichtleitvorrichtung 100 mit einer Aussendeeinheit 116 zum Aussenden des Lichtstrahls 110 ausgeführt, etwa einer Leuchtdiode, einer Linse oder einem Lichtleiter. Beispielhaft ist die Aussendeeinheit 116 gemäß 1 dem Einkoppelabschnitt 104, der hier durch eine Querschnittsfläche eines Endes der Lichtleiteinheit 102 gebildet ist, gegenüberliegend angeordnet. Hierbei weist die Aussendeeinheit 116 einen großen Abstrahlkonus mit großem Abstrahlwinkel 118 auf, während der Einkoppelabschnitt 104 einen kleinen Akzeptanzkonus mit kleinem Akzeptanzwinkel 120 aufweist.According to this embodiment, the light guiding device 100 with a sending unit 116 to send out the light beam 110 executed, such as a light emitting diode, a lens or a light guide. An example is the sending unit 116 according to 1 the coupling section 104 here by a cross-sectional area of one end of the light guide unit 102 is formed, arranged opposite one another. Here, the sending unit 116 a large radiating cone with a large beam angle 118 on while the coupling section 104 a small acceptance cone with a small acceptance angle 120 having.

In 1 ist das Grundprinzip der Lichtleitvorrichtung 100, auch Lichtteiler genannt, dargestellt. Lichtstrahlen, die aufgrund unterschiedlicher Abstrahl- bzw. Akzeptanzwinkel der Aussendeeinheit 116, auch erste primäre Komponente genannt, und der Lichtleiteinheit 102, auch zweite primäre Komponente genannt, nicht in der Lichtleiteinheit 102 geführt werden können, werden in der Lichtaufnahmeeinheit 108, auch sekundäre Komponente genannt, genutzt.In 1 is the basic principle of the light guide 100 , also called light divider, shown. Light rays due to different emission or acceptance angle of the emitting unit 116 , also called first primary component, and the light guide unit 102 , also called second primary component, not in the light guide unit 102 can be performed in the light receiving unit 108 , also called secondary component, used.

Hierbei wird Licht aus der Aussendeeinheit 116 in die Lichtleiteinheit 102 übertragen. Der Akzeptanz- bzw. Abstrahlwinkel der Aussendeeinheit 116 ist größer als der Akzeptanzwinkel der Lichtleiteinheit 102. Lichtstrahlen, die außerhalb des Akzeptanzwinkels der Lichtleiteinheit 102 eintreffen, werden aus dieser ausgekoppelt. Die Lichtaufnahmeeinheit 108 ist radial versetzt zur optischen Achse der Lichtleitvorrichtung 100 angeordnet und nimmt diejenigen Lichtstrahlen auf, die die Lichtleiteinheit 102 aufgrund des begrenzten Akzeptanzwinkels nicht aufnehmen kann.This is light from the emission unit 116 in the light guide unit 102 transfer. The acceptance or emission angle of the emission unit 116 is greater than the acceptance angle of the light guide unit 102 , Light rays outside the acceptance angle of the light guide unit 102 arrive, are decoupled from this. The light receiving unit 108 is radially offset from the optical axis of the light guide 100 arranged and receives those light rays, which the light guide unit 102 can not accommodate due to the limited acceptance angle.

Wie in 1 zu erkennen, wird in der Lichtleitvorrichtung 100 an einer Schnittstelle zwischen zwei optischen Komponenten mit unterschiedlichen Akzeptanzwinkeln kein Licht aus dem eigentlichen System abgezweigt, sondern Verluststrahlung verwendet, d. h. Licht, das an der Schnittstelle aufgrund von Einstrahlung außerhalb des Akzeptanzwinkels verloren geht.As in 1 to recognize, is in the light guide 100 no light is diverted from the actual system at an interface between two optical components with different acceptance angles, but instead uses loss radiation, ie light which is lost at the interface due to radiation outside the acceptance angle.

Insbesondere beim Einkoppeln von Licht aus einer Leuchtdiode in einen Lichtleiter kann physikalisch bedingt nur ein geringer Lichtanteil in den Lichtleiter eingekoppelt werden. Beispielsweise berechnet sich die theoretische maximale Einkoppeleffizienz η einer Leuchtdiode mit Lambert’schem Strahlverhalten, Abstrahlfläche ALED = 200 × 200 µm2, in einen Lichtleiter, hier Glasfasern mit einem Kerndurchmesser von 62,5 µm, mit einer Fläche des Leiterkerns von AKern = π(62,5 µm)2/4 = 3068 µm2 und einer numerischen Apertur NA = 0,3 in Luft als Medium mit einem genäherten Brechungsindex von nMedium = 1 nach M. Hudson, Calculation of the Maximum Optical Coupling Efficiency into Multimode Optical Waveguides, Applied Optics Vol. 13 No. 5, 1974, S. 1029–1033 , wie folgt:

Figure DE102015224064A1_0002
In particular, when coupling light from a light emitting diode in a light guide physically only a small proportion of light can be coupled into the light guide. For example, the theoretical maximum coupling-in efficiency η of a light-emitting diode with Lambertian radiation behavior, emitting surface A LED = 200 × 200 μm 2 , is calculated in a light guide, here glass fibers with a core diameter of 62.5 μm, with an area of the conductor core of A core π (62.5 μm) 2/4 = 3068 μm 2 and a numerical aperture NA = 0.3 in air as medium with an approximated refractive index of n medium = 1 M. Hudson, Calculation of the Maximum Optical Coupling Efficiency into Multimode Optical Waveguides, Applied Optics Vol. 5, 1974, pp. 1029-1033 , as follows:
Figure DE102015224064A1_0002

Anstatt nun diesem eingekoppelten Lichtanteil für Lichtteilungen, etwa für eine Referenzmessung, zusätzlich Licht zu entnehmen, können mittels der Lichtleitvorrichtung 100 Anteile des beim Einkoppeln aus der Leuchtdiode verlorenen Lichts verwendet werden, um die Referenzmessung vorzunehmen.Instead of extracting additional light for this coupled-in light component for light divisions, for example for a reference measurement, by means of the light-guiding device 100 Proportions of light lost from the LED when coupled in may be used to make the reference measurement.

