DE2606255A1 - COUPLING FOR DIELECTRIC FIBER WAVE GUIDE - Google Patents
COUPLING FOR DIELECTRIC FIBER WAVE GUIDEInfo
- Publication number
- DE2606255A1 DE2606255A1 DE19762606255 DE2606255A DE2606255A1 DE 2606255 A1 DE2606255 A1 DE 2606255A1 DE 19762606255 DE19762606255 DE 19762606255 DE 2606255 A DE2606255 A DE 2606255A DE 2606255 A1 DE2606255 A1 DE 2606255A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coupling
- lens
- housing part
- coupling member
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
Kupplung für dielektrische LichtwellenleiterCoupling for dielectric fiber optic cables
Die Erfindung betrifft eine Kupplung für dielektrische Lichtwellenleiter.The invention relates to a coupling for dielectric optical waveguides.
Der Begriff Licht bzw. optisch umfaßt in dieser Beschreibung diejenigen Bereiche des elektromagnetischen Spektrums, die üblicherweise als Infrarot-, sichtbarer und Ultraviolett-Bereich bekannt sind. Der Begriff optische oder Lichtleitfaser hat dieselbe Bedeutung wie dielektrischer optischer oder Li chtw e1Ie nie it er.The term light or optical in this description includes those areas of the electromagnetic spectrum, commonly referred to as infrared, visible, and ultraviolet are known. The term optical or optical fiber has the same meaning as dielectric optical or It’s really never it.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung, d. h. eine Stecker- oder Verbindungseinrichtung, für dielektische Lichtwellenleiter zu schaffen.It is the object of the invention to provide a coupling, i. H. a plug or connection device for dielectric optical waveguides to accomplish.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei Kupplungsglieder mit jeweils im wesentlichen einem rohrförmigen Gehäuseteil und eine Kupplungseinrichtung, die beide Kupplungsglieder so zusammenkuppelt, daß deren Achsen koaxial sind, The object is achieved according to the invention by two coupling members each having essentially a tubular housing part and a coupling device which couples the two coupling members together in such a way that their axes are coaxial,
41-(8667I)MaF41- (8667I) MaF
709820/0616709820/0616
wobei das erste Kupplungsglied eine koaxial innerhalb des rohrförmigen Gehäuseteils angeordnete asphärische Linse und im Brennpunkt der Linse angeordnet eine Lichtquelle, einen lichtempfindlichen Detektor oder einen dielektrischen Lichtwellenleiter aufweist, und wobei das andere Kupplungsglied eine koaxial innerhalb des anderen Kupplungsglieds angeordnete Pokussiereinrichtung und im Brennpunkt der Fokussiereinrichtung angeordnet eine Lichtquelle, einen lichtempfindlichen Detektor oder einen dielektrischen Lichtwellenleiter aufweist.wherein the first coupling member is an aspherical lens arranged coaxially within the tubular housing part and A light source, a light-sensitive detector or a dielectric optical waveguide is arranged at the focal point of the lens having, and wherein the other coupling member a focusing device arranged coaxially within the other coupling member and at the focal point of the focusing device arranged a light source, a photosensitive Has detector or a dielectric optical waveguide.
Dabei kann die Kupplungseinrichtung eine Schraubkupplung sein. Die Schraubkupplung kann einen von einem Gehäuseteil gehalterten Gewindering aufweisen, der in ein Schraubgewinde an der Außenfläche des anderen Gehäuseteils eingreift.The coupling device can be a screw coupling be. The screw coupling can be one of a housing part Have retained threaded ring which engages in a screw thread on the outer surface of the other housing part.
Jedes Kupplungsglied kann eine Lichtleitfaser aufweisen, deren Endfläche sich jeweils im entsprechenden Brennpunkt befindet. Die Fokussiereinrichtung kann dabei eine asphärische Linse sein, jede Lichtleitfaser kann in einem Kapillarrohr befestigt sein, wobei jedes Kapillarrohr an einer End- oder Abschlußkappe befestigt oder gesichert ist, die von dem jeweiligen rohrförmigen Gehäuseteil gehaltert ist. Ebenso kann das eine Kupplungsglied eine lichtemittierende Diode (LED) und das andere Kupplungsglied eine Lichtleitfaser aufweisen, deren Endfläche im Brennpunkt ist. Das rohrförmige Gehäuseteil des einen Kupplungsglieds kann eine asphärische Linse aufweisen. Das rohrförmige Gehäuseteil des anderen Kupplungsglieds kann ebenfalls eine asphärische Linse besitzen. Das rohrförmige Gehäuseteil des anderen Kupplungsglieds kann ebenso auch eine Pokussiereinrichtung in Form eines Konus enthalten.Each coupling member can have an optical fiber, the end face of which is located in the respective focal point. The focusing device can be an aspherical lens, each optical fiber can be fastened in a capillary tube, each capillary tube being fastened or secured to an end cap or end cap which is held by the respective tubular housing part. Likewise, one coupling element can have a light-emitting diode (LED) and the other coupling element can have an optical fiber, the end face of which is at the focal point. The tubular housing part of the one coupling member can have an aspherical lens. The tubular housing part of the other coupling member can also have an aspherical lens. The tubular housing part of the other coupling member can also contain a focusing device in the form of a cone.
709820/0616709820/0616
-ψ --ψ -
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das eine Kupplungsglied eine Lichtleitfaser und das andere eine Photodiode aufweisen.According to another embodiment, the one Coupling member have an optical fiber and the other a photodiode.
Vorteilhaft enthält ein rohrförmiges Gehäuseteil ein halbreflektierendes Glied, das an der Achse des Gehäuseteils so befestigt ist, daß dann, wenn die beider^Jlieder der Kupplung zusamnengefügt sind, ein Teil des zwischen der asphärischen Linse und der Pokussiereinrichtung übertragenen Lichtes von der Achse der Kupplung wegreflektiert wird. Das halbreflektierende Glied ist vorteilhaft unter 45° zur Achse der Kupplung geneigt und das Gehäuseteil enthält ein weiteres Gehäuse bzw. einen Gehäuseansatz, der mit dem (ersteren) Gehäuseteil in Verbindung steht, wobei der Gehäuseansatz einen lichtempfindlichen Detektor besitzt zum Empfangen des von dem halbreflektierenden Glied reflektierten Lichtes.A tubular housing part advantageously contains a semi-reflective member located on the axis of the housing part is so attached that when the two ^ members of the Coupling are joined together, part of the between the aspherical lens and the focusing device Light is reflected away from the axis of the coupling. The semi-reflective member is advantageously at 45 ° to the Axis of the coupling inclined and the housing part contains a further housing or a housing extension, which with the (former) housing part is in connection, wherein the housing extension has a light-sensitive detector for Receiving the reflected from the semi-reflective member Light.
Gemäß einem anderen AusfUhrungsbeispiel weist ein Kupplungsglied einen Laser und das andere Kupplungsglied eine Lichtleitfaser auf. Das eine Kupplungsglied enthält vorzugsweise eine erste Zylinderlinse und eine zweite Zylinderlinse, deren Achse rechtwinklig zu der Achse der ersten Zylinderlinse angeordnet ist, wobei die Zylinderlinsen so angeordnet sind, daß der Laserstrahl in einen parallelen Lichtstrahl mit Kreisquerschnitt umgeformt wird. Ebenso kann das eine Kupplungsglied eine Linse und ein Prisma aufweisen. Vorteilhaft besitzt das eine Kupplungsglied eine asphärische Linse und das andere Kupplungsglied einen Konus.According to another exemplary embodiment, one coupling member has a laser and the other coupling member has an optical fiber on. The one coupling member preferably contains a first cylinder lens and a second cylinder lens, whose Axis is arranged at right angles to the axis of the first cylinder lens, the cylinder lenses being arranged so that the laser beam is transformed into a parallel light beam with a circular cross-section. A coupling member can also do this have a lens and a prism. Advantageously, one coupling member has an aspherical lens and that other coupling member a cone.
