DE19757977C2

DE19757977C2 - Device for optical data transmission

Info

Publication number: DE19757977C2
Application number: DE19757977A
Authority: DE
Inventors: Maurus Tacke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: DE19757977A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Datenüber tragung mit einer kohärenten ersten Lichtquelle, der über eine Modulationseinheit die zu übertragenden Daten zur Modulation von Sendestrahlung einspeisbar sind, mit einer kohärenten zweiten Lichtquelle zum Erzeugen von Mischungsstrahlung und mit einer Detektionseinheit, die von der Sendestrahlung und der Mischungsstrahlung so beaufschlagbar ist, daß ein Empfangs signal bei einer Differenzfrequenz zwischen der Sendestrahlung und der Mischungsstrahlung erzeugt wird, mit einer Regelein heit, die an die Detektionseinheit angeschlossen ist und mit der die Frequenz von Strahlung einer an die Regeleinheit ange schlossenen Lichtquelle bei freilaufender anderer Lichtquelle auf eine feste Differenzfrequenz regelbar ist.The invention relates to a device for optical data over transmission with a coherent first light source, which has a Modulation unit the data to be transmitted for modulation of broadcasting radiation can be fed, with a coherent second light source for generating mixing radiation and with a detection unit dependent on the transmission radiation and the Mixing radiation is acted upon so that a reception signal at a difference frequency between the transmission radiation and the mixing radiation is generated with a rule unit, which is connected to the detection unit and with the the frequency of radiation to the control unit closed light source with free-running other light source a fixed difference frequency is adjustable.

Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Artikel "Optischer Über lagerungsempfang - eine Übersicht" von O. Strobel und H. Schmuck in der Zeitschrift FREQUENZ 41 (1987), Heft 8, Seiten 201 bis 207, bekannt. Die gattungsgemäße Vorrichtung zur optischen Datenübertragung verfügt über eine kohärente erste Lichtquelle, der über eine Modulationseinheit die zu übertragen den Daten zur Modulation von Sendestrahlung einspeisbar sind. Weiterhin ist eine kohärente zweite Lichtquelle, die sogenannte Lokaloszillatorlichtquelle, vorgesehen, mit der Mischungs strahlung erzeugbar ist. Eine Detektionseinheit ist von der Sendestrahlung und der Mischungsstrahlung so beaufschlagbar, daß ein Empfangssignal bei der Differenzfrequenz zwischen der Sendestrahlung und der Mischungsstrahlung erzeugt wird. An die Detektionseinheit ist eine Regeleinheit angeschlossen, mit der die Frequenz der Lokaloszillatorlichtquelle auf eine feste Differenzfrequenz zu der Frequenz der Sendestrahlung regelbar ist. Zwar läßt sich mit der gattungsgemäßen Vorrichtung ein Frequenzmultiplexbetrieb durchführen, allerdings weist sie den Nachteil auf, daß hierfür ein verhältnismäßig hoher apparativer Aufwand für die absolute Frequenzstabilisierung sowie für die Feinregelung der Differenzfrequenz auf eine von mehreren Frequenzkomponenten notwendig ist.Such a device is known from the article "Optical About Reception - an overview "by O. Strobel and H. Jewelry in the journal FREQUENZ 41 (1987), Issue 8, pages 201 to 207, known. The generic device for optical data transmission has a coherent first Light source, which via a modulation unit to transfer the the data for the modulation of transmission radiation can be fed. Furthermore, a coherent second light source, the so-called Local oscillator light source, provided with the mix radiation is generated. A detection unit is of the Transmit radiation and the mixing radiation so acted upon, a receive signal at the difference frequency between the Transmission radiation and the mixing radiation is generated. On the detection unit is connected to a control unit, with the frequency of the local oscillator light source to a fixed Difference frequency to the frequency of the transmission radiation adjustable is. Although can be with the generic device Frequency multiplexing, but it has the Disadvantage that this is a relatively high apparative Effort for the absolute frequency stabilization and for the Fine adjustment of the difference frequency to one of several Frequency components is necessary.

Aus der DE 43 31 882 A1 ist ein optischer Überlagerungs empfänger zur Durchführung eines Heterodyn-Empfangs be kannt, mit dem die Frequenz des Überlagerungsempfängers so voreinstellbar ist, daß sie im Empfangbereich liegt.From DE 43 31 882 A1 is an optical overlay receiver for carrying out a heterodyne reception be so that the frequency of the overlay receiver is known can be preset that it is in the reception area.

Aus der DE 42 17 574 A1 ist ein als optischer Homodyn- Empfänger ausgebildeter Überlagerungsempfänger bekannt, mit dem eine Falschsynchronisation der optischen Regelschleife sowohl im Bereich eines Grundsignals als auch von Seiten bändern mit Sicherheit vermieden wird, indem während einer Neusynchronisationsphase zusätzlich zu dem mit einem Nutz signal modulierten Hauptübertragungssignal ein Hilfssignal übertragen wird, das gegenüber dem Hauptübertragungssignal eine geringere Intensität und eine orthogonale Polarisation aufweist sowie möglichst wenig moduliert ist. Während der Neusynchronisationsphase wird die Polarisationsregelschleife des optischen Überlagerungsempfängers so umgeschaltet, daß die sich aus dem Hauptübertragungssignal ergebende Zwi schenfrequenzamplitude minimiert wird und die sich aus dem Zwischensignal ergebende Zwischenfrequenzamplitude maxi miert wird, wobei dabei der Lokaloszillator über den vorgegebe nen Frequenzbereich durchgestimmt wird. From DE 42 17 574 A1 is known as optical homodyne Receiver trained heterodyne receiver known with this is a false synchronization of the optical control loop both in the range of a fundamental signal as well as sides is avoided with certainty by a tape during a Resynchronization phase in addition to having a payload signal modulated main transmission signal an auxiliary signal is transmitted, the opposite to the main transmission signal a lower intensity and an orthogonal polarization has and is modulated as little as possible. During the Resynchronization phase becomes the polarization control loop the optical heterodyne receiver switched so that the resulting from the main transmission signal Zwi is minimized and the resulting from the Intermediate signal resulting intermediate frequency amplitude maxi is miert, whereby the local oscillator over the given NEN frequency range is tuned.