Je nach Ausführungsbeispiel ist die Aussendeeinheit 116 als Lichtquelle, insbesondere als Leuchtdiode, Lichtleiter, etwa als Glasfaser oder Wellenleiter, oder Linse realisiert. Die Lichtleiteinheit 102 ist beispielsweise als Lichtleiter oder Linse realisiert. Bei der Lichtaufnahmeeinheit 108 handelt es sich je nach Ausführungsbeispiel um einen Fotodetektor, einen Lichtleiter oder eine Linse.Depending on the embodiment, the sending unit 116 realized as a light source, in particular as a light emitting diode, optical fiber, such as glass fiber or waveguide, or lens. The light guide unit 102 is realized for example as a light guide or lens. In the light-receiving unit 108 Depending on the exemplary embodiment, this is a photodetector, a light guide or a lens.

Die Aussendeeinheit 116 und die Lichtleiteinheit 102 können in direktem Kontakt zueinander platziert sein, etwa mittels Butt Coupling, oder auch über ein Medium wie Luft, einen optischen Index-Matching-Kleber oder Immersionsöl voneinander getrennt sein.The sending unit 116 and the light guide unit 102 may be placed in direct contact with each other, such as by butt coupling, or also separated by a medium such as air, an index matching optical adhesive or immersion oil.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei der Lichtleitvorrichtung 100 handelt es sich beispielsweise um eine anhand von 1 beschriebene Lichtleitvorrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Lichtleiteinheit 102 als Lichtleiter mit einem Kern 200 und einem den Kern 200 umgebenden Mantel 202 realisiert, wobei der Mantel 202 eine kleinere Brechzahl als der Kern 200 aufweist. Dadurch kann der Lichtstrahl 110 durch Totalreflexion in der Lichtleiteinheit 102 weitergeleitet werden. 2 shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. In the light guide 100 For example, it is one based on 1 described light guide. According to this embodiment, the light guide unit 102 as a light guide with a core 200 and one the core 200 surrounding coat 202 realized, with the coat 202 a smaller refractive index than the core 200 having. This allows the light beam 110 by total reflection in the light guide unit 102 to get redirected.

Die Lichtaufnahmeeinheit 108, hier ein Fotodetektor, ist angrenzend an den Einkoppelabschnitt 104 auf dem Mantel 202 der Lichtleiteinheit 102 angeordnet. Somit ist die Lichtaufnahmeeinheit 108 ausgebildet, um den Transmissionsanteil 114 durch den Mantel 202 hindurch zu detektieren. Um zu verhindern, dass der an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehenden Anteil 112 auf die am Einkoppelabschnitt 104 platzierte Lichtaufnahmeeinheit 108 trifft, ist ein der Aussendeeinheit 116 zugewandter Abschnitt der Lichtaufnahmeeinheit 108 durch ein Abdeckelement 204, hier eine Blende, lichtundurchlässig abgedeckt. Das Abdeckelement 204 verhindert, dass Licht direkt von der Aussendeeinheit 116 auf die Lichtaufnahmeeinheit 108 trifft, sodass nur das aus der Lichtleiteinheit 102 durch den Mantel 202 austretende Licht aufgenommen wird. Eine solche Anordnung kann beispielsweise verwendet werden, um mögliche Änderungen der Lichteinkopplung in die Lichtleiteinheit 102, z. B. aufgrund von Alterungs- oder Verschmutzungseffekten am Einkoppelabschnitt 104, über die Lichtaufnahmeeinheit 108 in Form eines Referenzdetektors zu detektieren.The light receiving unit 108 , here a photodetector, is adjacent to the coupling section 104 on the coat 202 the light guide unit 102 arranged. Thus, the light-receiving unit 108 trained to the transmission component 114 through the coat 202 through to detect. To prevent the at the light guide unit 102 passing share 112 on the at the coupling section 104 placed light receiving unit 108 is one of the sending unit 116 facing portion of the light receiving unit 108 through a cover 204 , here a panel, opaque covered. The cover element 204 prevents light directly from the sending unit 116 on the light receiving unit 108 meets, so only the light guide unit 102 through the coat 202 emerging light is recorded. Such an arrangement may, for example, be used to detect possible changes in the light coupling into the light guide unit 102 , z. B. due to aging or pollution effects on Einkoppelabschnitt 104 , via the light receiving unit 108 detect in the form of a reference detector.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu 2 ist die Aussendeeinheit 110 gemäß 3 sowohl dem Einkoppelabschnitt 104 als auch der Lichtaufnahmeeinheit 108 gegenüberliegend angeordnet, wobei die Lichtaufnahmeeinheit 108 ohne das Abdeckelement realisiert ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Lichtaufnahmeeinheit 108 sowohl den an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehenden Anteil 112 als auch den Transmissionsanteil 114 aufnimmt, d. h., die Lichtaufnahmeeinheit 108 misst sowohl Licht, das direkt von der Aussendeeinheit 116 kommt, als auch Licht, das aus der Lichteinheit 102 kommt. Da in diesem Fall die Aussendeeinheit 116 größer als die Lichtleiteinheit 102 dimensioniert ist, gelangen auch Strahlen, die eigentlich innerhalb des Akzeptanzwinkels liegen, d. h. relativ horizontal verlaufen, auf die Lichtaufnahmeeinheit 108. 3 shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. In contrast to 2 is the sending unit 110 according to 3 both the coupling section 104 as well as the light receiving unit 108 arranged opposite, wherein the light receiving unit 108 realized without the cover. By this arrangement it is achieved that the light receiving unit 108 both at the light guide unit 102 passing share 112 as well as the transmission rate 114 ie, the light receiving unit 108 measures both light directly from the sending unit 116 comes, as well as light coming out of the light unit 102 comes. Because in this case the sending unit 116 larger than the light guide unit 102 is dimensioned, even rays that are actually within the acceptance angle, ie relatively horizontally, reach the light receiving unit 108 ,

