DE2237853B2 - Optisches unsymmetrisch wellenleitendes verbindungselement - Google Patents

Description

aufgezeichnet. Als Ausgangsmaterial dienten verlustarme Glasstäbe mit den Brechungsindices n_Ker„ = 1,51 und n_Uantei = 1,47. £ ist der Kegelwinkel und r der

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement mit Radius des Verbindungselementes an der Lichteinkreisförmigen oder vieleckigen Querschnittsflächen 35 trittssei*e. Man sieht, daß für ein sich einengendes zur Ausbildung einer in einer gewünschten Lichtaus- Verbindungselement die Dämpfung stark, für ein breitungsrichtung geringen und in der entgegenge- sich aufweitendes Verbindungselement nur sehr setzten Richtung starken Dämpfung in einem opti- schwach ansteigt. Bei einem Verbindungselement mit sehen Übertragungssystem. einer kreisförmigen Eintrittsfläche und einem Radius

Bei optischen Anordnungen zur Signalübertragung, 40 von r = 1 mm und dem sehr geringen Kegelwinkel welche von emem Strahlungssender bis zu einem _{10 d} (£ _{= 1O}IÜ2!) _beträgt die Differenz

Strahlungsempfänger (diese eingeschlossen) Bauele- \r mm / ^e

mente mit spiegelnden Flächen enthalten, werden der in dB gemessenen Dämpfung für ein sich ein-Lichtsignale zwischen diesen Flächen mehrmals teil- engendes gegenüber einem sich aufweitenden Verweise reflektiert und teilweise transmittiert. Der Strah- 45 bindungselement fast zwei Zehnerpotenzen,
lungsempfänger registriert dann statt eines zu über- In der F i g. 2 ist ein erfindungsgemäßes Verbin-

mittelnden Lichtsignals eine die Information verfäl- dungselement 1 dargestellt, welches Lichtsignale von sehende Folge von Lichtsignalen, welche dadurch einem Lasersender 2 mit einer spiegelnden Lichtausentsteht, daß Teile eines Lichtsignals zwischen den trittsfläche 3 und einem Modulator 4 mit einer ebenzwei reflektierenden Bauelementen zirkulieren und 50 falls spiegelnden Lichteintrittsfläche 5 übertragen nach jedem Umlauf ein Signal transmittiert wird. soll. Das Verbindungselement 1 hat die Form eines

Besondere Nachteile entstehen in der optischen sich in der gewünschten Signalausbreitungsrichtung Nachrichtentechnik mit geführten Wellen und in der zunächst aufweitenden und danach einengenden Keintegrierten Optik. Wird Licht in dielektrischen WeI- gelstumpfes. Die beiden Endflächen des Verbindungslenleitern geführt, so führen Unregelmäßigkeiten des 55 elementes kommen mit der Lichtaustrittsfläche 3 des Wellenleiters, Stoßstellen, Streuzentren etc. zu Re- Lasers 2 und der Lichteintrittsfläche S des Modulaflexionen. Diese Reflexionen sind nun auf verschie- tors 4 zur Deckung. Ein vom Laser 2 ausgesandter dene Weise schädlich. Einerseits führen sie zu Signal- Impuls wird an der Fläche 5 zum Teil reflektiert, Verzerrungen, andererseits besteht bei Verwendung zum Teil transmittiert. Der reflektierte Impuls zirkuoptischer Verstärker durch diese Rückkopplung die 60 liert zwischen den Flächen 3 und S hin und her, wo-Gefahr, daß der Verstärker zu schwingen anfängt. bei er bei jedem Entreffen auf der Fläche S zum Teil Es ist deshalb ein Bauelement mit einer unsymmetri- wieder transmittiert wird.

sehen Übertragungseigenschaft erforderlich. Die Dämpfung der reflektierten Impulse im VerAufgabe der Erfindung ist es, eine einfache aber bindungselement wird an Hand der Fig. 3 erklärt, wirksame Vorrichtung zur Vermeidung von uner- 65 Hier sind untereinander die Amplituden eines vom wünschten Lichtzirkulationen anzugeben. Lasersender 2 ausgesandten Lichtimpulses auf seinem

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 Wege zwischen den Flächen 2 und 3 bei jeweils einbeschriebene Verbindungselement gelöst. maliger Reflexion dargestellt.