Vorzugsweise ist die mindestens eine asphärische Linse eine asphärische Kunststoff-Linse.The at least one aspherical lens is preferably an aspherical plastic lens.
709820/061 6709820/061 6
-Jr--Jr-
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated with reference to the drawing Embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung;1 shows, in section, a first exemplary embodiment of a coupling according to the invention;
Fig. 2 in Aufsicht die Kupplung gemäß Fig. IjFig. 2 is a plan view of the coupling according to FIG
Fig. 3 im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung;Fig. 3 in section a second embodiment of a clutch according to the invention;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Kupplung gemäß Fig. 3;Fig. 4 is a schematic representation of the coupling according to Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;5 shows a schematic representation of a third exemplary embodiment the invention;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Kupplung zwischen einem Laser und einer Lichtleitfaser;6 shows a schematic representation of a coupling between a laser and an optical fiber;
Fig. 7a, b eine schematische Darstellung eines Linsensystems für eine einen Laser verwendende Kupplung;7a, b show a schematic representation of a lens system for a clutch using a laser;
Fig. 8a, b eine schematische Darstellung eines anderen Linsensystems für eine einen Laser verwendende Kupplung;8a, b show a schematic representation of another lens system for one using a laser Coupling;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer anderen^okussiereinrichtung für eine einen Laser verwendende Kupplung;9 shows a schematic representation of another focusing device for a clutch using a laser;
Fig. IO eine schematische Darstellung einer ander en Ausbildung einer Kupplung zwischen einem Laser und einer LichtIe itfaser.Fig. IO a schematic representation of another s training a coupling between a laser and a light guide fiber.
709820/0610709820/0610
Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen eine demontierbare Kupplung zwischen zwei Lichtleitfasern. Gemäß den Pig. I und 2 besitzt die Kupplung ein erstes im wesentlichen rohrförmiges Gehäuseteil 10 und ein zweites im wesentlichen rohrförmiges Gehäuseteil 11. Das erste Gehäuseteil 10 besitzt einen ersten Rohrabschnitt 12 und einen zweiten Rohrabschnitt 14, der sich koaxial zum ersten Rohrabschnitt 12 erstreckt. Der zweite Rohrabschnitt 14 besitzt geringeren Innendurchmesser als der erste Rohrabschnitt 12, wobei ein Absatz 15 an der Übergangsstelle zwischen den beiden Rohrabschnitten 12 und 14 gebildet ist. Der Außenumfang des ersten Rohrabschnitts 12 besitzt einen Umfangsabsatz 16, der am Umfangjan einer Stelle im wesentlichen in der Mitte der Längsausdehnung ausgebiluet ist, wobei der Umfangsabsatz einen Anschlag für einen Gewindering 18 bildet, der zum Zusammenkuppeln der beiden Gehäuseteile 10, 11 verwendet wird.1 and 2 of the drawing show a removable one Coupling between two optical fibers. According to the Pig. I. and 2 the coupling has a first substantially tubular shape Housing part 10 and a second substantially tubular housing part 11. The first housing part 10 has a first pipe section 12 and a second pipe section 14 which are coaxial with the first pipe section 12 extends. The second pipe section 14 has smaller ones Inner diameter than the first pipe section 12, with a shoulder 15 at the transition point between the two pipe sections 12 and 14 is formed. The outer circumference of the first pipe section 12 has a circumferential shoulder 16 that extends on the The circumference is a point substantially in the middle of the longitudinal extent, the circumferential shoulder forms a stop for a threaded ring 18 which is used to couple the two housing parts 10, 11 together will.
Ein Sicherungsring 20 ist im Inneren des ersten Rohrabschnitts 12 an einer Axialstelle gehaltert, die der des Absatzes 16 entspricht. Der Sicherungsring 20 wirkt als Anschlag für einen Bund 21 und eine asphärische Linse 22, die zwischen dem Bund 21 und dem Absatz 15 gesichert ist. Die Linse 22 ist koaxial zum Gehäuseteil 10 befestigt.A locking ring 20 is held in the interior of the first pipe section 12 at an axial point that corresponds to that of the Paragraph 16 corresponds. The locking ring 20 acts as a Stop for a collar 21 and an aspherical lens 22 which is secured between the collar 21 and the shoulder 15. The lens 22 is fastened coaxially to the housing part 10.
Der zweite Rohrabschnitt ist mit einer End- oder Abschluß-..kappe 24 verbunden, mittels einer ringförmigen Klemmeinrichtung 25. Die Abschlußlappe . 24 enthält einen rohrförmigen Teil 26 mit einer Endwand 28 am von dem zweiten Rohrabschnitt entferntesten Ende. Die Endwand 28 besitzt einen ersten und einen zweiten Rohrteil 29, 30, die koaxial von der Endwand nach außen ragen. Das offene Ende 31 des Rohrteils 26 ist demThe second pipe section is with an end or closure - .. cap 24 connected by means of an annular clamping device 25. The end flap. 24 includes a tubular Part 26 having an end wall 28 at the end furthest from the second pipe section. The end wall 28 has a first and a second pipe section 29, 30 extending coaxially from the end wall protrude outwards. The open end 31 of the pipe part 26 is the
709820/061S709820 / 061S
-ß - -ß -
Ende des zweiten Rohrabschnitts 14 benachbart angeordnet. Die Wand am offenen Ende des Röhrte ils 2.6 ist verdickt, um eine Umfangslippe 32 am Innenumfang bzw. Innenrand zu bilden.End of the second pipe section 14 arranged adjacent. The wall at the open end of the tube 2.6 is thickened in order to form a circumferential lip 32 on the inner circumference or inner edge.
Die ringförmige Klemmeinrichtung 25 besitzt einen Ringteil 34, der koaxial im Rohrteil 26 der Abschlußkappe 24 so befestigt ist,daß ein dichter Sitz mit der Innenwand der Abschlußkappe 24 gebildet ist. Ein Rohrteil 36 erstreckt sich vom Ringteil 34 zur Endwand 28. Ein Kegelstumpfteil 37 erstreckt sich von der anderen Seite des Ringteils 34 zum zweiten Rohrabschnitt 14 und ein Rohrteil 38 erstreckt sich koaxial vom Kegelstumpfteil 37 um den Außenumfang des zweiten Rohrabschnitts 14. Ein Klemmring 39 mit Schraub-Vorspannung erstreckt sich um den Rohrteil 38, um ihn fest an den zweiten Rohrabschnitt 14 anzuklemmen bzw. anzudrücken.The annular clamping device 25 has an annular part 34, which is mounted coaxially in the tubular part 26 of the end cap 24 so that a tight fit with the inner wall of the End cap 24 is formed. A pipe portion 36 extends from the ring portion 34 to the end wall 28. A truncated cone portion 37 extends from the other side of the ring portion 34 to the second pipe section 14 and a pipe part 38 extends coaxially from the truncated cone portion 37 around the outer circumference of the second Pipe section 14. A clamping ring 39 with screw bias extends around the pipe part 38 in order to clamp or press it firmly onto the second pipe section 14.