Insbesondere bei einer räumlichen Trennung zwischen der Aussendeeinheit 116 und der Lichtleiteinheit 102 kann durch eine unterschiedliche Dimensionierung der Aussendeeinheit 116 und der Lichtleiteinheit 102, wie sie in 3 gezeigt ist, erreicht werden, dass auch Lichtstrahlen, die zwar innerhalb des Akzeptanzwinkels der Lichtleiteinheit 102 liegen, aber nicht auf den Einkoppelabschnitt 104 treffen, da sie an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehen, an der Lichtaufnahmeeinheit 108 aufgefangen werden.Especially with a spatial separation between the sending unit 116 and the light guide unit 102 can by a different dimensioning of the sending unit 116 and the light guide unit 102 as they are in 3 is shown that even light rays, although within the acceptance angle of the light guide unit 102 lie, but not on the coupling section 104 meet as they are at the light guide unit 102 pass by, at the light receiving unit 108 be caught.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch eine Kombination der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen realisiert werden. Dazu können zwei oder mehrere Lichtaufnahmeeinheiten 108 auf und/oder um die Lichtleiteinheit 102 herum angeordnet sein, wobei sowohl Ausführungsformen mit Abdeckelement 204, wie in 2 gezeigt, als auch ohne, wie in 3 gezeigt, verwendet werden. Dadurch kann zum einen an Lichtaufnahmeeinheiten 108 ohne Abdeckelement 204 sowohl eine Kombination des an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehenden Lichtanteils 112 als auch des Transmissionsanteils 114. Zum anderen über eine Lichtaufnahmeeinheit 108 mit Abdeckelement 204 nur der Transmissionsanteil 114. Aus diesen Informationen kann der an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehende Lichtanteil 112 berechnet werden.According to another embodiment, a combination of the in the 2 and 3 shown embodiments are realized. These can be two or more light receiving units 108 on and / or around the light guide unit 102 be arranged around, wherein both embodiments with cover 204 , as in 2 shown as well as without, as in 3 shown to be used. As a result, on the one hand to light receiving units 108 without cover element 204 both a combination of the at the light guide unit 102 passing light component 112 as well as the transmission component 114 , On the other hand via a light receiving unit 108 with cover element 204 only the transmission component 114 , From this information, the at the light guide unit 102 passing light component 112 be calculated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das in 2 gezeigte Abdeckelement 204 zwischen der Lichtaufnahmeeinheit 108 und der Lichtleiteinheit 102 angeordnet sein, beispielsweise durch Abscheiden einer absorbierenden Schicht auf der Lichtleiteinheit 102. Dadurch gelangt der Transmissionsanteil 114 nicht an bzw. in die Lichtaufnahmeeinheit 108 und es gelangt nur der an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehende Anteil 112 in die Lichtaufnahmeeinheit 108. Durch diese Anordnung kann die Lichtaufnahmeeinheit 108 vorteilshafterweise unmittelbar und nur über ein Abdeckelement 204 abgetrennt, an der Lichtleitereinheit 102 angeordnet sein ohne dass die Lichtaufnahmeeinheit 108 den Transmissionsanteil 114 aufnimmt.According to a further embodiment, the in 2 shown cover 204 between the light receiving unit 108 and the light guide unit 102 be arranged, for example by depositing an absorbent layer on the light guide unit 102 , As a result, the transmission component reaches 114 not on or in the Light-receiving unit 108 and only the light guide unit reaches it 102 passing share 112 in the light receiving unit 108 , By this arrangement, the light receiving unit 108 Favorable immediately and only via a cover 204 separated, at the light guide unit 102 be arranged without the light receiving unit 108 the transmission component 114 receives.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu 3 ist die Lichtaufnahmeeinheit 108 gemäß diesem Ausführungsbeispiel außerhalb der Lichtleiteinheit 102 der Aussendeeinheit 116 gegenüberliegend angeordnet. Die Lichtaufnahmeeinheit 108 ist derart angeordnet, dass lediglich der an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehende Anteil 112 auf die Lichtaufnahmeeinheit 108 fällt und der Transmissionsanteil 114 an der Lichtaufnahmeeinheit 108 vorbeigeleitet wird. 4 shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. In contrast to 3 is the light-receiving unit 108 according to this embodiment, outside the light guide unit 102 the sending unit 116 arranged opposite. The light receiving unit 108 is arranged such that only the at the light guide unit 102 passing share 112 on the light receiving unit 108 falls and the transmission rate 114 at the light receiving unit 108 is bypassed.