Eine weitere Vorrichtung zur optischen Datenübertragung ist beispielsweise aus dem Fachbuch "Principles of Lightwave Communications" von G. Einarsson, erschienen bei Wiley im Jahr 1996 als sogenanntes kohärentes optisches Heterodyn system bekannt. Dieses System weist als kohärente erste Licht quelle einen Laser auf, mit dem zur Datenübertragung Sende strahlung einer festen Frequenz erzeugbar ist. Die zu über tragenden Daten sind der Sendestrahlung über eine Modu lationseinheit beispielsweise durch Frequenzmodulation oder Phasenmodulation aufprägbar. Weiterhin ist das bekannte System mit einer kohärenten zweiten Lichtquelle ausgestattet, die gegenüber der Sendestrahlung um eine feste Differenz frequenz verschobene Mischungsstrahlung emittiert. Die Sendestrahlung und die Mischungsstrahlung beaufschlagen in kollinearer Überlagerung eine Detektionseinheit in Gestalt eines Photodetektors, mit dem ein Empfangssignal bei der Differenz frequenz der Sendestrahlung und der Mischungsstrahlung er zeugbar ist. Die Detektionseinheit weist weiterhin eine Phasenregelschleife auf, um das Phasenrauschen in dem Emp fangssignal zu verringern. Mit dieser Vorrichtung sind zwar optisch Daten übertragbar, allerdings weist sie den Nachteil auf, daß das Empfangssignal aufgrund von gegenüber Lichtfrequen zen beziehungsweise der Differenzfrequenz verhältnismäßig langsamen Veränderungen der Frequenz, sogenannten Fre quenzdrifts, der Sendestrahlung relativ zu der Frequenz der Mischungsstrahlung lediglich verhältnismäßig breitbandig bei unstabilisierter Differenzfrequenz detektierbar ist.Another device for optical data transmission is for example, from the textbook "Principles of Lightwave Communications "by G. Einarsson, published by Wiley in the Year 1996 as so-called coherent optical heterodyne known system. This system points to being coherent first light source a laser with which to transmit data radiation of a fixed frequency can be generated. The too over carrying data are the transmission radiation via a Modu tion unit, for example by frequency modulation or Phase modulation can be imposed. Furthermore, the well-known System equipped with a coherent second light source, the opposite to the transmission radiation by a fixed difference emitted frequency shifted mixing radiation. The Send radiation and the mixing radiation act in collinear superposition a detection unit in the form of a Photodetector, with which a received signal at the difference Frequency of the transmission radiation and the mixing radiation he is certifiable. The detection unit also has a Phase locked loop to the phase noise in the Emp to reduce the starting signal. Although with this device are optical data transferable, but it has the disadvantage that the received signal due to light compared to zen or the difference frequency proportionately slow changes in frequency, so-called Fre quenzdrifts, the transmission radiation relative to the frequency of Mixing radiation only relatively broadband at unstabilized difference frequency is detectable.

Aus der Datenübertragungstechnik im Radiowellenbereich sind sogenannte Überlagerungsempfänger bekannt, die über einen durchstimmbaren Lokaloszillator verfügen, dessen Ausgangs signal mit empfangenen Radiowellen als Sendestrahlung ge mischt wird. Das dadurch gewonnene Überlagerungssignal mit beispielsweise mehreren Zwischenfrequenzen aus der Differenz zwischen den festen Frequenzen von Sendestrahlungen mehre rer Radiosender und der Frequenz des Ausgangssignals des Lokaloszillators wird einem schmalbandigen Zwischenfrequenz filter mit einer festen Transmissionsfrequenz eingespeist, so daß lediglich dann ein Ausgangssignal an dem Zwischen frequenzfilter auftritt, wenn die Summe der Zwischenfrequenz und der Frequenz des Ausgangssignales des Lokaloszillators der Frequenz eines Radiosenders entspricht. Dadurch ist der Überlagerungsempfänger auf einen einzigen, mit fester Fre quenz arbeitenden Radiosender abstimmbar.From the data transmission technology in the radio wave area are so-called overlay receiver known that over a tunable local oscillator, whose output signal with received radio waves as transmission ge is mixed. The thus obtained overlay signal with for example, several intermediate frequencies from the difference between the fixed frequencies of transmission radiation several radio station and the frequency of the output signal of the Local oscillator becomes a narrowband intermediate frequency Filter fed with a fixed transmission frequency, so that only then an output signal at the intermediate Frequency filter occurs when the sum of the intermediate frequency and the frequency of the output signal of the local oscillator the frequency of a radio station corresponds. This is the result Superimposed receiver on a single, with fixed Fre frequency radio station tuned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der bei einem kompak ten empfangsseitigen Aufbau in verhältnismäßig einfacher Weise ein ordnungsgemäßer Empfang überprüfbar ist.The invention is based on the object, a device of specify the type mentioned in the case of a kompak the receiving side structure in relatively simple A proper reception is verifiable.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genann ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Regeleinheit an die erste Lichtquelle angeschlossen ist und daß die Detek tionseinheit einen Überlagerungsdetektor aufweist, der über eine Überlagerungseinheit in Richtung der ersten Lichtquelle rück geworfene Mischungsstrahlung mit Sendestrahlung zum Erzeu gen eines der Regeleinheit einspeisbaren Signales zur Rege lung der Frequenz der Strahlung der an die Regeleinheit an geschlossenen Lichtquelle überlagerbar ist.This object is mentioned in a device of the beginning th type solved according to the invention that the control unit is connected to the first light source and that the Detek tion unit has a heterodyne detector, which has a Overlay unit in the direction of the first light source back Thrown mixing radiation with transmission radiation to Erzeu gene of a control unit can be fed to the signal tion of the frequency of the radiation to the control unit closed light source is superimposed.

Dadurch, dass die die Sendestrahlung erzeugende erste Licht quelle an die Regeleinheit angeschlossen und die die Mischungsstrahlung erzeugende zweite Lichtquelle freilaufend ist, wobei von der zweiten Lichtquelle in Richtung der ersten Lichtquelle beispielsweise durch Reflexe an einem Empfangs signaldetektor der Detektionseinheit zurückgeworfene Mi schungsstrahlung sendeseitig mit einem verhältnismäßig kleinen Teil der Sendestrahlung auf einem Überlagerungsdetektor der Detektionseinheit kollinear gemischt wird, sind Frequenzdrifts der Mischungsstrahlung über Nachregeln der Frequenz der Sendestrahlung senderseitig ausgleichbar, wobei gleichzeitig bei Vorliegen eines Regelsignales ein ordnungsgemäßer Empfang der zu übertragenden Daten verifizierbar ist.Due to the fact that the first light generating the transmission radiation Source connected to the control unit and the Mixing radiation generating second light source free-running is, wherein from the second light source in the direction of the first Light source, for example, by reflexes at a reception Signal detector of the detection unit discarded Mi radiation on the transmitter side with a relatively small Part of the transmission radiation on a superposition detector of Detection unit collinear mixed, are frequency drifts the mixing radiation on readjustment of the frequency of Send radiation compensated transmitter side, while at the same time Presence of a control signal a proper reception the data to be transmitted is verifiable.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Er findung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nach folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Er findung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung. Es zeigen:Further expedient refinements and advantages of Er are subject of the dependent claims and the following description of embodiments of Er with reference to the figures of the drawing. Show it:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungs beispiel einer Vorrichtung mit einer freilaufenden Licht quelle zur Erzeugung von Sendestrahlung und einer geregelten Lichtquelle zur Erzeugung von Mischungs strahlung (nicht Teil der beanspruchten Erfindung), Fig. 1 is a schematic representation of an execution example of a device with a free-running light source for generating transmission radiation and a regulated light source for generating radiation Mix (not part of the claimed invention)

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich tung mit einer geregelten Lichtquelle zur Erzeugung von Sendestrahlung und einer freilaufenden Licht quelle zur Erzeugung von Mischungsstrahlung, Fig. 2 is a schematic illustration of a further guide From such a Vorrich invention tung with a controlled light source for generating transmission radiation and a free-running light source for generating radiation mixture,

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung einer Ausgestal tung eines Sendermodules der Vorrichtung gemäß Fig. 2, Fig. 3 is a schematic representation of a Ausgestal processing of a transmitter module of the apparatus of Fig. 2,

Fig. 4 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Aus führungsbeispiel eines Sendermodules der Vorrich tung gemäß Fig. 2 und Fig. 4 is a schematic illustration of a further example from execution of a transmitter module of the Vorrich processing shown in FIG. 2 and

