DE2237853C3 - Optisches unsymmetrisch wellenleitendes Verbindungselement - Google Patents

Description

aufgezeichnet. Als Ausgangsmaterial dienten verlustarme Glasstäbe mit den Brechungsindices n_Kern=1,51 und n_Mantei = 1,47. ε ist der Kegelwinkel und r der

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement mit Radius des Verbindungselementes an der Lichteinkreisförmigen oder vieleckigen Querschnittsflächen 35 trittsseite. 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 einem Strahlungssender bis zu einem _{V0Q 1Omrad} (f. _{= 10} ü^\ beträgt die Differenz Strahlungsempfänger (diese eingeschlossen) Bauele- V «"> /

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 Fig.2 ist ein erfindungsgemäßes Verbin-

mittelnden Lichtsignals eine die Information verfäl- dungselement 1 dargestellt, welches Lichtsignale von ichende 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 5 des Modulaflexionen. Diese Reflexionen sind nun auf verschie- tors 4 zur Deckung. Ein vom Laser 2 ausgesandter dene Weise schädlich. Einerseits führen sie tu 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 5 hin und her, wo· Gefahr, daß der Verstärker zu schwingen anfängt. bei er bei jedem Entreffen auf der Hache 5 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.

Der vom Lasersender 2 ausgesandte Impuls mit Strecke I₁, so daß die Amplitude /_s des Impulses zu

einer Amplitude Z₁ erfährt auf der Strecke I₁ bis zu dem Ort des Verbindungselementes mit dem größten Radius R eine Dämpfung, die zu der geringfügig verkleinerten Amplitude Z₂ führt. Auf dem weiteren Wege zur Reflexionsfläche 5 über die längere Strecke t₂ ist die Dämpfung ebenfalls relativ gering, da der Winkel E₂ klein ist. Von dem hier anlangenden Impuls mit der Amplitude /_a wird der Teil /₄ reflektiert und auf der Strecke l_t nach links nur geringfügig gedämpft. Infolge des relativ großen Winkels E₁ entsteht dann aber eine starke Dämpfung auf der der Amplitude Z_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 S transmittierten Τώίΐ des Impulses mit der Amplitude Z₉ nicht mehr wahrnehmen zu können.

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

A Es wurde experimentell festgestellt, daß die Dämp- Patentansnrüche- fung ω emem Wellenleiter von dessen Konizität ab- Patentansprucne. ^ ^ Dämpfung steigt ^1 dem Kegelwiukel biiiLihrih ^ ^ Dpg g g

1. Verbindungselement zur Kopplung eines exponentiell an, und zwar_beieinemimι Lichtrichtung IichtweUenleiters mit einem zweiten Lich^eUen- 5 sich^engendenKegel selu-stok,^ ememmLichtleiter oder einem anderem aktiven oder passiven richtung sich aufweitenden Kegel fast unmerklich
optischen Element mit kreisförmigen oder viel- Da der Einfluß der Form der Endflachen des Vereckigen Querschnittsflächen zur Ausbildung einer bindungselementes fur ehe Dampfungswerte unwein einer gewünschten Lichtausbreitungsrichtung sentlich ist, werden zur Ausnutzung der gesamten geringen Ld in der entgegengesetzten Richtung io Flächen der anschließenden Bauelemente die beiden Lrkln Dämpfung in einem optischen Über- Endflächen yorteilhafterweise an diese geometrisch tragungssystem, fekennzeichnet durch angepaßt Eine beispielsweise rechteckige Eingangseinen LichtweUenleiter mit einer in der Lichtaus- fläche des Verbindungselementes nimmt dann auf breitungsrichtung sich mit einem öffnungswinkel dem Wege zu semer Endflache kontinuierlich, z. B. ε,<90^ο vergrößernden Querschnittsfläche und 15 eme Kreisform an.

einer nach einer Länge I₁ sich mit einem öff- Die Dämpfung des Verbmdungselementes hangt

nungswinkele, verkleinernden Querschnittsfläche, außer von den Abmessungen (Lange, Große der

wobei die Lichtaustrittsfläche und die Lichtein- Querschnittsfläche und Kegelwinkel) auch von des-

trittsfläche an die dächen der anschließenden sen Materialeigenschaften ab. Die optimale Form

Bauelemente geometrisch angepaßt sind. »° eines Verbindungselementes muß experimentell er-

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, da- mittelt 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 F i g. 1 zeigt em Diagramm;

Querschnittfläche des Verbindungselementes in 15 Fig. 2 zeigt em unsymmetrisches wellenleitendes der gewünschten Lichtausbreitungsrichtung über Verbindungselement und
weniger als dessen halber Länge schneller ansteigt F i g. 3 zeigt Amplitudendiagrammt.

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

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