Durch eine derartige Platzierung der Lichtaufnahmeeinheit 108 können Strahlen aufgefangen werden, die aufgrund unterschiedlicher Dimensionen der primären Komponenten oder durch stark seitenemittierende Abstrahlung aus der Aussendeeinheit 116 nicht auf die Lichtleiteinheit 102 treffen. Durch die Platzierung vor der Lichtleiteinheit 102 werden lediglich Strahlen aufgefangen, die direkt von der Aussendeeinheit 116 kommen.By such placement of the light receiving unit 108 can be collected rays due to different dimensions of the primary components or by strong side-emitting radiation from the emitting unit 116 not on the light guide unit 102 to meet. By placement in front of the light guide unit 102 Only rays are collected directly from the sending unit 116 come.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleiteinheit 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die in 5 gezeigte Lichtleitvorrichtung 100 entspricht im Wesentlichen der in 4 gezeigten Lichtleitvorrichtung, mit dem Unterschied, dass die Lichtaufnahmeeinheit 108 hier derart auf dem Mantel 202 befestigt ist, dass ein Teilabschnitt 500 der Lichtaufnahmeeinheit 108 über den Einkoppelabschnitt 104 hinausragt. Hierbei ragt der Teilabschnitt 500 so weit über den Einkoppelabschnitt 104 hinaus, dass die gegenüber dem Einkoppelabschnitt 104 platzierte Aussendeeinheit 116 von dem Teilabschnitt 500 überdeckt wird. Dies hat den Effekt, dass der an der Lichtleiteinheit 102 vorbeigehende Anteil 112 auf den über den Einkoppelabschnitt 104 hinausragenden Teilabschnitt 500 trifft, während der Transmissionsanteil 114 auf einen auf dem Mantel 202 befestigten weiteren Teilabschnitt 502 der Lichtaufnahmeeinheit 108 trifft. 5 shows a schematic representation of a light guide unit 100 according to an embodiment. In the 5 shown light guide 100 is essentially the same as in 4 shown light guide, with the difference that the light receiving unit 108 here on the coat like this 202 attached is that a section 500 the light receiving unit 108 over the coupling section 104 protrudes. Here stands the subsection 500 so far beyond the coupling section 104 in addition, that opposite to the coupling section 104 placed sending unit 116 from the subsection 500 is covered. This has the effect of being on the light guide unit 102 passing share 112 on the over the coupling section 104 protruding section 500 meets while the transmission component 114 on one on the coat 202 attached further section 502 the light receiving unit 108 meets.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtaufnahmeeinheit 108 als langer Detektor ausgeformt, um sowohl direkte Strahlung von der Aussendeeinheit 116 als auch Strahlung aus der Lichtleiteinheit 102 zu messen. Durch Auslesen der entsprechenden Detektorzeilen ist es beispielsweise möglich, die Lichtanteile getrennt voneinander auszulesen und somit auf Alterungseffekte an der Aussendeeinheit 116 bzw. der Lichtleiteinheit 102 rückzuschließen.According to one embodiment, the light receiving unit 108 formed as a long detector to both direct radiation from the emitting unit 116 as well as radiation from the light guide unit 102 to eat. By reading out the corresponding detector lines, it is possible, for example, to read out the light components separately from one another and thus for aging effects on the emitting unit 116 or the light guide unit 102 draw conclusions.

Wird die Lichtaufnahmeeinheit 108 ausreichend lang dimensioniert und, wie in 5 gezeigt, über die Schnittfläche der Lichtleiteinheit 102 hinweg platziert, so kann die Lichtaufnahmeeinheit 108 sowohl Strahlen, die nicht auf die Lichtleiteinheit 102 treffen, als auch Strahlen, die nicht in der Lichtleiteinheit 102 geführt und wieder ausgekoppelt werden, auffangen. Bei Verwendung eines Fotodetektors als Lichtaufnahmeeinheit 108 ist es in einer solchen Anordnung über lokales Auslesen der Detektorfläche möglich, zwischen einer direkt aus der Aussendeeinheit 116 kommenden Lichtleistung und einer aus der Lichtleiteinheit 102 kommenden Lichtleistung zu unterscheiden. Damit können sowohl Alterungseffekte der Aussendeeinheit 116 als auch Alterungseffekte an einer Eintrittsfläche der Lichtleiteinheit 102 erfasst und für eine Referenzierung verwendet werden.Will the light receiving unit 108 sufficiently long and, as in 5 shown over the cut surface of the light guide unit 102 placed away, so the light receiving unit 108 both rays that are not on the light guide unit 102 meet, as well as rays that are not in the light guide unit 102 guided and uncoupled field. When using a photodetector as a light receiving unit 108 it is possible in such an arrangement via local readout of the detector surface, between a directly from the emitting unit 116 coming light power and one from the light guide unit 102 differing light output. This can both aging effects of the emission unit 116 as well as aging effects on an entrance surface of the light guide unit 102 captured and used for referencing.

Durch Verwendung eines lichtundurchlässigen Abdeckelements, etwa eines Absorbers, Reflektors oder einer Blende, ist es möglich, die Lichtaufnahmeeinheit 108 zumindest teilweise abzudecken, sodass beispielsweise nur Strahlen aus der Aussendeeinheit 116 oder nur Strahlen aus der Lichtleiteinheit 102 auf die Lichtaufnahmeeinheit 108, wie dies vorangehend anhand von 2 beschrieben ist.By using an opaque cover member, such as an absorber, reflector or aperture, it is possible to use the light receiving unit 108 at least partially cover so that, for example, only rays from the emitting unit 116 or only beams from the light guide unit 102 on the light receiving unit 108 as previously described with reference to 2 is described.