Ein Glas-Kapillarrohr 4l ist koaxial zur Abschlußkappe so befestigt, daß der eine Endabschnitt innerhalb des Rohrteils 29 der Abschlußkappe 24 angeordnet ist. Das Kapillarrohr 41 erstreckt sich vom Rohrteil 29 in ein Rohrglied 42, das koaxial im Rohrteil 29 angeordnet ist. Das Rohrglied 42 besitzt einen Ringflansch 44, der am Ringteil aufliegt unu an ihm mittels einer Schraube 45 gesichert ist. Eine Glasfaser 46 ist im Kapillarrohr 41 in üblicher Weise so gesichert, daß die Enuflache 48 der Glasfaser 46 bündig mit der Endfläche des Kapillarrohrs 41 ist. Die Glasfaser erstreckt sich durch das Rohrteil 29, 30 der Abschlußkappe nach außen. Die Endfläche 48 der Faser 46 ist im Brennpunkt der Linse 22 angeordnet.A glass capillary tube 4l is coaxial with the end cap fastened in such a way that one end section is arranged within the tubular part 29 of the end cap 24. That Capillary tube 41 extends from tube part 29 into a tube member 42 which is arranged coaxially in tube part 29. That Tube member 42 has an annular flange 44 which is attached to the ring part rests on it by means of a screw 45 is secured. A glass fiber 46 is secured in the capillary tube 41 in the usual way so that the enuflache 48 of the glass fiber 46 is flush with the end face of the capillary tube 41 is. The glass fiber extends through the tubular part 29, 30 of the end cap outward. The end face 48 of the fiber 46 is in focus the lens 22 arranged.
Das zweite Gehäuseteil 21 ist ähnlich dem ersten Gehäuseteil 10. Das zweite Gehäuseteil 11 besitzt einen ersten Rohrabschnitt 50 mit einer Senkung 51,in die ein Endteil des ersten Rohrabschnitts 12 des ersten Gehäuseteils 10 so eingreift, daß die beiden Gehäuseteile wesentlich koaxialThe second housing part 21 is similar to the first housing part 10. The second housing part 11 has a first pipe section 50 with a countersink 51 into which an end part of the first pipe section 12 of the first housing part 10 engages so that the two housing parts are substantially coaxial
709820/0β1β709820 / 0β1β
sind, und einen zweiten Rohrabschnitt 52, der sich koaxial vom ersten Rohrabschnitt 50 erstreckt. Der zweite Rohrabschnitt 52 besitzt geringeren Innendurchmesser als der erste Rohrabschnitt 50, wobei ein Absatz 53 an der Übergangsstelle der beiden Rohrabschnitte 50, 52 gebildet ist. Der Außenumfang des ersten Rohrabschnitts 50 besitzt ein Schraubgewinde 50, in das der vom ersten Gehäuseteil 10 gehalterte Gewindering 18 eingreift. Der erste Abschnitt 50 besitzt einen radial nach außen ragenden Plansch 56 mit öffnungen 57. Der Flansch 56 sieht eine Möglichkeit vor, das Gehäuseteil 11 an einer starren oder ortsfesten Einrichtung zu befestigen.and a second pipe section 52 extending coaxially from the first pipe section 50. The second pipe section 52 has a smaller inner diameter than the first pipe section 50, with a shoulder 53 at the transition point of the two pipe sections 50, 52 is formed. The outer periphery of the first pipe section 50 has a Screw thread 50 into which the threaded ring 18 held by the first housing part 10 engages. The first section 50 has a radially outwardly protruding pool 56 with openings 57. The flange 56 provides a possibility of the housing part 11 on a rigid or stationary device to fix.
Ein Sicherungsring 58 ist im Innererides ersten Rohrabschnitts 50 gehaltert. Der Sicherungsring 58 wirkt als Anschlag für einen Bund 59 und eine asphärische Linse 60, die zwischen dem Bund 59 und dem Absatz 53 gesichert oder sicher gehalten ist. Die Linse 60 ist koaxial zum Gehäuseteil 11 befestigt.A locking ring 58 is held in the interior of the first pipe section 50. The locking ring 58 acts as a stop for a collar 59 and an aspherical lens 60, which is secured or safe between the collar 59 and the paragraph 53 is held. The lens 60 is fastened coaxially to the housing part 11.
Der zweite Rohrabschnitt 50 ist mit einer End- oder Abschlußkappe 62 auf eine Weise befestigt, die im wesentlichen mit der für die Abschlußkappe 24 beschriebenen identisch ist. Die Abschlußkappe 62 ist im wesentlichen identisch zur Abschlußkappe 24 und wird daher nicht näher erläutert; die den Bauteilen der Abschlußkappe 24 entsprechenden Bauteile der Abschlußkappe 62 besitzen entsprechende mit einem Strich versehene Bezugszeichen.The second pipe section 50 is provided with an end cap 62 is secured in a manner substantially identical to that described for end cap 24. The end cap 62 is essentially identical to the end cap 24 and is therefore not explained in more detail; the the components of the end cap 62 corresponding to the components of the end cap 24 have corresponding ones with a line provided reference numerals.
Die in Pig.l gezeigte Kupplung ist eine demontierbare oder trennbare Kupplung, d. h.^daß die beiden Gehäuseteile 10, durch Abschrauben des Gewinderings 18 trennbar sind. Das Ende der Glasfaser 46' ist im Brennpunkt der Linse 60 und dasThe coupling shown in Pig.l is a removable or separable coupling, d. h. ^ that the two housing parts 10, can be separated by unscrewing the threaded ring 18. The end of the glass fiber 46 'is at the focal point of the lens 60 and the
709820/061 6709820/061 6
Ende der Glasfaser 46 im Brennpunkt der Linse 22. Dadurch wird vom Ende der Glasfaser 46' abgegebenes Licht durch die Linse 60 in ein paralleles Lichtbündel umgeformt und durch die Linse 22 auf das Ende der Paser 46 fokussiert. Da das Licht zwischen den beiden Linsen60, 22 sich im wesentlichen als paralleles Lichtbünael ausbreitet, ist die Trennung bzw. der Abstand der Linsen 22 und 60 unkritisch. Daher können Zusatzbauteile wie ein teilreflektierender Spiegel ggf. zwischen den beiden Linsen angeordnet werden.End of the glass fiber 46 at the focal point of the lens 22. This causes light emitted from the end of the glass fiber 46 'through the Lens 60 is transformed into a parallel bundle of light and focused through lens 22 onto the end of Paser 46. Since that Light propagates between the two lenses 60, 22 essentially as a parallel beam of light, the separation or the distance between lenses 22 and 60 is not critical. Additional components such as a partially reflecting mirror can therefore be used if necessary. be placed between the two lenses.
Die verwendeten Linsen sollten für sphärische Aberration korrigiert sein, müssen jedoch, wenn monochromatisches Licht verwendet wird, nicht für chromatische Aberration korrigiert sein. Die Linsen müssen nicht besonders dafür entwickelt sein, daß sie geringe Aberration außerhalb der Achse besitzen, da die zu kuppelnden Fasern in der Linsenachse anzuordnen sind und da weiter die Querschnitt-Abmessungen der Pasern gering sind im Vergleich mit den Brennweiten der verwendeten Linsen. Eine asphärische Linse aus gepreßtem oder geformtem Kunststoff erfüllt alle Bedingungen für eine Linse für die erfindungsgemäße Kupplung und ist daher eine vorteilhafte Linse für die Kupplung.The lenses used should be corrected for spherical aberration, but must be corrected for monochromatic light used should not be corrected for chromatic aberration. The lenses don't have to be specially designed for this be that they have little off-axis aberration, since the fibers to be coupled are to be arranged in the lens axis are and since the cross-sectional dimensions of the Pasern are small compared to the focal lengths of the lenses used. A molded or molded plastic aspherical lens meets all the requirements for a lens for the coupling according to the invention and is therefore an advantageous lens for the coupling.
Wenn jedes Teil der Kupplung zusammengefügt ist, kann die Paser so ausgerichtet werden, daß ihre Endfläche im Brennpunkt der Linse ist durch Verwendung eines Teleskops. Das Teleskop ist seinerseits an jedem Gehäuseteil 10, 11 befestigt und die Lage der Paser wird eingestellt, bis ihr im Teleskop beobachtetes Bild im Brennpunkt ist und an einem Fadenkreuz od.dgl. im Okular des Teleskops zentriert ist. Die Faser wird dann in ihrer Lage gesichert.With each part of the coupling mated, the paser can be oriented so that its end face is in focus the lens is made by using a telescope. The telescope is in turn attached to each housing part 10, 11 and the position of the Paser is adjusted until the image observed in the telescope is in focus and on a crosshair or the like. is centered in the telescope's eyepiece. The fiber is then secured in its position.
