DE2248369A1 - Optischer zwischenverstaerker fuer ein nachrichtenuebertragungssystem - Google Patents

Description

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SIEMENS AKTIENGESEI(LSCHAi¹T München, den --3.OKT. 1872 Berlin und München Witteisbacherplatz 2

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Optischer Zwischenverstärker für ein Nachrichtenübertragungssystem

Zusatz zu Patentanmeldung P 21 47 842.2

Die Erfindung betrifft einen Zwischenverstärker für ein Übertragungssystem zur Übertragung von Nachrichten mittels Lichtwellen in optischen Wellenleitern bestehend aus einem optischen Verstärker, der die Lichtwellen nach dem Laserprinzip verstärkt.

Im Hauptpatent . ... ..,.P 21 47 842.2 (VPA 71/7114) ist ein als Lafpnrerstärker arbeitender optischer Zwischenverstärker vorgeschlagen worden, mit einem dotierten Halbleitereinkristall als aktives Medium^ in asm. die Lichtsignale verstärkt werden.

Da bei einem Halbleiterlaser die Verstärkung längs einer pn-Schicht auftritt, deren Querschnittsfläche im allgemeinen rechteckig ist, und da in optischen Nachrichtenübertragungssystem mit Lichtleitfasern gearbeitet wird, deren Querschnittsflächen im allgemeinen rund sind, kommt es an den Übergangsstellen der Lichtleitfasern mit dem Halbleiterlaser zu Lichtverlusten.

Aufgabe der Erfindung ist es, Mittel zur verlustarmen Kopplung der Lichtsignale im Zwischenverstärker anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Vermeidung von Lichtverlusten zwischen den Enden der Wellenleiter und der Ein- und Ausgangsfläche des verstärkenden Materialbezirks des Halbleiterverstärkers die vom Licht durchlaufenen rechteckigen Querschnittsflächen des Halbleiterver-

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stärkers mit den Querschnittsflächen der Kerngebiete der weiterführenden Wellenleiter übereinstimmen, wobei die rechteckigen Querschnittsflächen Höhen von 0,1 bis 10/um und Breiten von 100 bis 300 /um aufweisen.

, In diesem falle werden die Schnittflächen der Wellenleiter mit dem Halbleiterverstärker über eine klebende Immersionsanpassungsschicht in direktem Kontakt gebracht.

Bei unterschiedlichen vom Licht durchlaufenen Querschnittsflächen wird auf der Lichteintritts- und der Lichtaustrittsfläche des Halbleiterlasers je eine Anpassungsvorrichtung angeordnet.

Vorteilhafterweise besteht diese Anpassungsvorrichtung aus einem kurzen metallischen Hohlleiter mit kontinuierlich veränderter Querschnittsfläche. Derartige Hohlleiter sind durch Ziehen und Walzen aus Metallrohren leicht herstellbar. Gleichzeitig läßt sich der Hohlleiter als führung für eine Steckverbindung zwischen dem Wellenleiter und dem Halbleiterlaser ausbilden. Dabei wird der Hohlleiter auf seiner einen Seite über den Wellenleiter geschoben und auf der anderen Seite in eine öffnung eines Gehäuses eingeführt, in dem der Halbleiterlaser befestigt ist.

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Die Herstellung von bleibet Verbindungen zwischen Wellenleiter und Halbleiterverstärker wird insbesondere dadurch erreicht,

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daß ein oder zwei gekreuzte Zylinderlinsen mit kurzen Brennweiten (zylindrische Glasfaden) zwischen den Wellenleiterenden und dem Halbleiterverstärker angebracht wird. Eine solche Vorrichtung ergibt sehr kleine Abmessungen des Übergangsgebietes zwischen Wellenleiter und Halbleiterverstärker.

An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in der Figurenbeschreibung näher erläutert.

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• ' ' -3-Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen je eine Einkoppelvorrichtung.