6 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lichtleitvorrichtung 100 entspricht im Wesentlichen der in 2 gezeigten Lichtleitvorrichtung, mit dem Unterschied, dass die Lichtleitervorrichtung 100 in 6 ohne das Abdeckelement realisiert ist. Gezeigt ist die Einkopplung von Licht aus der Aussendeeinheit 116 in die Lichtleiteinheit 102 mit Nutzung des nicht koppelbaren Lichts mithilfe der Lichtaufnahmeeinheit 108. 6 shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. The light-guiding device 100 is essentially the same as in 2 shown light guide, with the difference that the light guide device 100 in 6 realized without the cover. Shown is the coupling of light from the emission unit 116 in the light guide unit 102 using the non-couplable light using the light-receiving unit 108 ,

7 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu der vorangehend anhand der 2 bis 6 beschriebenen Lichtleitvorrichtung ist die in 7 gezeigte Lichtleitvorrichtung 100 mit einem an die Lichtleiteinheit 102 angebundenen sekundären Lichtleiter als Lichtaufnahmeeinheit 108 realisiert. Dadurch kann das Licht ohne zusätzliche Verluste in zwei Leiter, d. h. die Lichtleiteinheit 102 und die Lichtaufnahmeeinheit 108, aufgeteilt werden. 7 shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. In contrast to the above with reference to the 2 to 6 described light guide is the in 7 shown light guide 100 with one to the light guide unit 102 connected secondary light guide as a light receiving unit 108 realized. This allows the light without additional losses in two conductors, ie the light guide unit 102 and the light receiving unit 108 , be split.

8 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu einer vorangehend anhand der 2 bis 7 beschriebenen Lichtleitvorrichtung ist die Lichtleitvorrichtung 100 gemäß 8 beispielhaft mit zwei weiteren Lichtleiteinheiten 800 mit je einem weiteren Einkoppelabschnitt zum Einkoppeln eines weiteren Lichtstrahls und je einem weiteren Auskoppelabschnitt zum Auskoppeln des weiteren Lichtstrahls realisiert. An den weiteren Lichtleiteinheiten 800 ist je eine weitere Lichtaufnahmeeinheit 802 angeordnet. Die weiteren Lichtaufnahmeeinheiten 802 sind analog zur Lichtaufnahmeeinheit 108 ausgebildet, um die jeweiligen Streu- bzw. Transmissionsanteile der weiteren Lichtstrahlen zu detektieren. 8th shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. In contrast to a preceding on the basis of 2 to 7 described light-guiding device is the light-guiding device 100 according to 8th by way of example with two further light-conducting units 800 each with a further coupling section for Coupling a further light beam and each realized a further coupling-out for coupling out the further light beam. At the other light-guiding units 800 is ever another light receiving unit 802 arranged. The other light receiving units 802 are analogous to the light receiving unit 108 designed to detect the respective scattering or transmission components of the further light beams.

Die Lichtleiteinheiten 102, 800 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel als planare Lichtleiter mit Mantel 200 und Kern 202 realisiert.The light-conducting units 102 . 800 are according to one embodiment as a planar light guide with sheath 200 and core 202 realized.

Die in 8 gezeigte Lichtleitvorrichtung 100 ist beispielhaft mit drei Aussendeeinheiten 116 in Form von Glasfasern realisiert, wobei je eine Aussendeeinheit 116 je einem Einkoppelabschnitt der Lichtleiteinheiten 102, 800 gegenüberliegend angeordnet ist.In the 8th shown light guide 100 is exemplary with three emission units 116 implemented in the form of glass fibers, each with a transmitting unit 116 depending on a coupling-in section of the light-guiding units 102 . 800 is arranged opposite.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Lichtleiteinheiten 102, 800 und die Aussendeeinheiten 116 auf einer gemeinsamen Trägerschicht 804 angeordnet. Hierbei können die Lichtaufnahmeeinheiten 108, 802 zumindest abschnittsweise in die Trägerschicht 804 integriert sein.According to one embodiment, the light guide units 102 . 800 and the sending units 116 on a common carrier layer 804 arranged. Here, the light receiving units 108 . 802 at least in sections in the carrier layer 804 be integrated.

Mögliche Detektorpositionen sind beispielhaft oberhalb, unterhalb und seitlich der Lichtleiteinheiten 102, 800 eingezeichnet.Possible detector positions are exemplified above, below and laterally of the light guide units 102 . 800 located.

Die Lichtaufnahmeeinheiten sind je nach Ausführungsbeispiel in direktem Kontakt oder mit Abstand an den Aussendeeinheiten oder Lichtleiteinheiten platziert.Depending on the exemplary embodiment, the light-receiving units are placed in direct contact or at a distance from the emitting units or light-guiding units.

Hierbei sind die Lichtaufnahmeeinheiten beispielsweise auf, unter oder neben einem planaren Lichtleiter als Lichteinheit platziert. Denkbar ist auch, dass mehrere Lichtaufnahmeeinheiten an einer Lichtleiteinheit angebracht sind.Here, the light receiving units are placed, for example, on, under or next to a planar light guide as a light unit. It is also conceivable that a plurality of light receiving units are mounted on a light guide unit.

Je nach Ausführungsbeispiel sind die Lichtaufnahmeeinheiten so geformt, dass sie an mehreren Seiten Kontakt mit ihrer jeweiligen Lichtleiteinheit haben. Dadurch können mehr Lichtstrahlen aufgenommen werden. Beispielsweise können die Lichtaufnahmeeinheiten in Ring- oder Rechteckform um eine Glasfaser herum angebracht sein, wie nachfolgend anhand von 9 beschrieben.Depending on the embodiment, the light receiving units are shaped so that they have contact on several sides with their respective light guide unit. As a result, more light beams can be recorded. For example, the light receiving units may be mounted in a ring or rectangle around a glass fiber, as described below with reference to 9 described.