709820/0616709820/0616
Wenn die Fasern der in Pig. I dargestellten Kupplung gleiche Durchmesser und numerische Aperturen besitzen, gibt es nur eine Einstellung für die maximale Kupplung bzw. Kopplung erreichbar ist. Jedoch können die Toleranzen für einen O,ldB-Verlust bestimmt werden, und zwar folgendermaßen. Jede Faser ist an der Achse der Linse auf etwa 1 % des Kerndurchmessers a einzustellen und innerhalb 0,01a/2M des Brennpunkts der Linse zu positionieren, wobei NA. die numerische Apertur der Faser ist. jede Faserachse ist innerhalb Ο,ΟΙΝΑ zur Achse der Kupplung auszurichten. Die Brennweiten der beiden Linsen dürfen sich um höchstens 1 % unterscheiden und die beiden Gehäuseteile müssen seitlich ausgerichtet sein um höchstens 0,01 χ 2fNA und in Winkelrichtung um höchstens 0,01a/2f, mit f - . Brennweite jeder Linse.When the fibers of the in Pig. I have the same diameter and numerical apertures coupling shown, there is only one setting for the maximum coupling or coupling can be achieved. However, the tolerances for 0.1 dB loss can be determined as follows. Each fiber should be adjusted at the axis of the lens to about 1 % of the core diameter a and positioned within 0.01a / 2M of the focal point of the lens, where NA. is the numerical aperture of the fiber. each fiber axis is to be aligned within Ο, ΟΙΝΑ to the axis of the coupling. The focal lengths of the two lenses may differ by a maximum of 1 % and the two housing parts must be aligned laterally by a maximum of 0.01 χ 2fNA and in the angular direction by a maximum of 0.01a / 2f, with f -. Focal length of each lens.
Die Fig.3 zeigt eine Kupplung, bei der eine lichtemittierende Diode (LED) mit einer Lichtleitfaser gekoppelt ist. Die Kupplungpnthält auch ein halbreflektierendes Glied zwischen den Linsen der Kupplung«3 shows a coupling in which a light-emitting Diode (LED) is coupled with an optical fiber. The coupling also includes a semi-reflective Link between the lenses of the coupling "
Gemäß Fig.3 enthält die Kupplung zwei Gehäuseteile 110 und 111. Das Gehäuseteil 110 ist im wesentlichen identisch dem Gehäuseteil 10, das anhand der Fig. 1 und 2 erläutert ist und wird daher nicht näher erläutert. Entsprechende Bauteile des Gehäuseteils 110 weisen gleiche Bezugszeichen mit dem Zusatz 1 auf wie entsprechende Bauteile in Fig. 1.According to FIG. 3, the coupling contains two housing parts 110 and 111. The housing part 110 is essentially identical to the housing part 10, which is explained with reference to FIGS and is therefore not explained in more detail. Corresponding components of the housing part 110 have the same reference numerals with the Addition 1 to the same as corresponding components in FIG. 1.
Das Gehäuseteil 111 besitzt einen ersten Rohrabschnitt mit einer Senkung 161, in die ein Endteil des ersten Rohr-The housing part 111 has a first pipe section with a countersink 161 into which an end part of the first pipe
709820/0616709820/0616
abschnitts 112 des Gehäuseteils 110 so eingreift, daß die beiden Gehäuseteile 110, 111 im wesentlichen koaxial sind; ein zweiter Rohrabschnitt erstreckt sich koaxial zum ersten Rohrabschnitt Ι6θ; und ein Kegelstumpfabsatζ l63 ist einstückig zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrabschnitt l6o, 162 angeordnet. Die Wand des ersten Rohrabschnitts I60 besitzt eine erste Radialöffnung I65 und eine zweite Radialöffnung 166 diametral gegenüber der ersten Radialöffnung 165. Die erste Radialöffnung 165 nimmt einen HaIsteil eines Zylindergehäuses 169 auf. Das Zylindergehäuse I69 nimmt eine Photodiode I70 auf, deren Zweck weiter unten erläutert wird.section 112 of the housing part 110 engages so that the the two housing parts 110, 111 are substantially coaxial; a second pipe section extends coaxially with the first Pipe section Ι6θ; and a truncated cone absat l63 is in one piece arranged between the first and the second pipe section l6o, 162. The wall of the first pipe section I60 has a first radial opening 165 and a second radial opening 166 diametrically opposite the first radial opening 165. The first radial opening 165 takes a neck portion a cylinder housing 169. The cylinder housing I69 takes a photodiode I70, whose purpose is below is explained.
Die zweite Radialöffnung nimmt eine Fixierschraube I72 einer Halte'ung I73 auf, die im ersten Rohrabschnitt 160 angeordnet ist. Die Halterung I73 trägt eine Glasscheibe 174, deren Ebene unter 45° zur Achse des Rohrabschnitts I60 geneigt ist.The second radial opening takes a fixing screw I72 a holding I73, which is located in the first pipe section 160 is arranged. The holder I73 carries a glass pane 174, the plane of which is inclined at 45 ° to the axis of the pipe section I60 is.
Ein Sicherungsring 176 ist im Inneren des zweiten Rohrabschnitts 162 neben der Verbindungsstelle mit dem Kegelstumpf ^Absatz 165 gehaltert. Der Sicherungsring 76 wirkt als Anschlag für einen Bund I78 und eine asphärische Linse I79, die zwischen dem Bund 178 und einem ringförmigen sich radial nach innen erstreckenden Flansch ΙδΟ gesichert ist, der am Ende des zweiten Rohrabschnitts l62 gebildet ist.A locking ring 176 is inside the second tube section 162 adjacent to the junction with the truncated cone ^ Paragraph 165 held. The locking ring 76 acts as a stop for a collar I78 and an aspherical lens I79, between the collar 178 and an annular one radially inwardly extending flange ΙδΟ is secured, the is formed at the end of the second pipe section l62.
Der zweite Rohrabschnitt ist mit einem Endgehäuse I85The second pipe section is with an end housing I85
verbunden. Das Endgehäuse I85 enthält einen ersten Rohrteil 188>dastied together. The end housing I85 contains a first tubular part 188> the
- ko axial über das Ende des Rohrabschnitts 162, axial zu diesem sich erstreckt; divergiert zum Rohrabschnitt 162 und ein zweiter Rohrteil I90 ist koaxial zum Rohrabschnitt 162, diesen um-- co-axially over the end of the pipe section 162, axially to this itself extends; diverges to pipe section 162 and a second pipe part I90 is coaxial with pipe section 162, around this
709820/0618709820/0618
gebend, angeordnet. Ein Schraub-Klemmring 192 ist um den Ringteil 190 angeordnet, um ihn am Ringabschnitt 162 festzuklemmen. Der erste Ringteil 188 besitzt einen radial nach innen ragenden Ringflansch I96. Der Flansch weist sich axial erstreckende Öffnungen für Schrauben I98 auf, die im im Ende der Wand des zweiten Rohrabschnitts gebildeten GewindeÖffnungen eingreifen. Ein Teil einer Schaltplatte 200 ist am Plansch I96 befestigt. Die Platte besitzt eine Zentralöffnung, in der ein Kontakt 201 angeordnet ist. Der Kontakt 201 haltert eine lichtemittierende Diode 202, die so angeordnet ist,daß sie koaxial zum Gehäuseteil 101 ist. und daß sie im Brennpunkt der Linse I79 ist.giving, arranged. A screw clamp ring 192 is around the Ring part 190 arranged to clamp it to the ring portion 162. The first ring portion 188 has a radially inwardly protruding ring flange I96. The flange has axially extending openings for bolts I98 on that im in the end of the wall of the second pipe section the thread openings formed. Part of a Circuit board 200 is attached to Plansch I96. The plate has a central opening in which a contact 201 is arranged is. The contact 201 supports a light emitting diode 202 which is arranged so that it is coaxial with the housing part 101 is. and that it is at the focal point of lens I79.