Die Figur 1 zeigt ein Ausführungebeispiel, hei dem das Kerngebiet des Wellenleiters den gleichen Querschnitt wie der Verstärkerwellenleiter hat. Es ist ein Halbleiterverstärker 1 dargestellt, de%en Innengebiet 2 einen höheren Brechungsindex aufweist als die umgebenden Gebiete 3 und 4. Auf der Lichteintrittsseite des Halbleiterverstärkers 1 stimmt die Querschnittsfläche des höherbrechenden Gebietes mit der Querschnittsfläche 6 des
Kerngebietes des Wellenleiters 7 überein. Die Querschnittsfläche grenzt das Kerngebiet des Wellenleiters von dem Mantelgebiet 8 ab. Die gleichen Abmessungen bestehen zwischen dem Halbleiterverstärker 1 und dem Kerngebiet des weiterführenden Wellenleiters 9· Die gezeigten Rechteckformen werden bei allen von
den Lichtsignalen durchlaufenen Wellenleitern des Nachrichtenübertragungssystems eingesetzt.

In der Figur 2 ist eine Steckverbindung zwischen dem Wellenleiter und dem Halbleiterverstärker dargestellt. Der Halbleiterverstärker 1 mit dem höherbrechenden Gebiet 2 ist über eine
schematisch dargestellte Befestigungsvorrichtung 10 mit einem
Gehäuse 11 verbunden. Durch eine Öffnung 12 ist ein auf die
anpassende Form gewalzter metallischer Hohlleiter 13 eingeführt· Im Hohlleiter 13 ist der ankommende Wellenleiter 7 durch einen Klebstoff H befestigt. Die Verbindung zwischen dem Hohlleiter und dem Gehäuse 11 ist ebenfalls durch einen Klebstoff 14 befestigt. , ' '

In der Figur 3 wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsflächenanpassung zwischen Wellenleiter und Halbleiterverstärker gezeigt. Der Wellenleiter 7 mit seinem Kerngebiet 6 und seinem Mantelgebiet β leitet das zu übertragende Licht auf eine erste und um 90° versetzte zwei te Zylinderlinse (Glasfäden)· Durch diese Zylinderlinsen wird der Lichtstrahl auf der Lichteintritt eflache 15 des Halbleiterverstärkerβ 1 abgebildet. Da

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die Zylinderlinsen sehr kurze Brennweiten haben, reicht ein Raum von wenigen Millimetern bei dieser Vorrichtung zur Querschnittsflächenanpassung aus.

3 Figuren .

6 Patentansprüche

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Z, 0 9 8 1 5/05 AO

Claims (6)

1. Patentansprüche

   Zwischenverstärker für ein Nachrichtenübertragungssystein zur Übertragung von Nachrichten mittels Lichtwellen in optischen Wellenleitern bestehend aus einem optischen Verstärker, der die Lichtwellen nach dem Laserprinzip verstärkt nach Patent P 21 47 842.2 (VBA 71/71H), dadurch g e'k e η η zeichnet , daß zur Vermeidung von Lichtverlusten zwischen den Enden der Wellenleiter und der Ein- und Ausgangsflache des verstärkenden Materialbezirks des Halbleiterverstärkers die vom Licht durchlaufenen rechteckigen Querschnittsflächen des Halbleiterverstärkers mit den Querschnittsflächen der Kerngebiete der weiterführenden Wellenleiter übereinstimmen, wobei die rechteckigen Querschnittsflächen Höhen von 0,1 bis 10/um und Breiten von 100 bis 300 /um aufweisen.
2. 2. Zwischenverstärker nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Liehteintritts- bzw. Lichtaustiittsfläche der Wellenleiter mit dem Halbleiterverstärker in direktem Kontakt gebracht ist.
3. 3· Zwischenverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß zur Vermeidung von Lichtverlusten zwischen den Enden &r Wellenleiter und der Ein- und Austrittsfläche des verstärkenden Materialbezirks des Halbleiterverstärkers bei unterschiedlichen vom Licht durchlaufenen Querschnittsflächen je eine Anpassungsvorrichtung angeordnet ist.
4. 4. Zwischenverstärker nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Anpassungsvorrichtung ein kurzer metallischer Hohlleiter mit kontinuierlich veränderter Querschnitt sflache ist.

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5. 5. Zwischenverstärker nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Hohlleiter gleichzeitig als Führung für eine Steckverbindung zwischen Wellenleiter und Halbleiter dient.
6. 6. Zwischenverstärker nach Anspruch 3» dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Anpassungsvorrichtung aus mindestens einer Zylinderlinse mit kurzer Brennweite besteht.

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