Fig. 5 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich tung mit zwei wechselweise als Lichtquelle zur Erzeu gung von Sendestrahlung sowie Mischungsstrahlung als auch als Detektor zum Erzeugen eines Empfangs signales betreibbaren Heterodynlaserdetektoren. Fig. 5 is a schematic representation of another exemplary embodiment of a device according to the invention Vorrich with two alternately as a light source for Erzeu movement of transmission radiation and mixing radiation and as a detector for generating a receive signal operable heterodyne laser detectors.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungs beispiel einer Vorrichtung zur optischen Datenübertragung (nicht Teil der beanspruchten Erfindung), die in einem Sendeteil als kohärente erste Lichtquelle über einen verhältnismäßig intensi ven, vorzugsweise im nahen bis mittleren infraroten Spektral bereich emittierenden Sendediodenlaser 1 verfügt. Der Sen dediodenlaser 1 ist an eine Sendestromquelle 2 angeschlossen, die den Sendediodenlaser 1 mit Strom versorgt. Weiterhin steht der Sendediodenlaser 1 mit einer Modulatoreinheit 3 in Verbin dung, der über eine Dateneingangsleitung 4 zu übertragende, vorzugsweise digitale Daten einspeisbar sind. Mittels der Modu latoreinheit 3 ist von dem Sendediodenlaser 1 emittierte Sende strahlung 5 phasenmodulierbar oder frequenzmodulierbar. Weiterhin verfügt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 über eine Sende optik 6, mit der die von dem Sendediodenlaser 1 emittierte Sendestrahlung 5 kollimierbar ist, so daß ein gerichteter Sende strahl 7 mit sehr geringer Divergenz erzeugt ist. Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment example of a device for optical data transmission (not part of the claimed invention), which has a relatively intense in a transmitting part as a coherent first light source, preferably in the near to medium infrared spectral emitting diode laser 1 region , The Sen dediodenlaser 1 is connected to a transmission current source 2 , which supplies the transmitter diode laser 1 with electricity. Furthermore, the transmitter diode laser 1 is connected to a modulator unit 3 in connec tion, via a data input line 4 to be transmitted, preferably digital data can be fed. By means of the Modu latoreinheit 3 emitted by the transmitter diode laser 1 transmitting radiation 5 is phase modulated or frequency modulated. Furthermore, the device according to FIG. 1 has a transmission optics 6 , with which the transmitted radiation 5 emitted by the transmitter diode laser 1 can be collimated, so that a directed transmission beam 7 is generated with very little divergence.

Nach Durchlaufen einer in Fig. 1 verkürzt dargestellten Über tragungsstrecke 8 beaufschlagt die Sendestrahlung 5 in dem gerichteten Sendestrahl 7 in einem Empfangsteil eine Empfangsoptik 9, die in einem Empfängergehäuse 10 gehalten ist. Mit der Empfangsoptik 9 ist die Sendestrahlung 5 nach Durchtritt durch einen teildurchlässigen Überlagerungsstrahlteiler 11 auf einen Einzeldetektor 12 beispielsweise in Gestalt einer Photodiode fokussierbar. After passing through a shortened in Fig. 1 shown over tragungsstrecke 8 applied to the transmission radiation 5 in the directional transmission beam 7 in a receiving part a receiving optical system 9 , which is held in a receiver housing 10 . With the receiving optics 9 , the transmission radiation 5 can be focused after passing through a partially transparent overlay beam splitter 11 on a single detector 12, for example in the form of a photodiode.

Weiterhin ist in dem Empfängergehäuse 10 ein Mischungsdiodenlaser 13 als kohärente zweite Licht quelle integriert, der an eine Mischersteuerstrom quelle 14 zur Stromversorgung angeschlossen ist und im gleichen Frequenzbereich wie der Sendedioden laser 1 arbeitet. Von dem Mischungsdiodenlaser 13 emittierte Mischungsstrahlung 15 wird über eine Anpaßoptik 16 auf den Überlagerungsstrahlteiler 11 gelenkt, von wo aus sie in kollinearer Überlagerung mit der Sendestrahlung 5 ebenfalls auf den Einzel detektor 12 fällt. Die Differenzfrequenz oder soge nannte Zwischenfrequenz der Frequenz der Sende strahlung 5 und der Frequenz der Mischungsstrahlung 15 liegt dabei innerhalb der Bandbreite des Einzel detektors 12, die sich im Hinblick auf eine hohe Datenübertragungsrate vorzugsweise bis in den Giga hertzbereich erstreckt.Furthermore, a mixture diode laser 13 is integrated as a coherent second light source in the receiver housing 10 , which is connected to a mixer control current source 14 to the power supply and laser 1 operates in the same frequency range as the transmitting diode. From the mixture diode laser 13 emitted mixing radiation 15 is directed via a matching optics 16 to the overlay beam splitter 11 , from where it also falls in collinear superposition with the transmission radiation 5 to the single detector 12 . The difference frequency or so-called intermediate frequency of the frequency of the transmission radiation 5 and the frequency of the mixing radiation 15 is within the bandwidth of the individual detector 12 , which preferably extends in the hertzbereich with regard to a high data transmission rate to the Giga.

Zum Ausrichten des Empfängergehäuses 10 auf den gerichteten Sendestrahl 7 ist eine Halterung 17 beispielsweise in Gestalt eines Statives mit einem drehbaren und schwenkbaren Stativkopf vorgesehen, an dem das Empfängergehäuse 10 angebracht ist.For aligning the receiver housing 10 on the directional transmission beam 7 , a holder 17 is provided for example in the form of a tripod with a rotatable and pivotable tripod head on which the receiver housing 10 is mounted.

Der Einzeldetektor 12 ist an einen Zwischenfre quenzverstärker 18 angeschlossen, mit dem ein Zwischenfrequenzausgangssignal des Einzeldetektors 12 im Radiofrequenzbereich verstärkbar ist. Der Zwischenfrequenzverstärker 18 verstärkt schmalban dig in einem Arbeitsbereich von beispielsweise wenigen Gigahertz. Das Ausgangssignal des Zwischen frequenzverstärkers 18 ist über eine Empfangsignal leitung 19 einer in Fig. 1 nicht dargestellten Datenverarbeitungseinheit sowie über eine Regel signalleitung 20 einer Regeleinheit 21 einspeisbar. Die Regeleinheit 21 wiederum ist an die Mischer stromquelle 14 zum Einstellen des den Mischungs diodenlaser 13 beaufschlagenden Stromes angeschlos sen.The single detector 12 is connected to an intermediate frequency amplifier 18 , with which an intermediate frequency output of the single detector 12 in the radio frequency range can be amplified. The intermediate frequency amplifier 18 amplifies schmalban dig in a working range of, for example, a few gigahertz. The output signal of the intermediate frequency amplifier 18 is fed via a receive signal line 19 of a data processing unit, not shown in FIG. 1 and via a control signal line 20 of a control unit 21 fed. The control unit 21 in turn is connected to the mixer power source 14 for adjusting the mixing diode laser 13 acting current is ruled out.

Zur Übertragung von in der Dateneingangsleitung 4 der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zugeführten Daten zur Ausgabe in der Empfangssignalleitung 19 arbeitet die Vorrichtung gemäß Fig. 1 wie folgt.For the transmission of data supplied in the data input line 4 of the device according to FIG. 1 for output in the received signal line 19 , the device according to FIG. 1 operates as follows.