Die in Fig.3 gezeigte Kupplung ist wie die in Fig. 1 dargestellte Kupplung demontierbar oder trennbar. Die lichtemittierende Diode 202 ist im Brennpunkt der Linse I79 und das Ende der.Faser 146 ist im Brennpunkt der Linse 122. Dadurch wird von der Diode 202 emittiertes Licht in einen parallelen Lichtstrahl bzw. ein Lichtstrahlenbündel durch die Linse I79 geformt, wird durch die Glasscheibe 174 übertragen und dann auf das Ende der Faser 146 fokussiert.The coupling shown in Fig. 3 is like that in Fig. 1 Coupling shown can be dismantled or separated. The light emitting diode 202 is in focus of the lens I79 and the end of fiber 146 is at the focal point of lens 122. This causes light emitted by diode 202 to flow into a A parallel light beam or a light beam formed by the lens I79 is transmitted through the glass pane 174 and then focused on the end of fiber 146.
Ein Teil des zur Scheibe 174 übertragenen Lichtes wird durch die Scheibe 174 auf die Photodiode I70 reflektiert. Das sieht eine Überwachungseinrichtung zum Betrieb der Kupplung vor und zum Erzeugen eines Rückkopplungssignals zum Stabilisieren des Ausgangssignals der lichtemittierenden Diode. Es ist auch . ^ in einer zur in Fig. 3 dargestellten Weise ähnlichen Weise möglich, eine Glasscheibe zu verwenden, um Lichtjauf eine andere Lichtleitfaser zu reflektieren, so daß mehr als eine Faser von einer einzigen licht-Part of the light transmitted to disk 174 is reflected by disk 174 onto photodiode I70. This provides a monitoring device for operating the clutch and for generating a feedback signal for Stabilize the output of the light emitting Diode. It is also . ^ in one for shown in Fig. 3 In a similar way, it is possible to use a sheet of glass to reflect light onto another optical fiber, so that more than one fiber from a single light
709820/0618709820/0618
emittierenden Diode oder einer anderen Lichtquelle versorgt werden können.emitting diode or another light source can be supplied.
Die Lage der lichtemittierenden Diode I70 und die der Paser 146 ist durch Verwendung eines Teleskops einstellbar in einer anhand der Fig. 1 beschriebenen Weise.The location of the light emitting diode I70 and that of the Paser 146 can be adjusted using a telescope in a manner described with reference to FIG.
Es ist durch Verwenden einer Linsen-Kopplung gemäß Fig. j5 möglich, eine Leistungszunähme des zur Faser übertragenen Lichtsignals zu erhalten relativ .zu. der mit einer Stoß-Kupplung übertragenen, wenn der Durchmesser der Faser größer als der Durchmesser der Diode oder der Lichtquelle ist. Um dies darzustellen, ist die Kupplung schematisch in Fig. 4 wiedergegeben. Es zeigen a^ = Durchmesser der lichtemittierenden Diode, a2 = Kerndurchmesser der Faser, f, = Brennweite der Linse 179, f2 = Brennweite der Linse 122. Es kann gezeigt werden, daß dann, wenn die numerische Apertur der Linse I79 ausreichend groß ist, die mögliche Leistungs·By using a lens coupling according to FIG. 5, it is possible to obtain an increase in the power of the light signal transmitted to the fiber relative to. that transmitted with a butt coupling when the diameter of the fiber is larger than the diameter of the diode or the light source. To illustrate this, the coupling is shown schematically in FIG. It shows a ^ = diameter of the light emitting diode, a 2 = core diameter of the fiber, f, = focal length of lens 179, f 2 = focal length of lens 122. It can be shown that if the numerical aperture of lens I79 is sufficiently large is the possible power
2 2 zunähme für eine Linsen-Kupplung ag /a.^ beträgt.2 2 increase for a lens coupling is a g /a.^ .
Bei einem Ausführungsbeispiel einer Kupplung beträgt al = 5° Ζ-™ u*10- ap = ^!5 /um. Das ergibt einen Leistungsgewinn von 4,6dB, der auf 3,9dB verringert ist, wenn Ref lektionsverluste an den Linsen berücksichtigt werden.In one embodiment of a coupling, a l = 5 ° Ζ- ™ u * 10 - a p = ^! 5 / um. This results in a performance gain of 4.6dB, which is reduced to 3.9dB if reflection losses on the lenses are taken into account.
Es ist auch möglich, eine Lichtleitfaser mit einer Photodiode zu koppeln bzw. zu kuppeln. Diese Kupplung ist ähnlich der gemäß Fig. 5, außer daß die Diode 202 durch eine Photodiode ersetzt ist. Dabei kann die Scheibe 17^ verwendet werden oder nicht.It is also possible to use an optical fiber with a photodiode to couple or to couple. This coupling is similar to that of FIG. 5, except that diode 202 is a photodiode is replaced. The disk 17 ^ can be used or not.
709820/0618709820/0618
Bei den beschriebenen Kupplungen wird in jedem Teil der Kupplung eine asphärisohe Kunststoff-Linse verwendet. Es ist auch möglich, einen Konus anstelle einer der Linsen in einer Kupplung zum Kuppeln der Lichtquelle mit einer Faser oder einer Faser mit einem Lichtdetektor zu verwenden. Eine derartige Kupplung ist schematisch in Fig. 5 für eine Faser-Lichtdetektor-Kupplung dargestellt. Es zeigen a, = Durchmesser der Lichtquelle 205, A1 = Durchmesser des durch die Linse 206 erzeugten parallelen Lichtstrahlenbündels, A0 = Durchmesser des Konus 207 am größeren Ende und Ap = dessen Durchmesser am kleineren Ende, ao = Kerndurchmesser der Faser 208. A0 muß mindestens so groß wieIn the couplings described, an aspheric plastic lens is used in each part of the coupling. It is also possible to use a cone in place of one of the lenses in a coupling for coupling the light source to a fiber or a fiber to a light detector. Such a coupling is shown schematically in FIG. 5 for a fiber-light detector coupling. It shows a, = diameter of the light source 205, A 1 = diameter of the parallel light beam generated by the lens 206, A 0 = diameter of the cone 207 at the larger end and Ap = its diameter at the smaller end, a o = core diameter of the fiber 208. A 0 must be at least as large as
1 έ 1 έ
A1 sein und A0 muß mindestens so groß wie a2 sein und die numerische Apertur NA des Konus 207 sollte größer als die der Faser 208 sein.A 1 and A 0 must be at least as large as a 2 and the numerical aperture NA of the cone 207 should be larger than that of the fiber 208.
Es kann gezeigt werden, daß die in den Konus 202 einge führte Lichtleistung beträgtIt can be shown that the light power introduced into the cone 202 is
5T1" ) a ' R'5T 1 ") a ' R '
mit R = spezifische Strahlung der Quelle 205, f^ = Brennweite der Linse 206.with R = specific radiation of the source 205, f ^ = focal length of the lens 206.
Die in die Faser eingeführte Lichtleistung beträgt P2 = \— « a2 . sin2 Q2 R,The light power introduced into the fiber is P 2 = \ - « a 2. sin 2 Q 2 R,
mit θρ = der in Fig. 5 dargestellte Winkel.with θρ = the angle shown in FIG.
Das gleiche gilt für eine Zweilinsen-Kupplung. Die Parameter einer Kupplung mit einer Linse in einem Teil und einem Konus im anderen können so gewählt werden, daß dieThe same applies to a two-lens coupling. The parameters of a coupling with a lens in one part and a cone in the other can be chosen so that the
709820/0616709820/0616
-vr--vr-
Konus/Paser-Verbindung unkritisch ist.Cone / paser connection is not critical.