Dsr vom Laseisender 2 ausgesandte Impuls mit einer Amplitude I₁ erfährt auf der Strecke I₁ bis zu dem Ort des Verbindungselementes mit dem größten Radius R eine Dämpfung, die zu der geringfügig verkleinerten Amplitude I₂ führt. Auf dem weiteren S Wege zur Reflexionsfläche 5 über die längere Strecke Z₂ ist die Dämpfung ebenfalls relativ gering, da der Winkel E₂ klein ist. Von dem hier anlangenden Impuls mit der Amplitude /_s wird der Teil J₄ reflektiert und auf der Strecke Z₂ nach links nur geringfügig ge- ίο dämpft Infolge des relativ großen Winkels ^₁ entsteht dann aber eine starke Dämpfung auf der Strecke I₁, so daß die Amplitude J₅ des Impulses zu der Amplitude /_e stark verringert wird. Nach der Reflexion des Impulses an der Fläche 3 wird er auf seinem Wege nach rechts wieder geringfügig weitergedämpft, was jedoch ausreicht, um den an der Fläche 5 transmittierten Teil des Impulses mit der Amplitude I₉ nicht mehr wahrnehmen zu können.

Durch das Verbindungselement ist somit verbinden worden, daß aus einem einzelnen Impuls durch Reflexion an zwei hintereinanderliegenden Reflexionsflächen eine die Messung verfälschende Impulsfolge entsteht

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Es wurde experimentell festgestellt, daß die Dämp- p .Mtwm-„.„. fang in einem Wellenleiter von dessen Koniziiät ab- Patentanspruche. £|l Die Dämpfeng steigt mit dem Kegelwinkel

1. Verbmdungselement zur Kopplung eines ^^^^^^^^iS^b^^SSf

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eckigen Querschniösflächen zur Ausbildung einer bindungselementes für Ae Dampfungswerte unwein dner gewünschten Iichtausbreitungsrichtang senüich fet, werden zur^Ausnutzung der gesamten geringen und in der entgegengesetzten Richtung xo Flachen der anschließenden Bauelemente die beiden ftarkln Dämpfung in tüfem optischen Über- Endflächen vorteilhafterweise an diese geometnsch tragungssystei fekennzeichnet durch angepaßt Eme beispielsweise rechteckige Eingangs- «Sn Sehtwenenldter mit einer in der lichtaus- fläche des Verbmdungselementes nimmt dann auf bratungsrifätung sich mit ejnem öffnungswinkel dem Wege zu semer Endflache kontinuierlich, z. B. e.<90° vergrößernden Querscnnittsfläche und 15 eine Kreisform an.

einer nach einer Länge L sich mit einem öff- Die Dämpfung des Verbladungselement«_ß hangt nungswinkelf, verkleinernden Querschnittsfläche, außer von den Abmessungen Change, Große der wobei die Lidnaustrittsfläche und die Lichtein- Querschnittsfläche und Kegelwinkel) auch von destrittsfläche an die Flächen der anschließenden sen Materialeigenschaften ab. Die optimale Form Bauelemente geometnsch angepaßt sind. *> eines Verbindungselementes muß experimentell er-

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, da- mitteit werden.

durch gekennzeichnet, daß ε₂ = 90°. Die Erfindung wird an Hand der Figurenbeschrei-

3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder bung näher erläutert.

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Fig. 1 zeigt ein Diagramm;

Querschnittfläche des Verbindungselementes in as Fig· 2 zeigt ein unsymmetrisches wellenleitendes der gewünschten Lichtausbreituagsrichtung über Verbindungselement und
weniger als dessen halber Länge schneller ansteigt F i g. 3 zeigt Amplitudendiagramme,

als sie dahinter über die restliche Länge abfällt. In dem in der Fig. 1 dargestellten Diagramm

sind Dämpfungswerte in dB pro cm in Abhängigkeit 30 von den Abmessungen eines Verbindungselementes