Der Sendediodenlaser 1 wird freilaufend betrieben, so daß die Frequenz der Sendestrahlung 5 beispiels weise aufgrund von gewissen Schwankungen des dem Sendediodenlaser 1 von der Sendestromquelle 2 ein gespeisten Stromes oder von Temperaturschwankungen innerhalb einer Driftbandbreite schwanken kann und in der Regel auch wird. Bei einem Initialisierungs schritt wird die Mischersteuerstromquelle 14 von der Regeleinheit 21 so angesteuert, daß beispiels weise bei sich kontinuierlich erhöhenden oder er niedrigenden, dem Mischungsdiodenlaser 13 einge speisten Strom die Frequenz der Mischungsstrahlung 15 über einen Frequenzbereich verfahren wird, der der maximalen Driftbandbreite der Frequenz der Sendestrahlung 5 entspricht. Sobald die Regelein heit 21 bei Auftreten eines Ausgangssignales des Zwischenfrequenzverstärkers 18 über die Regel signalleitung 20 ein charakteristisches Fangsignal erhält, wird der dem Mischungsdiodenlaser 13 einge speiste Strom konstant gehalten.The transmitter diode laser 1 is operated freewheeling, so that the frequency of the transmission radiation 5 example, due to certain fluctuations of the transmitter diode laser 1 from the transmission current source 2 a current or current fluctuated fluctuations in temperature within a drift bandwidth can and usually will. In an initialization step, the mixer control current source 14 is driven by the control unit 21 so that example, in continuously increasing or he low, the mixture diode laser 13 fed current, the frequency of the mixing radiation 15 is moved over a frequency range of the maximum drift bandwidth of the frequency Transmission radiation 5 corresponds. Once the Regelein unit 21 when an output signal of the intermediate frequency amplifier 18 via the control signal line 20 receives a characteristic catch signal, the mixture diode laser 13 is fed current is kept constant.

Nachfolgende Frequenzdrifts der Sendestrahlung 5 werden mit Regelsignalen aus der Regeleinheit 21 an die Mischersteuerstromquelle 14 dadurch ausgeg lichen, daß der dem Mischungsdiodenlaser 13 einge speiste Strom korrigierend nachgeführt wird. Da durch wird dem schmalbandigen Zwischen frequenzverstärker 18 ein Ausgangssignal des Ein zeldetektors 12 bei einer im wesentlichen festen Differenzfrequenz beziehungsweise Zwischenfrequenz eingespeist, die innerhalb der Bandbreite des Zwi schenfrequenzverstärkers 18 liegt.Subsequent frequency drifts of the transmission radiation 5 are thereby ausgeg union with control signals from the control unit 21 to the mixer control current source 14 that the mixture diode laser 13 fed current is corrected corrective. As is the narrow-band intermediate frequency amplifier 18, an output signal of a zeldetektors 12 fed at a substantially fixed difference frequency or intermediate frequency, which is within the bandwidth of the inter mediate frequency amplifier 18 .

Auf diese Weise ist bei einem unstabilisierten freilaufenden Sendediodenlaser 1 mit einer un kontrolliert driftenden Frequenz der Sendestrahlung 5 durch Nachführen der als Lokaloszillatorsignal dienenden Frequenz der Mischungsstrahlung 15 bei geringem apparativen Aufwand eine schmalbandige optische Datenübertragung über die Übertragungs strecke 8 erzielt.In this way, in an unstabilized free-running transmitter diode laser 1 with an un controlled drifting frequency of the transmission radiation 5 by tracking the serving as a local oscillator signal frequency of the mixture radiation 15 with little equipment effort narrowband optical data transmission over the transmission line 8 achieved.

In einer nicht dargestellten Abwandlung der Vor richtung gemäß Fig. 1 ist die Regeleinheit 21 zu sätzlich oder alternativ an eine mit dem Mischungs diodenlaser 13 in thermischem Kontakt stehende Temperiereinheit angeschlossen, mit der in Ab hängigkeit von Regelsignalen aus der Regeleinheit 21 die Betriebstemperatur des Mischungsdiodenlasers 13 zum Einstellen der Frequenz der Mischungsstrah lung 15 veränderbar ist. Auch bei dieser Abwandlung ist die Frequenz der Mischungsstrahlung 15 über einen Bereich einstellbar, der bei Schwanken der Frequenz der Sendestrahlung 5 innerhalb der Drift bandbreite ein Auftreten eines Ausgangssignales des Einzeldetektors 12 innerhalb der Bandbreite des Zwischenfrequenzverstärkers 18 gewährleistet.In an unillustrated modification of the Prior Figure 1 directionally Fig., The control unit 21 to additionally or alternatively connected to a diode laser with the Mix 13 standing in thermal contact tempering, with the in Ab dependence of control signals from the control unit 21 the operating temperature of the mixture diode laser 13 for adjusting the frequency of the mixing radiation 15 is changeable. Also in this modification, the frequency of the mixture radiation 15 is adjustable over a range that bandwidth of the frequency of the transmission radiation 5 within the drift ensures an occurrence of an output signal of the single detector 12 within the bandwidth of the intermediate frequency amplifier 18 .

In einer weiteren nicht dargestellten Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 sind die Sendeoptik 6 sowie die Empfangsoptik 9 als Koppeloptiken zu einer Lichtleitfaser ausgebildet, die die Übertra gungsstrecke 8 überbrückt. In a further, not shown, modification of the device according to FIG. 1, the transmitting optics 6 and the receiving optics 9 are designed as coupling optics to form an optical fiber which bridges the transmission path 8 .

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur optischen Datenübertragung, wobei sich in Fig. 1 und Fig. 2 entsprechende Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen ver sehen und nachfolgend nicht näher erläutert sind. Die Vorrich tung gemäß Fig. 2 verfügt in einem Sendeteil über ein Sender gehäuse 22, das ein Sendermodul 23 sowie einen Sende/Empfangshohlspiegel 24 umschließt. Mit dem Sen de/Empfangshohlspiegel 24 ist von dem Sendermodul 23 emit tierte Sendestrahlung 5 als kollimierter gerichteter Sendestrahl 7 in die Übertragungsstrecke 8 lenkbar. Die Sendestrahlung 5 ist in einem Empfangsteil mit der Empfangsoptik 9 durch den Über lagerungsstrahlteiler 11 auf einen Empfangssignaldetektor 25 mit nachgeschaltetem Empfangssignalverstärker 25' einer Detektionseinheit fokussierbar, der weiterhin von Mischungs strahlung 15 aus dem Mischungsdiodenlaser 13 in Überlagerung mit der Sendestrahlung 5 beaufschlagbar ist. Fig. 2 shows a schematic representation of another embodiment of a device according to the invention for optical data transmission, wherein see in Fig. 1 and Fig. 2 corresponding components with the same reference numerals ver and are not further explained below. The Vorrich device according to FIG. 2 has in a transmitting part via a transmitter housing 22 , which encloses a transmitter module 23 and a transmitting / receiving mirror 24 . With the Sen / Reception mirror 24 is emitted from the transmitter module 23 emit transmitted transmission radiation 5 as a collimated directed transmission beam 7 in the transmission path 8 . The transmission radiation 5 can be focused in a receiving part with the receiving optics 9 by the overlay beam splitter 11 on a receiving signal detector 25 with downstream received signal amplifier 25 'of a detection unit, which continues to be acted upon by mixing radiation 15 from the mixing diode laser 13 in superposition with the transmission radiation 5 .

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Mischungsdiodenlaser 13 an eine Mischerkonstantstromquelle 26 angeschlossen, die den somit freilaufenden Mischungs diodenlaser 13 als kohärente zweite Lichtquelle mit Strom ver sorgt.In the illustrated in Fig. 2 embodiment, the mixture diode 13 is connected to a mixer constant current source 26 which provides the thus free-running diode laser Mix 13 as a coherent light source with a second current ver.

Ein verhältnismäßig geringer Teil der Mischungsstrahlung 15 wird beispielsweise an teilweise reflektiven Stellen des Empfangssignaldetektors 25 über die Empfangsoptik 9 in Rich tung des Sendergehäuses 22 zurückgeworfen und tritt nach Fokussierung durch den Sende/Empfangshohlspiegel 24 auf das Sendermodul 23. A relatively small portion of the mixture radiation 15 is reflected, for example, at partially reflective points of the received signal detector 25 via the receiving optical system 9 in Rich tion of the transmitter housing 22 and occurs after focusing by the transmitting / receiving mirror 24 on the transmitter module 23rd

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ausgestaltung des Sendermodules 23 der Vor richtung gemäß Fig. 2. Das Sendermodul 23 gemäß Fig. 3 verfügt über einen Sendediodenlaser 27 als kohärente erste Lichtquelle mit einem nicht darge stellten optischen Isolator, der zum einen an die Modulatoreinheit 3 und zum anderen an eine Sende steuerstromquelle 28 zur Stromversorgung ange schlossen ist. Mit der Sendesteuerstromquelle 28 ist der den Sendediodenlaser 27 beaufschlagende Strom zur Änderung der Frequenz der Sendestrahlung 5 einstellbar. Fig. 3 shows an embodiment 2. The transmitter module 23 is a schematic representation of the transmitter module 23 of the pre direction in FIG. FIG. 3 has a transmitting diode 27 as a coherent first light source with a non presented Darge optical isolator on the one hand to the Modulator unit 3 and the other to a send control power source 28 is connected to the power supply is. With the transmission control current source 28 , the current acting on the transmitter diode laser 27 to change the frequency of the transmission radiation 5 is adjustable.

Die von dem Sendediodenlaser 27 emittierte Sende strahlung 5 beaufschlagt einen dem Sendediodenlaser 27 nachgeordneten Überlagerungsstrahlteiler 29. Der Überlagerungsstrahlteiler 29 ist so ausgestaltet, daß der größere Teil der Intensität der Sendestrah lung 5 aus dem Sendermodul 23 in Richtung des in Fig. 3 nicht dargestellten Sende/Empfangshohlspie gels 24 austritt, während ein kleinerer Teil der Intensität der Sendestrahlung 5 auf einen Überlage rungshohlspiegel 30 gelenkt wird. Der den Überlage rungshohlspiegel 30 beaufschlagende Teil der Sende strahlung 5 wird durch den Überlagerungsstrahltei ler 29 hindurch auf einen Überlagerungsdetektor 31 der Detektoreinheit fokussiert. Der von dem Sende/Empfangshohlspiegel 24 auf das Sendermodul 23 fokussierte Teil der Mischungsstrahlung 15 beauf schlagt ebenfalls den Überlagerungsstrahlteiler 29 und wird durch diesen in kollinearer Überlagerung mit dem von dem Überlagerungshohlspiegel 30 fokus sierten Teil der Sendestrahlung 5 auf den Überlage rungsdetektor 31 geworfen. The emitted by the transmitter diode laser 27 transmission radiation 5 acts on the transmitter diode laser 27 downstream overlay beam splitter 29th The superposition beam splitter 29 is so designed that the greater part averaging the intensity of the Sendestrah 5 from the transmitter module 23 in the direction of the outlet 3 transmit / receive hollow Spie gel 24 not shown in FIG., While a smaller part approximately concave mirror the intensity of the transmission radiation 5 on an overlay 30 is steered. The overlay approximately hollow mirror 30 acting on part of the transmission radiation 5 is focused by the overlay Strahltei ler 29 through a superposition detector 31 of the detector unit. The focus of the transmit / receive mirror 24 on the transmitter module 23 focused part of the mixing radiation 15 beauf also beat the overlay beam splitter 29 and is thrown by this collinear interference with the focus of the overlay concave mirror 30 part of the transmitted radiation 5 on the overlay approximately 31 detector.

Der Überlagerungsdetektor 31 weist eine Bandbreite auf, die der aufgrund des Frequenzdrifts der Mi schungsstrahlung 15 des freilaufenden Mischungs diodenlasers 13 und dem Einstellbereich der Fre quenz der Sendestrahlung 5 des Sendediodenlasers 27 maximalen Differenzfrequenz entspricht. Der Über lagerungsdetektor 31 ist an einen schmalbandigen Überlagerungszwischenfrequenzverstärker 32 ange schlossen, mit dem Ausgangssignale des Über lagerungsdetektors 31 verstärkbar sind. Dem Über lagerungszwischenfrequenzverstärker 32 ist eine Regeleinheit 33 nachgeordnet, die selbst wiederum an die Sendesteuerstromquelle 28 angeschlossen ist.The overlay detector 31 has a bandwidth which corresponds to the frequency drift of the Mi radiation 15 of the free-running mixing diode laser 13 and the setting range of the Fre quency of the transmission radiation 5 of the transmitter diode laser 27 maximum difference frequency. About the storage detector 31 is connected to a narrow-band overlay intermediate frequency amplifier 32 is connected to the output signals of the over-storage detector 31 can be amplified. About the storage intermediate frequency amplifier 32 is a control unit 33 downstream, which in turn is connected to the transmission control power source 28 .

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 und Fig. 3 wird wie folgt betrieben.The device according to FIG. 2 and FIG. 3 is operated as follows.

Zunächst wird in einem Initialisierungsschritt bei freilaufendem Mischungsdiodenlaser 13 die Sende steuerstromquelle 28 von der Regeleinheit 33 mit einem beispielsweise rampenartigen Steuersignal beaufschlagt, das eine kontinuierliche Erhöhung oder Erniedrigung des den Sendediodenlaser 27 be aufschlagenden Stromes zur Folge hat. Beaufschlagt der von dem Empfangssignaldetektor 25 rückgeworfene Teil der Mischungsstrahlung 15 den Sende/Empfangs hohlspiegel 24 und fällt die Differenzfrequenz der Sendestrahlung 5 und der Mischungsstrahlung 15 in die Verstärkungskennlinie des Überlagerungs zwischenfrequenzverstärkers 32 mit Auftreten eines Ausgangssignales, schaltet die Regeleinheit 33 in einen Regelbetrieb um und beaufschlagt die Sende steuerstromquelle 28 mit Regelsignalen zum Nach führen der Frequenz der Sendestrahlung 5 in bezug auf die Frequenzdrifts der Mischungsstrahlung 15 mit Einhalten einer festen Differenzfrequenz. First, in an initialization step in free-running compound diode laser 13, the transmission control current source 28 is acted upon by the control unit 33 with an example ramp-like control signal, which has a continuous increase or decrease of the transmitter diode laser 27 aufschlagenden flow result. Energized by the received signal detector 25 reflected portion of the mixing radiation 15, the transmission / reception hollow mirror 24 and falls the difference frequency of the transmission radiation 5 and the mixing radiation 15 in the gain characteristic of the heterodyne intermediate amplifier 32 with the occurrence of an output signal, the control unit 33 switches to a control mode and applied the transmission control current source 28 with control signals for the lead the frequency of the transmission radiation 5 with respect to the frequency drifts of the mixing radiation 15 with a fixed difference frequency.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und Fig. 3 gestattet somit zum einen einen verhältnismäßig kompakten empfangsseitigen Aufbau, da der Mischungsdiodenlaser 13 freilaufend arbeitet und im Empfangsteil somit keine Regeleinheit notwendig ist. Weiterhin ist im Empfangsteil durch das Erfas sen von beispielsweise von dem Empfangssignaldetek tor 25 rückgeworfenen Teilen der Mischungsstrahlung 15 neben dem Nachführen der Frequenz der Sende strahlung 5 in bezug auf die Mischungsstrahlung 15 ein ordnungsgemäßer Empfang überprüfbar, der durch das Vorhandensein von zur Regelung notwendiger Mischungsstrahlung 15 eindeutig angezeigt wird.The embodiment of FIG. 2 and FIG. 3 thus allows for a relatively compact receiver-side structure, since the mixture diode laser 13 operates free-running and thus no control unit is necessary in the receiving part. Furthermore, in the receiving part by the Erfas sen of, for example, by the Empfangssignaldetek gate 25 reflected parts of the mixing radiation 15 in addition to tracking the frequency of the transmission radiation 5 with respect to the mixing radiation 15 a proper reception verifiable, by the presence of necessary for regulating mixing radiation 15th is clearly displayed.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausgestaltung des Sendermodules 23 der Vorrichtung gemäß Fig. 2. Sich in den Ausgestal tungen gemäß Fig. 3 und Fig. 4 entsprechenden Bau elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen und werden nachfolgend nicht näher erläutert. Das Sendermodul 23 der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 verfügt über einen Sendediodenlaser 34 als kohären te erste Lichtquelle, der im Gegensatz zu dem Sen dediodenlaser 27 gemäß Fig. 3 keinen optischen Isolator aufweist. Die von dem Sendediodenlaser 34 emittierte Sendestrahlung 5 beaufschlagt eine Kol limatoroptik 35, die die Sendestrahlung 5 in einen Parallelstrahl überführt. Der Kollimatoroptik 35 ist ein Sendestrahlteiler 36 nachgeordnet, mit dem ein kleinerer Teil der Intensität der Sendestrah lung 5 auf einen Sendestrahlreflektor 37 lenkbar ist. Der größere Teil der Sendestrahlung 5 fällt auf einen ersten Überlagerungsstrahlteiler 38 eines ersten Mach-Zehnder-Interferometers 39. Fig. 4 shows a schematic representation of another embodiment of the transmitter module 23 of the apparatus of FIG. 2. In the Ausgestal lines according to FIG. 3 and FIG. 4 corresponding construction elements are seen with the same reference numerals ver and are not further explained below , The transmitter module 23 of the embodiment according to FIG. 4 has a transmitter diode laser 34 as a coherent first light source which, in contrast to the transmitter diode 27 of FIG. 3, has no optical isolator. The emitted from the transmitter diode laser 34 transmit radiation 5 acts on a Kol limatoroptik 35 , which transmits the transmission radiation 5 in a parallel beam. The collimator optics 35 is arranged downstream of a transmission beam splitter 36 , with a smaller part of the intensity of the Sendestrah development 5 on a transmission beam reflector 37 is steerable. The greater part of the transmission radiation 5 is incident on a first superposition beam splitter 38 of a first Mach-Zehnder interferometer 39 .

Mit dem ersten Überlagerungsstrahlteiler 38 ist durch von dem Sendestrahlteiler 36 einfallende Intensität der Sendestrahlung 5 in einen langen Arm 40 und einen kurzen Arm 41 des ersten Mach-Zehnder- Interferometers 39 aufteilbar. Das erste Mach-Zehn der-Interferometer 39 weist weiterhin einen zweiten Überlagerungsstrahlteiler 42 auf, in dem der lange Arm 40 und der kurze Arm 41 wieder zusammengeführt sind.With the first local beam splitter 38 of the transmission radiation 5 in a long arm 40 and a short arm 41 of the first Mach-Zehnder interferometer 39 divisible by incident from the transmission beam splitter 36 intensity. The first Mach-Ten of the interferometer 39 further comprises a second heterodyne beam splitter 42 in which the long arm 40 and the short arm 41 are brought together again.

Nach Austritt aus dem ersten Mach-Zehnder-Inter ferometer 39 beaufschlagt die in einen ersten Teil ausgangsarm aus dem ersten Mach-Zehnder-Interfero meter 39 austretende Sendestrahlung 5 eine in die ser Richtung aufweitend wirkende Zerstreuungsoptik 43 und verläßt das Sendermodul 23 in Richtung des in Fig. 4 nicht dargestellten Sende/Empfangshohl spiegels 24.After exiting the first Mach-Zehnder Inter ferometer 39 applied in a first part low-output from the first Mach-Zehnder interferometer 39 exiting transmit radiation 5 in the water direction expanding divergent optics 43 and leaves the transmitter module 23 in the direction of Fig. 4, not shown, transmitting / receiving hollow mirror 24th

Der von dem Sende/Empfangshohlspiegel 24 auf das Sendermodul 23 rückgeworfene Teil der Mischungs strahlung 15 fällt nach Durchtritt durch die Zer streuungsoptik 43 auf den zweiten Überlagerungs strahlteiler 42 und beaufschlagt nach Durchlaufen des langen Armes 40 und des kurzen Armes 41 des ersten Mach-Zehnder-Interferometers 39 den ersten Überlagerungsstrahlteiler 38.The reflected from the transmitting / receiving mirror 24 on the transmitter module 23 part of the mixing radiation 15 falls after passing through the Zer scattering optics 43 on the second overlay beam splitter 42 and acted after passing through the long arm 40 and the short arm 41 of the first Mach-Zehnder Interferometer 39, the first overlay beam splitter 38th

Die optischen Längen des langen Armes 40 und des kurzen Armes 41 des ersten Mach-Zehnder-Interfero meters 39 sind dabei so aufeinander angepaßt, daß die volle Intensität der Sendestrahlung 5 bei Aus treten aus dem ersten Mach-Zehnder-Interferometer 39 in einem ersten Teilausgangsarm auf die Zer streuungsoptik 43 fällt, während die Intensität in dem zweiten Teilausgangsarm des ersten Mach-Zehn der-Interferometers 39 aufgrund von destruktiven Interferenzen im wesentlichen verschwindet. Ent sprechend fällt die volle Intensität der über den zweiten Überlagerungsstrahlteiler 42 in das erste Mach-Zehnder-Interferometer 39 eintretenden Mi schungsstrahlung 15 nach Überlagerung an dem ersten Überlagerungsstrahlteiler 38 an wesentlichen voll ständig in einen weiteren ersten Teilausgangsarm, während die Intensität der Mischungsstrahlung 15 in dem zweiten Teilausgangsarm nach dem ersten Über lagerungsstrahlteiler 38 aufgrund destruktiver Interferenzen im wesentlichen Null wird.The optical lengths of the long arm 40 and the short arm 41 of the first Mach-Zehnder Interfero meters 39 are adapted to each other so that the full intensity of the transmission radiation 5 at out of the first Mach-Zehnder interferometer 39 in a first Teilausgangsarm to the Zer scattering optics 43 falls, while the intensity in the second Teilausgangsarm of the first Mach-ten of the interferometer 39 due to destructive interference substantially disappears. Accordingly, the full intensity of the Mi passing over the second overlap beam splitter 42 in the first Mach-Zehnder interferometer 39 ing radiation 15 after superposition of the first overlay beam splitter 38 at substantially full constantly in a further first Teilausgangsarm, while the intensity of the mixing radiation 15 in the second Teilausgangsarm after the first overlay beam splitter 38 due to destructive interference is substantially zero.