Es ist möglich, in einem Teil der Kupplung eine dicke Linse zu verwenden. In der Praxis ist eine dicke Linse auf die Verwendung in dem Faser-Teil der Kupplung beschränkt, wegen der möglichen Einkapselung entweder der Lichtquelle oder des Lichtdetektors.It is possible to use a thick lens in part of the coupling. In practice it is a thick lens limited to use in the fiber part of the coupling, because of the possible encapsulation of either the light source or the light detector.
Es kann auch ein Laser in einem Teil der Kupplung verwendet werden, um Licht in eine Lichtleitfaser im anderen Teil der Kupplung einzuführen. Dabei sind jödoch im Fall eines Lasers Besonderheiten zu berücksichtigen.A laser in one part of the coupling can also be used to direct light into an optical fiber in the other Introduce part of the coupling. But yodoch are in the case special features of a laser must be taken into account.
Eine einen Laser verwendende Kupplung ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. Ein Laser 220 besitzt eine Übergangstiefe a und -breite b und der vom Laser erzeugte Strahl besitzt Strahlungs-Halbwinkel tO und ß abhängig von den ÜbergangsAbmessungen. Wenn die Linsen 222, 223 einfache Linsen von der bei einem Kuppler mit lichtemittierender Diode gemäß Fig. 5 beschriebenen Art sind, so muß^um die gesamte vom Laser in eine Richtung senkrecht zu seiner Breite abgestrahlte.ι Leistung zu erfassen, die numerische Apertur der Linse 222- mindestens sin 0C betragen.A coupling using a laser is shown schematically in FIG. A laser 220 has a transition depth a and width b and the beam generated by the laser has radiation half- angles t0 and β depending on the transition dimensions. If the lenses 222, 223 are simple lenses of the type described in a coupler with a light emitting diode according to FIG Lens 222- be at least sin 0 C.
Wenn diese Bedingung erfüllt ist, besitzt das Bild des Lasers eine Breite vonWhen this condition is met, the laser image has a width of
b sin au b sin au
Wenn die gesamte Leistung in die Faser gehen soll, dauf dieIf all the power should go into the fiber, then the
Bildbreite nicht größer als der Faserdurchmesser a2 sein, d. h. Ib sinoCj>a2 sin.G2-JThe image width should not be larger than the fiber diameter a 2 , ie Ib sinoCj> a 2 sin.G 2 -J
Für einen Laser mit b = I7 /Um und cC = 6O° und mit geigneten. Kupplungs-Linsen kann die gesamte Leistung in eine Faser mit 85 /um Durchmesser und ,einer numerischen Apertur von 0,18 eingeführt werden. Eine praktische Schwierigkeit ist die Unerreichbarkeit von einfachen Linsen einer numerischen Apertur, die größer als 0,5 ist, so daß bisher lediglichjetwa die Hälfte der Las er-Leistung in die Faser einfUhrbar ist. Für Fasern geringeren Durchmessers ist die einführbare Leistung proportional geringer.For a laser with b = I7 / Um and cC = 60 ° and with suitable. Coupling lenses can deliver all the power in one fiber with 85 / µm diameter and, one numeric Aperture of 0.18 can be introduced. A practical difficulty is the inaccessibility of simple lenses one numerical aperture that is greater than 0.5, so that so far only about half of the laser power into the fiber can be introduced. For fibers with a smaller diameter, this is insertable power proportionally lower.
Um eine bessere Anpassung zwischen dem Laser und der Faser zu erreichen, ist ein sorgfältiger ausgearbeitetes Linsensystem notwendig. Ein derartiges System ist schematisch in den Fig. 7a und Tb dargestellt. Dieses Linsensystem ist im Laserteil der Kupplung befestigt und enthält eine erste Zylinderlinse 2j5O und eine zweite Zylinderlinse 23I, deren Achse rechtwinklig zur Achse der Zylinderlinse 230 angeordnet ist. Dieses System erzeugt einen kreisförmigen parallelen Lichtstrahl bzw. ein Lichtstrahlbündel. Die Linse 2J5O besitzt kurze Brennweite und große numerische Apertur zum Anpassen des großen Strahlungswinkels des Lasers und die Linse 2J51 besitzt große Brennweite und numerische Apertur, um den kleinen Strahlungswinkel des Lasers anzupassen. Die Brennweiten sind so gewählt, daß der Kreis-Strahl einen Durchmesser ähnlich dem des durch die Kupplung gemäß Fig.J erzeugten Strahles besitzt .jDie Linse im Faserteil der Kupplung sollte eine solche Brennweite besitzen, daß deren wirksame numerische Apertur die der Faser anpaßt für eine Monomode-Faser.In order to achieve a better match between the laser and the fiber, a more carefully crafted lens system is required necessary. Such a system is shown schematically in Figures 7a and 7b. This lens system is fixed in the laser part of the coupling and contains a first cylindrical lens 2j50 and a second cylindrical lens 23I, whose Axis arranged at right angles to the axis of the cylindrical lens 230 is. This system generates a circular, parallel light beam or a bundle of light beams. The lens 2J5O owns short focal length and large numerical aperture to adjust the large beam angle of the laser and the lens 2J51 has a large focal length and numerical aperture in order to adapt the small beam angle of the laser. The focal lengths are chosen so that the circular beam has a diameter similar to that of the beam generated by the coupling according to Fig.J.jDie lens in the fiber part of the coupling should have a focal length such that its effective numerical aperture matches that of the fiber for a single mode fiber.
709B20/061S709B20 / 061S
Wenn die Paser eine Multimode-Jüaser ist, kann die Brennweite der Linse erhöht werden, um einen Spielraum für die Lage des Lasers und/oder der Paser vorzugeben.If the Paser is a multimode Jüaser, the focal length can the lens can be increased in order to provide a margin for the position of the laser and / or the Paser.
Die Zylinderlinsen 230, 231 sollten gemeinsamen Brennpunkt besitzen und sollten gegenüber dem Laser genau ausgerichtet sein. Die Oberflächen dieser Linsen, insbesondere derjenigen mit großer Apertur müssen nichtzirkular sein zur Korrektur der sphärischen Aperation.The cylindrical lenses 230, 231 should have common focal point and should be precisely aligned with the laser. The surfaces of these lenses, in particular those with a large aperture need to be non-circular to correct the spherical aperation.
Ein dem Fig. 7 gleichwertiges Linsensystem ist eines, bei dem Licht vom Laser mit einer normalen Linse parallel geführt wird, die asphärisch sein kann, und dann behandelt wird, um den parallelen Strahl elliptischen Querschnitts kreisförmig zu machen. Ein Galilei-Teleskop-System ist in den Fig. 8a und 8b dargestellt. Es weist eine normale Linse 250,eine Zylinderlinse 251 kurier Brennweite und eine positiv zylindrische Linse 252 auf. Mit dieser Anordnung können die engen Abmessungen des Laserstrahls vergrößert werden durch das Verhältnis der Brennweiten der Linsen 251 und 252, so daß diese gleich seifcr Breitenabmessung ist. Die Brennweite der positiven Zylinderlinse 252 muß gleich der der Normallinse 250 sein, um korrekte Anpassung in die Faser mit einer einzigen Linse im Faserteil der Kupplung zu erreichen.A lens system equivalent to FIG. 7 is one in which light from the laser is guided in parallel with a normal lens, which can be aspherical, and then treated is to make the parallel beam of elliptical cross section circular. A Galileo telescope system is shown in Figs. 8a and 8b. It has a normal lens 250, a cylindrical lens 251 and shorter focal length a positive cylindrical lens 252. With this arrangement, the narrow size of the laser beam can be enlarged are determined by the ratio of the focal lengths of the lenses 251 and 252, so that it is equal to its own width dimension. the The focal length of the positive cylindrical lens 252 must be equal to of the normal lens 250 to allow for correct fit into the fiber with a single lens in the fiber part of the coupling reach.