In integrierten photonischen Systemen kann die Anbringung sekundärer Komponenten, d. h. von Lichtaufnahmeeinheiten, auch durch direkte Integration erfolgen. Beispielsweise kann eine Fotodiode als Lichtaufnahmeeinheit direkt auf, neben oder unter einem planaren Lichtleiter als Lichtleiteinheit in einem Halbleiterprozess prozessiert werden.In integrated photonic systems, the attachment of secondary components, i. H. of light receiving units, also by direct integration. For example, a photodiode can be processed as a light receiving unit directly on, next to or below a planar light guide as a light guide unit in a semiconductor process.

9 zeigt eine schematische Darstellung einer Lichtleitvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist die Kopplung mittels Butt Coupling aus einer Leuchtdiode als Aussendeeinheit 116 in eine Glasfaser als Lichtleiteinheit 102 ohne Medium zwischen Aussendeeinheit 116 und Lichtleiteinheit 102. Die nicht geführten Lichtstrahlen werden hier von einer sich ringförmig um den runden Querschnitt der Glasfaser erstreckenden Detektor als Lichtaufnahmeeinheit 102 aufgenommen. 9 shows a schematic representation of a light-guiding device 100 according to an embodiment. Shown is the coupling by means of butt coupling from a light emitting diode as a sending unit 116 in a glass fiber as a light guide unit 102 without medium between sending unit 116 and light guide unit 102 , The non-guided light beams are here by a ring extending around the circular cross section of the glass fiber detector as a light receiving unit 102 added.

10 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlenverlaufs durch eine Lichtleiteinheit 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei der Lichtleiteinheit 102 handelt sich beispielsweise um eine Lichtleiteinheit, wie sie vorangehend anhand der 2 bis 9 beschrieben ist. Hierbei werden Lichtstrahlen 110, die mit einem Einfallswinkel größer als der Akzeptanzwinkel der Lichtleiteinheit 102 einfallen, nicht in der Lichtleiteinheit 102 geführt, sondern aus dem Kern 200 ausgekoppelt. Sind die Einfallswinkel kleiner als der Akzeptanzwinkel, so kommt es hingegen zu totaler interner Reflexion und Lichtführung im Kern 200. 10 shows a schematic representation of a beam path through a light guide unit 102 according to an embodiment. In the light guide unit 102 is, for example, a light guide unit, as described above with reference to 2 to 9 is described. This will be light rays 110 with an angle of incidence greater than the acceptance angle of the light guide unit 102 come in, not in the light guide unit 102 guided, but from the core 200 decoupled. If the angles of incidence are smaller than the acceptance angle, then there is total internal reflection and light guidance in the nucleus 200 ,

11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1100 zum Betreiben einer Lichtleitvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1100 kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer vorangehend anhand der 1 bis 10 beschriebenen Lichtleitvorrichtung durchgeführt werden. In einem Schritt 1110 wird eine Intensität des an der Lichtleiteinheit vorbeigehenden Anteils und, zusätzlich oder alternativ, eine Intensität des durch den Mantel der Lichtleiteinheit von der Lichtaufnahmeeinheit aufgenommenen Transmissionsanteils eingelesen. In einem Schritt 1120 wird ferner ein von einer Messeinheit bereitgestelltes Messsignal empfangen. Bei der Messeinheit handelt es sich beispielsweise um eine Messzelle eines Abgassensors, wobei die Lichtleitvorrichtung ausgebildet ist, um den Lichtstrahl in die Messzelle zu lenken. Entsprechend kann das Messsignal eine mittels der Messzelle erfasste Abgaskonzentration repräsentieren. In einem weiteren Schritt 1130 wird unter Verwendung der Intensität des Anteils bzw. der Intensität des Transmissionsanteils eine Referenzintensität ermittelt. Schließlich wird in einem Schritt 1140 eine Gaskonzentration, etwa die Abgaskonzentration, unter Verwendung der Referenzintensität und des Messsignals bestimmt. 11 shows a flowchart of a method 1100 for operating a light guide device according to an embodiment. The procedure 1100 For example, in connection with a preceding on the basis of 1 to 10 be described light guide device performed. In one step 1110 an intensity of the component passing by the light-guiding unit and, additionally or alternatively, an intensity of the transmission component received by the jacket of the light-guiding unit by the light-receiving unit are read in. In one step 1120 Furthermore, a measurement signal provided by a measuring unit is received. By way of example, the measuring unit is a measuring cell of an exhaust gas sensor, wherein the light-guiding device is designed to direct the light beam into the measuring cell. Accordingly, the measurement signal may represent a detected by means of the measuring cell exhaust gas concentration. In a further step 1130 A reference intensity is determined using the intensity of the component or the intensity of the transmission component. Finally, in one step 1140 a gas concentration, such as the exhaust gas concentration, determined using the reference intensity and the measurement signal.

Insbesondere für Referenzmessungen stellt neben zeitlich variierenden Lichtleistungen der Lichtquelle die sich zeitlich ändernde Transmission, etwa an Grenzflächen, eine wichtige Größe zur korrekten Referenzierung dar. Beispielsweise kann ein optischer Kleber, der zwischen einer LED und einem Lichtleiter eingebracht ist, durch Lichtbestrahlung, Temperatureinfluss oder chemische Reaktionen mit Umgebungsmedien altern und seine Transmission ändern. Diese Änderung wird durch eine Messung des Lichtanteils, der nicht in der Lichtleiteinheit geführt wird, erfasst und kann dann mit geeigneten Methoden kompensiert werden.In particular, for reference measurements in addition to temporally varying light outputs of the light source, the time-varying transmission, such as at interfaces, an important variable for correct referencing. For example, an optical adhesive, which is introduced between an LED and a light guide, by light irradiation, temperature influence or chemical Reactions with ambient media age and its Change transmission. This change is detected by a measurement of the proportion of light that is not carried in the light guide unit, and can then be compensated with suitable methods.

12 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 1200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 1200 kann ausgebildet sein, um ein Verfahren, wie es vorangehend anhand von 11 beschrieben ist, durchzuführen oder anzusteuern. Hierzu weist das Steuergerät 1200 eine Einleseeinheit 1210 zum Einlesen eines die Intensität des Anteils bzw. des Transmissionsanteils repräsentierenden Intensitätssignals 1215 auf. Eine Empfangseinheit 1220 ist ausgebildet, um ein von der Messeinheit bereitgestelltes Messsignal 1225 zu empfangen. Eine Ermittlungseinheit 1230 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Intensitätssignals 1215 eine Referenzintensität 1235 zu ermitteln und an eine Bestimmungseinheit 1240 weiterzuleiten. Die Bestimmungseinheit 1240 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Referenzintensität 1235 und des Messsignals 1225 ein eine Gaskonzentration repräsentierendes Konzentrationssignal 1245 bereitzustellen. 12 shows a block diagram of a controller 1200 according to an embodiment. The control unit 1200 may be configured to perform a method as previously described 11 is described, perform or control. For this purpose, the control unit 1200 a read-in unit 1210 for reading in an intensity signal representing the intensity of the component or the transmission component 1215 on. A receiving unit 1220 is formed to a provided by the measuring unit measurement signal 1225 to recieve. A discovery unit 1230 is designed to be detected using the intensity signal 1215 a reference intensity 1235 and to a determination unit 1240 forward. The determination unit 1240 is designed to be using the reference intensity 1235 and the measurement signal 1225 a concentration signal representing a gas concentration 1245 provide.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • M. Hudson, Calculation of the Maximum Optical Coupling Efficiency into Multimode Optical Waveguides, Applied Optics Vol. 13 No. 5, 1974, S. 1029–1033 [0056] M. Hudson, Calculation of the Maximum Optical Coupling Efficiency into Multimode Optical Waveguides, Applied Optics Vol. 5, 1974, pp. 1029-1033 [0056]

Claims (15)

Lichtleitvorrichtung (100) zum Leiten eines Lichtstrahls (110) auf eine Messeinheit zum Messen einer Stoff- oder Gaskonzentration, wobei die Lichtleitvorrichtung (100) folgende Merkmale aufweist: eine Lichtleiteinheit (102) mit einem Einkoppelabschnitt (104) zum Einkoppeln des Lichtstrahls (110) und einem Auskoppelabschnitt (106) zum Auskoppeln des Lichtstrahls (110) in einen Strahlgang zur Messeinheit; und eine Lichtaufnahmeeinheit (108), die ausgebildet ist, um einen beim Aussenden des Lichtstrahls (110) an der Lichtleiteinheit (102) vorbeigehenden Anteil (112) des Lichtstrahls (110) und/oder einen beim Leiten des Lichtstrahls (110) zwischen dem Einkoppelabschnitt (104) und dem Auskoppelabschnitt (106) ausgekoppelten Transmissionsanteil (114) des Lichtstrahls (110) zu detektieren und/oder weiterzuleiten.Light guide device ( 100 ) for directing a light beam ( 110 ) to a measuring unit for measuring a concentration of substance or gas, wherein the light-guiding device ( 100 ) has the following features: a light guide unit ( 102 ) with a coupling-in section ( 104 ) for coupling the light beam ( 110 ) and a decoupling section ( 106 ) for decoupling the light beam ( 110 ) in a beam path to the measuring unit; and a light receiving unit ( 108 ), which is designed to prevent one from emitting the light beam ( 110 ) at the light guide unit ( 102 ) passing share ( 112 ) of the light beam ( 110 ) and / or one during the directing of the light beam ( 110 ) between the coupling section ( 104 ) and the decoupling section ( 106 ) decoupled transmission component ( 114 ) of the light beam ( 110 ) to detect and / or forward. Lichtleitvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaufnahmeeinheit (108) an der Lichtleiteinheit (102) angeordnet ist.Light guide device ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the light receiving unit ( 108 ) at the light guide unit ( 102 ) is arranged. Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaufnahmeeinheit (108) benachbart zu dem Einkoppelabschnitt (104) angeordnet ist.Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light receiving unit ( 108 ) adjacent to the coupling section ( 104 ) is arranged. Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Aussendeeinheit (116) zum Aussenden des Lichtstrahls (110), wobei die Aussendeeinheit (116) dem Einkoppelabschnitt (104) und/oder der Lichtaufnahmeeinheit (108) gegenüberliegend angeordnet ist. Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized by a transmitting unit ( 116 ) for emitting the light beam ( 110 ), the sending unit ( 116 ) the coupling section ( 104 ) and / or the light receiving unit ( 108 ) is arranged opposite one another. Lichtleitvorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussendeeinheit (116) an dem Einkoppelabschnitt (104) angeordnet ist.Light guide device ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the emitting unit ( 116 ) at the coupling-in section ( 104 ) is arranged. Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteinheit (102) als Lichtleiter mit einem Kern (200) und einem den Kern (200) umgebenden Mantel mit einer kleineren Brechzahl als der Kern (200) realisiert ist, wobei die Lichtaufnahmeeinheit (108) zumindest abschnittsweise auf dem Mantel (202) angeordnet und ausgebildet ist, um den Transmissionsanteil (114) durch den Mantel (202) aufzunehmen.Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light-guiding unit ( 102 ) as a light guide with a core ( 200 ) and one the core ( 200 ) surrounding mantle having a smaller refractive index than the core ( 200 ) is realized, wherein the light receiving unit ( 108 ) at least in sections on the jacket ( 202 ) is arranged and adapted to the transmission component ( 114 ) through the jacket ( 202 ). Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilabschnitt (500) der Lichtaufnahmeeinheit (108) über ein den Einkoppelabschnitt (104) umfassendes Ende der Lichtleiteinheit (102) hinausragt.Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a subsection ( 500 ) of the light receiving unit ( 108 ) via a coupling section ( 104 ) comprehensive end of the light guide unit ( 102 protrudes). Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaufnahmeeinheit (108) als Fotodetektor und/oder Lichtleiter und/oder Linse realisiert ist.Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light receiving unit ( 108 ) is realized as a photodetector and / or light guide and / or lens. Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaufnahmeeinheit (108) ringförmig oder rahmenartig ausgestaltet ist.Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light receiving unit ( 108 ) is configured annular or frame-like. Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abdeckelement (204) zum lichtundurchlässigen Abdecken zumindest eines Teils der Lichtaufnahmeeinheit (108).Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized by a cover element ( 204 ) for opaque covering at least a part of the light receiving unit ( 108 ). Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere Lichtleiteinheit (800) mit einem weiteren Einkoppelabschnitt zum Einkoppeln eines weiteren Lichtstrahls und einem weiteren Auskoppelabschnitt zum Auskoppeln des weiteren Lichtstrahls in einen Strahlgang zur Messeinheit und/oder zu einer weiteren Messeinheit zum Messen einer Stoff- oder Gaskonzentration und zumindest eine weitere Lichtaufnahmeeinheit (802), die ausgebildet ist, um einen beim Aussenden des weiteren Lichtstrahls an der weiteren Lichtleiteinheit (800) vorbeigehenden Anteil des weiteren Lichtstrahls und/oder einen beim Leiten des weiteren Lichtstrahls zwischen dem weiteren Einkoppelabschnitt und dem weiteren Auskoppelabschnitt ausgekoppelten Transmissionsanteil des weiteren Lichtstrahls zu detektieren und/oder weiterzuleiten.Light guide device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized by at least one further light-guiding unit ( 800 ) with a further coupling-in section for coupling in a further light beam and a further coupling-out section for decoupling the further light beam into a beam path to the measuring unit and / or to a further measuring unit for measuring a substance or gas concentration and at least one further light-receiving unit ( 802 ), which is designed to receive a signal when the further light beam is emitted at the further light-guiding unit ( 800 ) passing portion of the further light beam and / or to detect and / or forward a coupled in guiding the further light beam between the further coupling section and the further decoupling portion transmission portion of the further light beam. Verfahren (1100) zum Betreiben einer Lichtleitvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (1100) folgende Schritte umfasst: Einlesen (1110) einer Intensität des an der Lichtleiteinheit (102) vorbeigehenden Anteils (112) und/oder einer Intensität des Transmissionsanteils (114); Empfangen (1120) eines von der Messeinheit bereitgestellten Messsignals (1225); Ermitteln (1130) einer Referenzintensität (1235) unter Verwendung der Intensität des an der Lichtleiteinheit (102) vorbeigehenden Anteils (112) und/oder der Intensität des Transmissionsanteils (114); und Bestimmen (1140) einer Stoff- oder Gaskonzentration unter Verwendung der Referenzintensität (1235) und des Messsignals (1225).Procedure ( 1100 ) for operating a light-conducting device ( 100 ) according to any one of the preceding claims, wherein the method ( 1100 ) includes the following steps: reading in ( 1110 ) an intensity of the at the light guide unit ( 102 ) passing share ( 112 ) and / or an intensity of the transmission component ( 114 ); Receive ( 1120 ) of a measuring signal provided by the measuring unit ( 1225 ); Determine ( 1130 ) a reference intensity ( 1235 ) using the intensity of the light guide unit ( 102 ) passing share ( 112 ) and / or the intensity of the transmission component ( 114 ); and determining ( 1140 ) of a substance or gas concentration using the reference intensity ( 1235 ) and the measuring signal ( 1225 ). Steuergerät (1200) mit Einheiten (1210, 1220, 1230, 1240), die ausgebildet sind, um die Schritte eines Verfahrens (1100) gemäß Anspruch 12 auszuführen und/oder anzusteuern.Control unit ( 1200 ) with units ( 1210 . 1220 . 1230 . 1240 ), which are adapted to the steps of a method ( 1100 ) according to claim 12 execute and / or to control. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (1100) gemäß Anspruch 12 auszuführen und/oder anzusteuern. Computer program that is adapted to the procedure ( 1100 ) according to claim 12 execute and / or to control. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.A machine readable storage medium storing the computer program of claim 14.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016226288A1 (en) * 2016-12-29 2018-07-05 Robert Bosch Gmbh Sensor for the analysis of a gas mixture

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0459762A1 (en) * 1990-05-30 1991-12-04 BICC Public Limited Company Optical fibre measurement
US20110204236A1 (en) * 2009-08-21 2011-08-25 Airware, Inc. Super-Miniaturized NDIR Gas Sensor
DE102011082466B3 (en) * 2011-09-09 2012-10-31 Siemens Ag laser spectrometer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0459762A1 (en) * 1990-05-30 1991-12-04 BICC Public Limited Company Optical fibre measurement
US20110204236A1 (en) * 2009-08-21 2011-08-25 Airware, Inc. Super-Miniaturized NDIR Gas Sensor
DE102011082466B3 (en) * 2011-09-09 2012-10-31 Siemens Ag laser spectrometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Hudson, Calculation of the Maximum Optical Coupling Efficiency into Multimode Optical Waveguides, Applied Optics Vol. 13 No. 5, 1974, S. 1029–1033

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016226288A1 (en) * 2016-12-29 2018-07-05 Robert Bosch Gmbh Sensor for the analysis of a gas mixture

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