DE2433153A1

DE2433153A1 - Anordnung zur breitbandigen uebertragung optischer signale

Info

Publication number: DE2433153A1
Application number: DE2433153A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Auracher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-07-10
Filing date: 1974-07-10
Publication date: 1976-01-29

Description

Anordnung zur breitbandigen Ubertragung optischer Signale Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur breitbandigen Ubertragung optischer Signale über weite Entfernungen mittels einer Multimodefaser.
Zur Ubertragung von optischen Signalen ist es bekannt, Monomode-oder Multimodefasern zu verwenden. Die Multimodefasern hat gegenüber den Monomodefasern den großen Vorteil, daß größere Herstellungstoleranzen, ein größerer Pkzeptanzwinkel und somit die Verwendung von inkohärenten Lichtquellen und vor allem geringerer Justiergenauigkeiten der Faser in Bezug auf anzukoppelnae Elemente erforderlich sind.
Diesem Vorteil steht der Nachteil gegenüber, daß bei Verwendung der Multimodefaser nur optische Signale geringer Bandbreite übertragen werden können, die durch verscb edene Laufzeiten der Signale in den einzelnen Moden verursacht wird.
Um nun eine Multimodefaser zur Ubertragung breitbandiger optischer Signale über weite Entfernungen einsetzen zu können, ist es also erforderlich, daß die unterschiedlichen Laufzeiten der einzelnen Moden ausgeglichen werden.
Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine derartige Anordnung anzugeben, mit der der Ausgleich der unterschiedlichen Laufzeiten der einzelnen Moden bereits auf der Ubertragungsstrecke selbst erfolgt.
Ausgehend von einer Anordnung der-eingangs genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die die Ubertragungsstrecke bildende Multimodefaser in mindestens zwei Teilstücke unterteilt ist und daß zwischen jeweils zwei Teilstücken ein Modenwandler angeordnet ist, der die hohen Moden in niedrige Moden umwandelt und umgekehrt.
Vorteilhafterweise ist der Modenwandler ein Glasfaserbündel, dessen die optischen Signale des ersten Teilstückes aufnehmende Eingangsseite konzentrisch so zum ersten Teilstück derart angeordnet- ist, daß die äußeren Fasern des Glasfaserbündels die höheren Moden empfangen und die inneren Fasern die niedrigeren Moden empfangen, wobei die Glasfasern im Glasfaserbündel so angeordnet sind, daß an der Äusgangsseite des Glasfaserbündels die eingangsseitig äußeren Fasern innen liegen und die eingangsseitig inneren Fasern außen liegen.
Das Glasfaserbündel kann auch in mehrere Teilbündel unterteilt sein, wobei nur ein Teilbündel so ausgestaltet ist, daß die eingangsseitig innen liegenden Fasern an der Ausgangsseite dieses Teilbündels außen liegen und umgekehrt.
Voraussetzung zum Einsatz der Multimodefaser bei der erfindungsgemäßen Anordnung als Übertragungsstrecke für breitbandige -optische Signale über weite Entfernungen ist, daß die Multimodefaser nur geringe Schwankungen im Kerndurchmesser und im Brechungsindex aufweist und genügend geradlinig verlegt wird, damit keine starke Modenumwandlung in der Faser stattfindet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren beispielsweise beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Übertragungsstrecke und Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines Modenwandlers.
Bei dem in Figur 1 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ubertragungsstrecke in zwei Teilstücke 2 und 3 unterteilt, die jeweils aus einer Multimodefaser bestehen. Mit 1 ist ein Sender bezeichnet, von dem aus die zu übertragenden breitbandigen optischen Signale des ersten Teilstückes 2 zugeführt werden und mit 5 ist ein Empfänger bezeichnet, dem die von der Übertragungsstrecke 2, 3 übertragenen optischen Signale zugefuhrt werden. Zwischen den beiden Teilstücken 2 und 3 ist ein Modenwandler angeordnet, der die hohen Moden in niedrige Moden umwandelt. Dadurch werden die Laufzeitunterschiede der einzelnen Moden im ersten Teilstück 2 im folgenden Teilstück 3 weitgehend ausgeglichen.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Modenwandlers 4. Im Fernfeld der zur Übertragung verwendeten Multimodefaser wird ein Bündel von Glasfasern 13, 14 konzentrisch zur Multimodefaserachse angeordnet, so daß es die optischen Signale des ersten Teilstückes 2 aufnimmt. Dabei empfangen die äußeren Fasern 13 des Bündels Licht mit höheren Moden aus der Übertragungsstrecke, während die inneren Fasern 14 die niedrigen Moden empfangen. Die Glasfasern 13, 14 werden dann im Bündel so vertauscht, daß die eingangsseitig äußeren Fasern 13 an der Ausgangsseite innen liegen und die eingangsseitig inneren Fasern 14 an der Ausgangs seite außen liegen. Die vom Ende des Glasfaserbündels 7 ausgehenden optischen Signale werden dann wieder auf die Multimodefaser des zweiten Teilstückes 3, z.B.
durch eine Linse 10 abgebildet.
Um die niedrigen Moden des ersten Teilstückes 2 möglichst gleichmäßig in die hohen Moden des zweiten Teilstückes umzuwandeln, kann der Modenwandler 4 aus mehreren Glasfaser-Teilbündeln bestehen. Zu diesem Zweck sind, wie in Figur 2 dargestellt, zwischen dem Ende des ersten Teilstückes 2 und dem Glasfaserbündel 7 ein weiteres konzentrisch angeordnetes Glasfaserbündel 6 angeordnet, wobei die hohen Moden durch die außenliegenden Glasfasern 11 und über eine Linse 9 beispielsweise auf die äußeren Glasfasern 13 des Teilbündels 7 abgebildet werden und die niedrigen Moden über die inneren Fasern 12 und ebenfalls eine Linse 9 auf die Glasfasern 14. Zwischen der Ausgangsseite des Teilbündels 7 und dem Teilstück 3 der Ubertragungsstrecke ist ein weiteres Glasfaserbündel 8 konzentrisch angeordnet, dem die vom Teilbündel 7 abgegebenen optischen Signale ebenfalls über Linsen 9 zugeführt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es also möglich, eine Multimodefaser mit ihren Vorteilen zur Ubertragung breitbandiger optischer Signale über weite Entfernungen einzusetzen, ohne daß Laufzeitunterschiede der einzelnen Moden am Ende der Ubertragungsstrecke auftreten.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1.)Anordnung zur breitbandigen Ubertragung optischer Signale über J über weite Entfernungen mittels einer Multimodefaser, dadurch g e k e n n z e i c h n,e t , daß die die Ubertragungsstrecke bildende Multimodefaser in mindestens zwei Teilstücke unterteilt ist und daß zwischen jeweils zwei Teilstücken ein Modenwandler angeordnet ist, der die hohen Moden in niedrige Moden umwandelt und umgekehrt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Modenwandler ein Glasfaserbündel ist, dessen die optischen Signale des ersten Teilstückes aufnehmende Eingangsseite konzentrisch zum ersten Teilstück derart angeordnet ist, daß die äußeren Fasern des Glasfaserbündels die höheren Moden empfangen und die inneren Fasern die niedrigen Moden empfangen, wobei die Glasfasern im Glasfaserbündel so angeordnet sind, daß an der Ausgangsseite des Glasfaserbündels die eingangsseitig äußeren Fasern innen liegen und die eingangsseitig inneren Fasern außen liegen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Glasfaserbündel iii mehrere Teilbündel unterteilt ist und daß nur ein Teilbündel so ausgestaltet ist, daß die eingangsseitig innen liegenden Fasern an der Ausgangsseite dieses Teilbündels außen liegen und umgekehrt.