Es ist zu beachten, daß das Teleskop als eine Einheit aufgebaut werden kann, um die Anzahl der Luft-Glas-Trennflächen zu verringern. Dadurch ist nurmehr eine Einheit mit dem Laser auszurichten.It should be noted that the telescope can be built up as a unit to reduce the number of air-glass interfaces to reduce. This means that only one unit needs to be aligned with the laser.
Ein zweites Beispiel dieses möglichen Linsensystems ist in Fig. 9 dargestellt. Es verwendet ein Prisma 260, das in einem parallelen LichtstrahleribUnde1 bzw. einem parallelenA second example of this possible lens system is shown in FIG. It uses a prism 260 that in a parallel light emitter body 1 or in a parallel one
709820/0616709820/0616
Lichtstrahl angeordnet ist, das bzw. der durch eine Linse erzeugt wird. Der Strahl kann in einer Richtung gedehnt werden, wobei die Dehnung durch den Einfallswinkel des Strahls auf das Prisma 260 bestimmt ist. Eine Folge von Prismen kann das Einzelprisma 26o ersetzen. Durch geeigneten Aufbau der Kupplung kann eine Vorrichtung zur veränderlichen Strahl-Dehnung vorgesehen werden.Light beam is arranged, which or which is generated by a lens. The beam can be stretched in one direction the expansion being determined by the angle of incidence of the beam on prism 260. A series of prisms can do that Replace single prism 26o. With a suitable construction of the coupling, a device for variable beam expansion are provided.
Es ist|auch zu beachten, daß eine Kupplung hohen Wirkungsgrades aufbaubar ist, die eine einzige Linse imlaserteil der Kupplung und einen Konus im Faserteiibesitzt. Eine derartige Kupplung ist schematisch in Fig.10 dargestellt. Eine Linse 270 erzeugt einen Lichtstrahl mit einer Hauptachse A und einer Nebenachse B und zugeordneten DivergenzenIt should also be noted that a high-efficiency clutch can be built, which has a single lens in the laser part of the coupling and a cone in the fiber part. One such a coupling is shown schematically in FIG. A lens 270 creates a beam of light with a major axis A and a minor axis B and associated divergences
c6 und ß. Für einen Monomode-Laser gilt A sin qC = B sin ß. Der breiteste Teil des Strahls tritt an der größeren Endfläche eines Konus 27I mit einem Durchmesser A ein und tritt vom Konus 27I an der kleineren Endfläche mit einem Durchmesser A und einer Divergenz <x aus. Daher gilt A1 sin oC1 = A sinc6 and ß. For a single mode laser, A sin qC = B sin ß applies. The widest part of the beam enters at the larger end face of a cone 27I with a diameter A and exits from the cone 27I at the smaller end face with a diameter A and a divergence <x . Therefore A 1 sin oC 1 = A sin applies
Ähnlich tritt die schmale Abmessung des Strahls in den Konus mit einem Durchmesser B ein und tritt mit einer Divergenz ß aus derart, daß gilt A sin ß = B sin ß. Das heißt, das <£-=* ■ ß und dag, vorausgesetzt, daß der KonusSimilarly, the narrow dimension of the beam enters the cone with a diameter B and exits with a divergence β such that A sin β = B sin β. That is, the <£ - = * ■ ß and dag, provided that the cone
klein genug ausgeführt werden kann für eine Monom ode-Abmessung, anCan be made small enough for a single mode dimension, at
direkt eine. Monomode-Faser anfügbar ist. Das Einführen in eine größereFaser von einem Multimode-Faser ist ebenso möglich.directly one. Single mode fiber is attachable. The introduction of a larger fiber from a multimode fiber is also possible.
Die Verwendung eines Konus ist zweckmäßiger als zylindrische Linsen oder Prismen. Keine Ausrichtung des Lasers ist er-Using a cone is more convenient than cylindrical lenses or prisms. The laser cannot be aligned
709820/0616709820/0616
forderlich, jedoch kann die Symmetrie und die Geradheit des Konus kritisch sein.required, however, the symmetry and straightness of the cone can be critical.
Ein Linsen 273, 274 verwendendes zweistufiges System (vgl. Pig.10) kann zweckmäßiger sein. In diesem Fall kann ein kürzerer Konus zur Erzeugung eines symmetrischen Strahls verwendet werden, der dann auf die Paser fokussiert wird. Die Kupplung kann sowohl bei X als auch bei Y in Fig.10 trennbar sein.A two stage system using lenses 273, 274 (see Pig.10) can be more appropriate. In this case a shorter cone can be used to create a symmetrical beam which is then focused on the paser. The coupling can be used both at X and at Y in Fig. 10 be separable.
709820/0616709820/0616
LeerseiteBlank page
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB4708475A GB1537477A (en) | 1975-11-14 | 1975-11-14 | Dielectric optical waveguide couplings |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2606255A1 true DE2606255A1 (en) | 1977-05-18 |
| DE2606255C2 DE2606255C2 (en) | 1983-02-03 |
Family
ID=10443663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762606255 Expired DE2606255C2 (en) | 1975-11-14 | 1976-02-17 | End piece or connector for dielectric optical waveguides |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS5260637A (en) |
| DE (1) | DE2606255C2 (en) |
| FR (1) | FR2331803A1 (en) |
| GB (1) | GB1537477A (en) |
| NL (1) | NL7601000A (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2926925A1 (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-24 | Olympus Optical Co | OPTICAL SYSTEM FOR CONNECTING TWO LIGHT GUIDES |
| EP0010388A1 (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-30 | Thayer School Of Engineering Dartmouth College | Optical fiber coupling system |
| DE2906104A1 (en) * | 1979-02-17 | 1980-08-21 | Harting Elektrotechnik Gmbh | DEVICE FOR COUPLING TWO LIGHTWAVE GUIDES |
| DE3026908A1 (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-12 | Philips Nv | LOSSABLE CONNECTION FOR PAIRING CONNECTING FIBER OPTIC FIBERS |
| DE2922937C2 (en) * | 1979-06-01 | 1981-07-02 | Fabeg Gmbh, 7518 Bretten | Cable coupling for the automatic coupling of electrical heating and / or control current lines as well as light guides for the optical transmission of commands, in particular for rail vehicles |
| DE2918024C2 (en) * | 1979-05-04 | 1981-07-30 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Adjustment device for an optical fiber connection with lens coupling |
| DE3010347A1 (en) * | 1980-03-18 | 1981-09-24 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | DEVICE FOR CONNECTING LIGHT GUIDES |
| EP0038563A2 (en) * | 1980-04-23 | 1981-10-28 | CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni S.p.A. | Optical system with high coupling efficiency, in particular for attenuation measurement apparatuses employing the back-scattering technique |
| DE3135205A1 (en) * | 1981-09-05 | 1983-03-17 | Philips Kommunikations Industrie AG, 8500 Nürnberg | Adjustable optical beam splitter |
| DE3137602A1 (en) * | 1981-09-22 | 1983-04-07 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Arrangement for launching (coupling) a light beam into an optical fibre |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2334967A1 (en) * | 1975-12-09 | 1977-07-08 | Labo Electronique Physique | OPTICAL DEVICE FOR INJECTING RADIANT ENERGY INTO AN OPTICAL FIBER AND COUPLING SEVERAL FIBERS |
| JPS53116166A (en) * | 1977-03-18 | 1978-10-11 | Fujitsu Ltd | Photo coupler |