Der von dem Sendestrahlreflektor 37 reflektierte Teil der Sendestrahlung 5 sowie der über den ersten Überlagerungsstrahlteiler 38 aus dem ersten Mach- Zehnder-Interferometer 39 austretende Teil der Mischungsstrahlung 15 werden mit einem dritten Überlagerungsstrahlteiler 44 in ein zweites Mach- Zehnder-Interferometer 45 eingekoppelt und nach Durchlaufen eines langen Armes 46 und eines kurzen Armes 47 desselben in einem vierten Überlagerungs strahlteiler 48 wieder überlagert. Die optischen Längen des langen Armes 46 und des kurzen Armes 47 des zweiten Mach-Zehnder-Interferometer 45 sind so eingerichtet, daß sowohl der eingekoppelte Teil der Sendestrahlung 5 als auch der eingekoppelte Teil der Mischungsstrahlung 15 unter voller konstruk tiver Interferenz in einen ersten Teilausgangsarm des zweiten Mach-Zehnder-Interferometers 45 aus treten, während die Intensitäten in dem zweiten Teilausgangsarm aufgrund destruktiver Interferenzen sowohl bei der Sendestrahlung 5 als auch bei der Mischungsstrahlung 15 zu Null werden. Die in dem ersten Teilausgangsarm kollinear geführten Teile der Sendestrahlung 5 und der Mischungsstrahlung 15 beaufschlagen schließlich den Überlagerungsdetektor 31.The part of the transmission radiation 5 reflected by the transmission beam reflector 37 and the part of the mixing radiation 15 exiting via the first superposition beam splitter 38 from the first Mach-Zehnder interferometer 39 are coupled to a third superposition beam splitter 44 in a second Mach Zehnder interferometer 45 and, after passing through a long arm 46 and a short arm 47 thereof in a fourth overlay beam splitter 48 superimposed again. The optical lengths of the long arm 46 and the short arm 47 of the second Mach-Zehnder interferometer 45 are arranged so that both the coupled part of the transmission radiation 5 and the coupled-in part of the mixing radiation 15 under full constructive tive interference in a first Teilausgangsarm of second Mach-Zehnder interferometer 45 , while the intensities in the second sub-output arm become zero due to destructive interference in both the transmit radiation 5 and the mixing radiation 15 . The parts of the transmission radiation 5 and of the mixture radiation 15 which are guided collinearly in the first partial output arm finally act on the overlay detector 31 .

Die anhand Fig. 4 erläuterte Ausgestaltung des Sendermodules 23 zeichnet sich dadurch aus, daß zum einen Rückkopplungen von Mischungsstrahlung 15 in den Sendediodenlaser 34 weitestgehend unterbunden sind und zum anderen aufgrund der im wesentlichen vollständigen Verlustfreiheit der Mach-Zehnder- Interferometer 39, 45 eine hohe Signalausbeute aus dem verhältnismäßig schwachen Teil der das Sender modul 23 beaufschlagenden Mischungsstrahlung 15 erzielt ist.The explained with reference to FIG. 4 embodiment of the transmitter module 23 is characterized by the fact that for a feedback of mixing radiation 15 in the transmitter diode laser 34 are largely prevented and on the other hand due to the substantially complete loss of freedom of Mach-Zehnder interferometers 39 , 45 a high signal yield from the relatively weak part of the transmitter module 23 acting on the mixture radiation 15 is achieved.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur optischen Datenübertragung. Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 weist eine erste Sende/Empfangseinheit 49 auf, die über einen ersten Heterodynlaserdetektor 50 verfügt. Der erste Heterodynlaserdetektor ist in an sich bekannter Weise sowohl als freilaufende kohärente erste Lichtquelle zum Emittieren von Sendestrahlung von optisch übertragenen Daten in einem Sendebetrieb als auch als Detektor einer Detektoreinheit zum Erfassen nach dem Heterodyn prinzip mit Überlagerung eingekoppelter, in ihrer Frequenz driftender Sendestrahlung mit in ihrer Frequenz regelbarer Mischungsstrahlung innerhalb des Resonators in einem Empfangsbetrieb aus gebildet. Im Empfangsbetrieb wird dabei die Strom stärke zur Erzeugung der Mischungsstrahlung so geregelt, daß an dem ersten Heterodynlaserdetektor 50 ein Ausgangssignal fester Differenzfrequenz der Frequenz der eingekoppelten Sendestrahlung und der resonatorinternen Mischungsstrahlung abgreifbar ist. Fig. 5 shows another embodiment in a schematic representation of an apparatus for optical data transmission. The device according to FIG. 5 has a first transmitting / receiving unit 49 , which has a first heterodyne laser detector 50 . The first heterodyne laser detector is in a conventional manner both as a free-running coherent first light source for emitting transmission radiation of optically transmitted data in a transmission mode and as a detector detector unit for detecting the heterodyne principle coupled with superimposed, drifting in their frequency transmission radiation in their Frequency of controllable mixing radiation within the resonator formed in a receive mode. In the receive mode while the current is strength to generate the mixing radiation regulated so that at the first heterodyne laser detector 50, an output signal of fixed difference frequency of the frequency of the coupled transmit radiation and the intracavity mixing radiation can be tapped.

Der erste Heterodynlaserdetektor 50 ist über einen ersten Tiefpaß 51 an eine erste Regelstromquelle 52 einer ersten Regeleinheit angeschlossen und von dieser mit Strom beaufschlagbar. Weiterhin ist an den ersten Heterodynlaserdetektor 50 über einen ersten Hochpaß 53 in Abhängigkeit der Stellung eines ersten Betriebswahlschalters 54 eine erste Empfangseinheit 55 oder eine erste Modulatoreinheit 56 zuschaltbar. Der ersten Modulatoreinheit 56 sind über eine erste Dateneingangsleitung 57 zu über tragende Daten einspeisbar, während mittels der ersten Empfangseinheit 55 übertragene Daten über eine erste Empfangssignalleitung 58 einer in Fig. 5 nicht dargestellten ersten Datenverarbeitungsein heit einspeisbar sind.The first heterodyne laser detector 50 is connected via a first low-pass filter 51 to a first control current source 52 of a first control unit and can be acted upon by this current. Furthermore, a first receiving unit 55 or a first modulator unit 56 can be connected to the first heterodyne laser detector 50 via a first high-pass filter 53 as a function of the position of a first operating-mode selector switch 54 . The first modulator unit 56 can be fed via a first data input line 57 to be transmitted data, while by means of the first receiving unit 55 transmitted data via a first received signal line 58 of a first Datenverarbeitungsein not shown in FIG. 5 are fed.

Die erste Sende/Empfangseinheit 49 weist weiterhin eine erste Signaloptik 59 auf, mit der von dem ersten Heterodynlaserdetektor 50 emittierte Sende strahlung zur Übertragung über eine beispielsweise als Freistrahlstrecke oder als Lichtwellenleiter faser ausgebildete Übertragungsstrecke 60 zum Emp fang durch eine zweite Sende/Empfangseinheit 61 kollimierbar ist.The first transmitting / receiving unit 49 further comprises a first signal optics 59 , with the emission radiation emitted by the first heterodyne laser detector 50 can be collimated by a second transmitting / receiving unit 61 for transmission via a transmission path 60 designed for example as a free-jet path or fiber-optic cable ,

Die zweite Sende/Empfangseinheit 61 weist ent sprechend der ersten Sende/Empfangseinheit 49 eine zweite Signaloptik 62 auf, die entsprechend dem ersten Heterodynlaserdetektor 50 mit einem zweiten Heterodynlaserdetektor 63 zusammenwirkt, der als kohärente zweite Lichtquelle beziehungsweise Detek tor arbeitet, um von dem zweiten Heterodynlaserde tektor 63 abgegebenen Sendestrahlung zu kollimieren beziehungsweise durch diesen zu empfangende Sende strahlung zu fokussieren. Der zweite Heterodyn laserdetektor 63 ist über einen zweiten Tiefpaß 64 an eine zweite Regelstromquelle 65 einer zweiten Regeleinheit angeschlossen, mit der entsprechend der ersten Sende/Empfangseinheit 49 der zweite Heterodynlaserdetektor 63 im Sendebetrieb frei laufend mit Strom zum Erzeugen von in ihrer Fre quenz unter Umständen driftenden Sendestrahlung und im Empfangsbetrieb mit einer über die zweite Regel stromquelle 65 einstellbaren Stromstärke zum Ein stellen auf eine feste Differenzfrequenz beauf schlagbar ist.The second transmitting / receiving unit 61 accordingly has the first transmitting / receiving unit 49, a second signal optics 62 , which cooperates according to the first heterodyne laser detector 50 with a second heterodyne laser detector 63 , which operates as a coherent second light source or Detek gate to detector of the second Heterodynlaserde 63 emitted transmit radiation to collimate or to focus by this transmitted radiation to be received. The second heterodyne laser detector 63 is connected via a second low-pass filter 64 to a second control current source 65 of a second control unit, according to the first transmitter / receiver unit 49 of the second heterodyne laser detector 63 in the transmission mode freely running with current to generate frequency in their Fre drifting under circumstances Broadcasting radiation and in receive mode with a power source via the second rule 65 adjustable current for a set to a fixed difference frequency beauf beatable.

An den zweiten Heterodynlaserdetektor 63 ist über einen zweiten Hochpaß 66 mittels eines zweiten Betriebswahlschalters 67 eine zweite Empfangsein heit 68 oder eine zweite Modulatoreinheit 69 zu schaltbar. Der erste Betriebswahlschalter 54 und der zweite Betriebswahlschalter 67 sind dabei über eine Schalterkopplung 70 so miteinander gekoppelt, daß die Sende/Empfangseinheiten 49, 61 jeweils im Wechsel zwischen Sendebetrieb und Empfangsbetrieb arbeiten. Die zweite Modulatoreinheit 69 ist über eine zweite Dateneingangsleitung 71 mit zu über tragenden Daten beaufschlagbar, während mit der zweiten Empfangseinheit 68 übertragene Daten über eine zweite Empfangssignalleitung 72 einer in Fig. 5 nicht dargestellten zweiten Datenverarbeitungs einheit einspeisbar sind.A second receiver unit 68 or a second modulator unit 69 can be switched to the second heterodyne laser detector 63 via a second high-pass filter 66 by means of a second operating selector switch 67 . The first operation selector switch 54 and the second operation selector switch 67 are coupled to one another via a switch coupling 70 such that the transmitting / receiving units 49 , 61 each operate alternately between transmission mode and reception mode. The second modulator unit 69 can be acted upon via a second data input line 71 to be transmitted data, while with the second receiving unit 68 transmitted data via a second received signal line 72 of a not shown in FIG. 5 second data processing unit can be fed.

Das anhand Fig. 5 erläuterte Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, daß bei einem kompakten Aufbau der Sende/Empfangseinheiten 49, 61 mit in einem Bauelement, nämlich den Heterodynlaserdetek toren 50, 63, integrierten Lichtquellen beziehungs weise Detektoren mit geringem schaltungstechnischem Aufwand einen Wechselbetrieb zwischen gleichgeord neten Einheiten mit Senden von zu übertragenden Daten und Empfangen von übertragenen Daten geschaf fen ist.The illustrated with reference to FIG. 5 embodiment is characterized in that in a compact design of the transmitter / receiver units 49 , 61 with in a device, namely the Heterodynlaserdetek gates 50 , 63 , integrated light sources relationship, detectors with low circuitry outlay a change operation between the same neten units with sending data to be transmitted and receiving transmitted data geschaf fen is.

Claims

1. A device for optical data transmission with a coherent first light source, the unit to be transmitted via a modulation unit for the modulation of transmission radiation can be fed with a coherent second light source for generating mixing radiation and with a detection unit of the transmission radiation and the mixing radiation so can be acted upon, that a received signal is generated at a difference frequency between the transmission radiation and the mixing radiation, with a control unit which is closed to the detection unit and with the frequency of radiation from a connected to the control unit light source at free running other light source to a fixed difference frequency is controllable, characterized in that the control unit ( 33 ) to the first light source ( 27 , 34 ) is connected and in that the detection unit has an overlay detector ( 31 ), which via an overlay tion unit ( 29 , 30 ; 36 , 37 , 38 , 39 , 42 , 44 , 48 ) in the direction of the first light source ( 27 , 34 ) reflected mixing radiation ( 15 ) with transmission radiation ( 5 ) for generating a control unit ( 33 ) can be fed signal for controlling the frequency the radiation ( 5 ) of the control unit ( 33 ) connected to the light source ( 27 , 34 ) is superimposed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one light source is a diode laser ( 1 , 13 , 27 , 34 , 50 , 63 ) whose frequency of generated radiation ( 5 , 15 ) via changing a supply current and / or an operating temperature is adjustable.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the detection unit comprises a single detector ( 12 ), with both a received signal with the transmitted data and a control unit ( 21 ) einspeis ble signal for controlling the frequency of the radiation ( 15 ) of the control unit ( 21 ) connected to the light source ( 13 ) can be generated.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the superposition unit comprises a beam splitter ( 29 ) and a mirror element ( 30 ) which are arranged so that on the beam splitter ( 29 ) incident mixing radiation ( 15 ) directly to the overlay detector ( 31 ). and transmission radiation ( 5 ) via the beam splitter ( 29 ) and the Spiegelele element ( 30 ) is directed to the overlay detector ( 31 ).

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the superposition unit comprises two radiation both transmitting ( 5 ) and of mixing radiation ( 15 ) by running Mach-Zehnder interferometers ( 39 , 45 ), in which the optical path lengths of the long arms ( 40 , 46 ) and the short arms ( 41 , 47 ) are each set so that the intensity of falling in a Teilausgangsarm transmission radiation ( 5 ) and mixing radiation ( 15 ) by destructive interference substantially disappears and in the other Teilausgangsarm by constructive Inter substantially completely present.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that two control units ( 52 , 65 ) are seen easily, each of which is closed to a light source ( 50 , 63 ), wherein with the light sources ( 50 , 63 ) of a switching arrangement ( 54 , 67 , 70 ) controlled in the alternating operation transmission radiation or Mi radiation radiation can be generated.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that at least one light source and a detector of De tektionseinheit integrated in a heterodyne laser detector ( 50 , 63 ) are constructed.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a transmitting optics ( 6 , 24 , 59 , 62 ) and a receiving optics ( 9 , 24 , 43 , 59 , 62 ) for data transmission in a transmission path designed as a free transmission link ( 8 , 60 ) are provided.