| NL7806829A (en) * | 1978-06-26 | 1979-12-28 | Philips Nv | QUICK REMOVABLE COUPLING FOR LIGHT-CONDUCTIVE FIBERS. |
| GB2029046B (en) * | 1978-08-31 | 1982-11-17 | Bunker Ramo | Distributive couplers for fibre optics |
| JPS5535369A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Coupling device of semiconductor laser and optical fiber |
| FR2527789A1 (en) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Gentric Alain | COLLIMATOR FOR OPTICAL FIBER, APPLICATION TO THE PRODUCTION OF OPTICAL SWITCHING DEVICES |
| GB8300139D0 (en) * | 1983-01-05 | 1983-02-09 | Plessey Co Plc | Optical alignment methods |
| GB8312650D0 (en) * | 1983-05-07 | 1983-06-08 | Plessey Co Plc | Optical connectors |
| FI70487C (en) * | 1984-04-26 | 1986-09-19 | Lasertek Oy | ANALYZING FOR LASER STRAIGHT |
| JPS61159607A (en) * | 1984-12-30 | 1986-07-19 | Japan Sensaa Corp:Kk | Connecting device of optical fiber |
| GB2220501A (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-10 | Plessey Co Plc | Coupling waveguides using transverse cylindrical lenses |
| US9557488B2 (en) | 2011-01-11 | 2017-01-31 | Corning Incorporated | Optical connector with lenses having opposing angled planar surfaces |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3508807A (en) * | 1967-10-27 | 1970-04-28 | Ford Motor Co | Light pipe connector |
| DE2336384A1 (en) * | 1972-07-20 | 1974-02-07 | Bunker Ramo | END PIECE FOR A LIGHT CONDUCTING CABLE |
| US3861781A (en) * | 1972-10-23 | 1975-01-21 | Nippon Electric Co | Separable optical fiber connector and the method of manufacturing the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7017510A (en) * | 1969-12-29 | 1971-07-01 | ||
| DE2522763A1 (en) * | 1975-05-22 | 1976-12-02 | Siemens Ag | DEVICE FOR CONNECTING TWO FIBER OPTIC CABLES AND METHOD OF MANUFACTURING THE DEVICE |
| DE2522740C3 (en) * | 1975-05-22 | 1981-05-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Device for connecting an incoming fiber optic cable with a continuing and method for producing the device |
-
1975
- 1975-11-14 GB GB4708475A patent/GB1537477A/en not_active Expired
-
1976
- 1976-02-02 NL NL7601000A patent/NL7601000A/en not_active Application Discontinuation
- 1976-02-17 DE DE19762606255 patent/DE2606255C2/en not_active Expired
- 1976-02-25 JP JP1982676A patent/JPS5260637A/en active Pending
- 1976-03-01 FR FR7605772A patent/FR2331803A1/en active Granted
-
1984
- 1984-09-04 JP JP13360584U patent/JPS6065705U/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3508807A (en) * | 1967-10-27 | 1970-04-28 | Ford Motor Co | Light pipe connector |
| DE2336384A1 (en) * | 1972-07-20 | 1974-02-07 | Bunker Ramo | END PIECE FOR A LIGHT CONDUCTING CABLE |
| US3861781A (en) * | 1972-10-23 | 1975-01-21 | Nippon Electric Co | Separable optical fiber connector and the method of manufacturing the same |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2926925A1 (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-24 | Olympus Optical Co | OPTICAL SYSTEM FOR CONNECTING TWO LIGHT GUIDES |
| EP0010388A1 (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-30 | Thayer School Of Engineering Dartmouth College | Optical fiber coupling system |
| DE2906104A1 (en) * | 1979-02-17 | 1980-08-21 | Harting Elektrotechnik Gmbh | DEVICE FOR COUPLING TWO LIGHTWAVE GUIDES |
| DE2918024C2 (en) * | 1979-05-04 | 1981-07-30 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Adjustment device for an optical fiber connection with lens coupling |
| DE2922937C2 (en) * | 1979-06-01 | 1981-07-02 | Fabeg Gmbh, 7518 Bretten | Cable coupling for the automatic coupling of electrical heating and / or control current lines as well as light guides for the optical transmission of commands, in particular for rail vehicles |
| DE3026908A1 (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-12 | Philips Nv | LOSSABLE CONNECTION FOR PAIRING CONNECTING FIBER OPTIC FIBERS |
| DE3010347A1 (en) * | 1980-03-18 | 1981-09-24 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | DEVICE FOR CONNECTING LIGHT GUIDES |
| EP0038563A2 (en) * | 1980-04-23 | 1981-10-28 | CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni S.p.A. | Optical system with high coupling efficiency, in particular for attenuation measurement apparatuses employing the back-scattering technique |
| EP0038563A3 (en) * | 1980-04-23 | 1982-04-14 | CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni S.p.A. | Optical system with high coupling efficiency, in particular for attenuation measurement apparatuses employing the back-scattering technique |
| DE3135205A1 (en) * | 1981-09-05 | 1983-03-17 | Philips Kommunikations Industrie AG, 8500 Nürnberg | Adjustable optical beam splitter |
| DE3137602A1 (en) * | 1981-09-22 | 1983-04-07 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Arrangement for launching (coupling) a light beam into an optical fibre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2331803A1 (en) | 1977-06-10 |
| FR2331803B1 (en) | 1982-04-16 |
| DE2606255C2 (en) | 1983-02-03 |
| JPS6065705U (en) | 1985-05-10 |
| GB1537477A (en) | 1978-12-29 |
| JPS5260637A (en) | 1977-05-19 |
| NL7601000A (en) | 1977-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2606255A1 (en) | COUPLING FOR DIELECTRIC FIBER WAVE GUIDE | |
| EP0662273B1 (en) | Video projection system | |
| DE2540761A1 (en) | ADJUSTABLE COUPLER FOR OPTICAL FIBERS | |
| DE3002813A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE LOCATION OF A LIGHT GUIDE IN A CONNECTOR PART | |
| EP0413660B1 (en) | Fibre optic connector | |
| CH663284A5 (en) | STEREOMICROSCOPE. | |
| DE3101378A1 (en) | OPTICS FOR CONNECTING A FIBER-OPTICAL FOCUS | |
| DE3447894A1 (en) | OPTICAL SLOPE VIEW SYSTEM FOR ENDOSCOPES | |
| DE2934397A1 (en) | HIGH PERFORMANCE LIGHT SOURCE | |
| EP0040705B1 (en) | Coupling element for optical wave guides | |
| DE2842535A1 (en) | BRANCHING ELEMENT | |
| DE10102592A1 (en) | Lens for coupling light from a source of light into a medium has a light-guiding surface to guide light through reflection or refraction into the medium. | |
| EP0155379B1 (en) | Arrangement for coupling a light wave guide to a semiconductor laser and method for manufacturing such an arrangement | |
| EP0447768A1 (en) | Laser module | |
| DE3709645A1 (en) | GRADIENT INDEX LENS | |
| DE3229768A1 (en) | Dark-surface illuminating system | |
| DE10033785C2 (en) | Device for coupling laser beams into an optical fiber | |
| DE3411121C2 (en) | ||
| EP2056144B1 (en) | End piece for an optical fibre | |
| DE3346342C2 (en) | ||
| DE2934153A1 (en) | DISTRIBUTION COUPLER | |
| DE2748503A1 (en) | OPTICAL CONNECTOR FOR FIBER OPTIC | |
| DE3908530C1 (en) | ||
| DE2931530A1 (en) | ARRANGEMENT FOR UNCOUPLING LIGHT FROM A LIGHT-FIBER-TRANSFER LINE | |
| DE102016116410A1 (en) | OPTICAL SYSTEM FOR MOUNTING LASER LIGHT INTO A LIGHT GUIDANCE FIBER, IN PARTICULAR A UNIMODE FIBER AND A METHOD FOR INCREASING ADJUSTMENT ACCURACY OF A FOCUS ON A LIGHT BEAM |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
| OD | Request for examination | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: G02B 7/26 |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |