DE2729008A1

DE2729008A1 - Optische wellenleiter-anordnung

Info

Publication number: DE2729008A1
Application number: DE19772729008
Authority: DE
Inventors: Michael K Barnoski; Howard R Friedrich; Robert J Morrison
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1976-07-12
Filing date: 1977-06-28
Publication date: 1978-01-19
Also published as: SE7707966L; JPS539547A; GB1524004A; FR2358669A1; US4054366A

Description

Anmelderin;

Hughes Aircraft Company Centinela Avenue and Teale Street
Culver City, Calif., V.St.A.

Vertreter;

Kohler - Schwindling - Späth Patentanwälte
Hohentwielstraße 41 7000 Stuttgart 1

Stuttgart, den 23. Juni 1977 P 3396 S/kg

Optische Wellenleiter-Anordnung

Die Erfindung betrifft eine optische Wellenleiter-Anordnung mit einer optischen übertragungsleitung, an die wenigstens ein Zugangskoppler optisch angeschlossen ist.

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Die Erfindung besteht darin, daß sowohl die Übertragungsleitung als auch der Zugangskoppler von Einfaser-Wellenleitern gebildet werden, die aus einem Faserkern mit einem höheren Brechungsindex und einem den Faserkern umgebenden Mantel mit einem niedrigeren Brechungsindex bestehen, und daß ein Abschnitt des Mantels des Koppel-Wellenleiters mit einem Abschnitt des Mantels des Ubertragungs-Wellenleiters verschmolzen ist, so daß die Faserkerne der beiden Wellenleiter in einem Abschnitt bestimmter Länge, der einen gemeinsamen Kopplungsabschnitt bildet, in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten werden.

Bei den optischen Wellenleitern, die für die erfindungsgemäße Anordnung verwendet werden, kann es sich vorzugsweise um Glasfaser-Wellenleiter handeln, die für die Übertragung optischer elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sind, die entweder im Bereich der infraroten, sichtbaren oder ultravioletten Wellenlängen liegt. Dor Wellenleiter kann im wesentlichen aus einem Glaskern bestehen, dessen Brechungsindex einen Maximalwert hat, der wenigstens 0,1% größer ist als der Brechungsindex einer ebenfalls aus Glas bestehenden Mantelschicht, die den Kern konzentrisch umgibt. Das Kernmaterial kann entweder einen gleichförmigen Brechungsindex oder aber einen sich von innen nach außen ändernden Brechungsindex aufweisen, der stetig in den Brechungsindex des Mantels übergeht. In jedem Fall beruht die wellenleitende Wirkung auf ein optisches Signal, das dem Kern zugeführt wird, auf der internen Reflexion der optischen Strahlung an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel. Jede Faser

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hat einen äußerst geringen Gesamtdurchmesser, damit das Glas flexibel bleibt. In der Praxis liegt der Kerndurchmesser im Bereich von 30 bis 100/^m, während die bevorzugte Dicke des Glasmantels im Bereich von 12 bis 100 Jkm liegt. Der größte Teil der optischen Energie wird durch den Kern transportiert« Kin gewisser Anteil der Energie wird jedoch auch von dem Mantel übertragen.

Die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung bewirkt eine partielle Übertragung optischer Energie von einer Faser zur anderen. Sie wird hergestellt, indem das Mantelmaterial zwei benachbart angeordnete Fasern durch eine kurze Anwendung von Laserenergie verschmolzen wird, beispielsweise der Energie eines COp-Lasers. Die Größe der Kopplung zwischen den beiden Fasern hängt von dem Abstand zwischen den Kernen der beiden Fasern und von der Strecke ab, auf der dieser Abstand zwischen den Kernen eingehalten wird. Ferner hängt die Größe der Kopplung von dem Winkel ab, den die Fasern im Bereich des Kopplungsabschnittes zwischen sich einschließen, und von den Schwingungsmoden» die in den Wellenleitern angeregt werden. Diese den Kopplungsfaktor bestimmenden Größen können durch Wahl der Form, der Größe, der Leistung und/oder der Einwirkungszeit des Laserstrahles und durch die Verwendung einer geeigneten H_alteeinrichtung für die Fasern während des Schmelzvorganges kontrolliert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeiopiele näher beschrieben und

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erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig. 1 teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt einen nach der Erfindung ausgebildeten Zugangskoppler für einen einzigen Leitungsstrang,

Fig. 2a die schematische Darstellung einer Anordnung zum Prüfen der Übertragungs- und Kopplungseigenschaften der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 2b die Wiedergabe einer mit der Anordnung nach Fig. 2a erhaltenen Photographic,

Fig. 3 bis 5 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen von Wellenleiter-Anordnungen nach der Erfindung,

Fig. 6 die schematische Darstellung eines Serien-Verteilungssystems mit Η-Anschlüssen, das mit Kopplern nach der Erfindung versehen ist,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Parallel-Verteilungssystems mit N-Anschlüssen, das einen Sternkoppler enthält, und

Fig. 8 ein Diagramm, das den Verlust des Verteiiungssystems als Funktion der Anzahl der Anschlüsse für verschiedene Verteilungssysteme veranschaulicht.

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ORIGINAL INSPECTED

Eine sehr sorgfältige und vollständige Behandlung der Arbeitstheorien optischer Wellenleiter findet sich in der US-PS 3 157 726 und in einem Aufsatz von E. Snitzer: "Cylindrical Dielectric Waveguide Mode" in "Journal of the Optical Society of America", Vol. 51, Nr. 5, Seiten 481 bis 498, Mai 1961. Eine weitere ausgezeichnete Informationsquelle "bezüglich optischer Wellenleiter ist das Buch von N. S. Kapany: "Fiber Optics-Principles and Applications¹¹, Academic Press, 1967· Allgemeir wird der Ausdruck "optischer Wellenleiter" hier dazu benutzt, eine Glas-Übertragungsleitung zu bezeichnen, die einen Faserkern und einen den Faserkern konzentrisch umgebenden Mantel aufweist und in der Lage ist, durch interne Reflexion an der Kern-Mantel-Grenzfläche elektromagnetische Strahlung zu übertragen, die im optischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums zwischen den Mikrowellen und den Röntgenstrahlen liegt und die Bereiche der ultravioletten, sichtbaren und infraroten Strahlung umfaßt.

Fig. 1 zeigt eine bildliche Darstellung von zwei verlustarmen optischen Einfaser-Wellenleitern 10 und 11, die getrennt voneinander von der Firma Corning Glass Works in Corning, New York, bezogen und in der unten beschriebenen Weise miteinander verschmolzen worden sind, um die Kopplungseinrichtung zu schaffen, die bildlich in Fig. 1 und schematisch in Fig. 2a dargestellt ist. Der optische Wellenleiter 10 besteht aus einem Glaskern 10a, der konzentrisch von einem Glasmantel 10b umgeben ist. In gleicher

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Weise besteht der optische Wellenleiter 11 aus einem Kern 11a, der von einem Mantel 11b konzentrisch umgeben ist. Der Brechungsindex des Kernmaterials ist in beiden Fällen größer als der Brechungsindex des Mantelmaterials, so daß eine innere Reflexion an der Kern-Mantel-Grenzfläche stattfindet. Die optischen Wellenleiter 10 und 11 sind ohne schützende Hülle dargestellt. Wenn eine solche Schutzhülle verwendet werden soll, wird sie selbstverständlich in dem Bereich des Wellenleiters entfernt, der für die Kopplungseinrichtung verwendet werden soll, bevor der Zugangskoppler hergestellt wird.

Der vollständige Zugangskoppler für Einfaser-Wellenleiter ist bildlich in Fig. 1 dargestellt und wird dadurch erhalten, daß die interne Totalreflexion an der Kem-Mantel-Grenzflache desjenigen Wellenleiters, der das ursprüngliche Signal enthält, dadurch gestört wird, daß die beiden Kerne der optischen Wellenleiter auf einem Wechselwirkungsabschnitt ausgewählter Länge L genügend dicht zusammengebracht werden, um eine Kopplung zu erzielen. Als Ergebnis mischen sich die in der einen Faser geführten optischen Schwingungsmoden mit denjenigen in der anderen Faser. Da die Faser-Wellenleiter eine große Anzahl verschiedener Moden führen, findet die Kopplung zwischen Modengruppen statt.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung kann bequem dadurch hergestellt werden, daß zwei getrennte optische Einfaser-Wellenleiter 10 und 11 in einen geeigneten Halter derart

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eingelegt werden, daß ihre Außenflächen auf der Koppellänge L miteinander in Berührung stehen. Die gesamte Koppellänge wird dann einem kurzen Laser-Energiestoß ausgesetzt, der beispielsweise von einem COp-Laser von 2 W Leistung geliefert wird. Die Laserenergie schmilzt das Glas des Mantels und verschmilzt dadurch die beiden Wellenleiter miteinander, so daß der in Fig. 1 dargestellte Zugangskoppler gebildet wird. Die lokalisierte Wärme, die mittels des Laserstrahles erzeugt wird, der auf die Mantelabschnitte der Wellenleiter gerichtet ist, dient nur zur Vermeidung der Probleme, die bei Anwendung ausgedehnter Wärmequellen entstehen, wenn das Glasmaterial des Kernes einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als das Material des Mantels, wie es hier der Fall war.

Diese Art des Zugangskopplers vermeidet das Problem kritischer Toleranzen bezüglich der mechanischen Ausrichtung, die bei Zugangskopplern bestehen, welche von üblichen optischen Komponenten Gebrauch machen, wie Linsen, Spiegeln und Strahlteilern.

Eine schematische Darstellung einer Einrichtung, mit der die in Fig. 2b veranschaulichten experimentellen Ergebnisse erhalten wurden, ist in Fig. 2a dargestellt, Es wurde ein Zugangskoppler hergestellt, indem zwei Faserabschnitte 12 und 13 dicht nebeneinander gelegt und durch Anwendung eines Laserstrahles verschmolzen wurden. Die Koppellänge betrug bei dieser Anordnung 0,75 nim. Das linde der Faser 12 wurde mit dem Ausgangssignal eines HeNe-Lasors 16 erregt, das der Faser über

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eine Linse 15 zugeführt wurde, wie es Fig. 2a zeigt. Die anderen Enden der beiden Fasern 12 und 13 wurden auf einen photographischen Farbfilm 14- gerichtet. Wenn eine Strahlung mit der Leistung P. vom Lrfser 16 nur dem einen Ende der Fasern 12 zugeführt wurde, wurde eine elektromagnetische Ausgangs strahlung an den anderen Enden der beiden Fasern 12 und 13 beobachtet, ijiese Strahlung erzeugte auf dem Farbfilm 14 durch Belichtung Flecke 18 und 19, die zeigten, daß eine Kopplung stattgefunden hat. Die Ausgangssignale der Fasern 12 und 13 sind mit P, bzw. P^ bezeichnet. Bei dem Zugangskoppler, der für dieses Experiment verwendet wurde, betrug das Verhältnis "P₁JV₁, der von der Faser 13 des Zugangskopplers emittierten Leistung zu der von der Faser 12 des Hauptkanals emittierten Leistung 8%. Dieses Ergebnis zeigt, daß Einfaser-Kopplungseinrichtungen hergestellt werden können, indem zwei optische tlultimoden-Vellenleiter miteinander gekoppelt werden.

Wie oben angegeben, hängt das Ausmaß der Kopplung zwischen zwei Fasern von dem Abstand D zwischen den Kernen dor beiden Fasern und von der Länge L ab, auf der der Abstand zwischen den beiden Kernen eingehalten wird. Allgemein ist die Kopplung um so stärker, je dichter die Kernachsen einander benachbart und je langer der Kopplungsabschnitt ist, auf dem dieser Abstand eingehalten wird.

Die -!-''ic;. 3» ^ und 5 veranschaulichen weitere nögliche Au:;führungsformen von Zugangskopplern, die weitere Parameter erkennen lassen, welche den Kopplungsfaktor

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ORIGINAL INSPECTED

— ν ~

bestimmen, nämlich den Winkel zwischen der Axialrichtung des Kernes der ersten Faser am Eintrittsende des verschmolzenen Kopplungsabschnittes und die gemeinsame Axialrichtung der Kerne in dem Kopplungsabschnitt. Allgemein ist das Ausmaß der Kopplung in der numerischen Apertur der Faser um so größer, je größer der Winkel ist. Bei den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsformen ist der Winkel A an dieser Verbindungsstelle großer als der Winkel A¹, der wiederum größer ist als der Winkel A". Infolgedessen wird das Ausmaß der Kopplung bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 3 größer sein als bei der Ausführungsform nach Fig. 4, und bei der Aus führungs form nach Fig.». 4 grüßer als bei der Ausführungsform nach Fig. 5» wenn in allen Fällen die Kopplungslänge L gleich ist. D_ns Ausmaß der Kopplung hängt bei einem vorgegebenen Winkel auch von den Moden ab, die in der Hauptfaser angeregt worden. Die Moden höherer Ordnung koppeln mehr Energie in die Zugangsfaser ein, weil sie in bezug auf den Zugangskoppler einen größeren Fortpflanzungswinkel aufweisen.

Der Kopplungsfaktor der experimentellen Anordnung nach Fig. 2a betrug 8%, wenn hierdurch das Verhältnis der Ausgangsleistung P^ der Zugangsfaser 13 zur Ausgangsleistung P, der Hauptfaser 12 verstanden wird. Dieser Zugangskoppler wurde aus optischen Wellenleitern hergestellt, deren Außendurchmesser 0,125 mm und deren Kurndurchmesser 0,080 mm betrug. Es handelte sich um verlustarme Standard-Glasfasern der bereits oben erwähnten

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Firma Corning Glass Works. Die Wechselwirkung- oder Koppellänge betrug, wie oben angegeben, 0,750 mm„ Allgemein sind Wechselwirkungslängen von einigen zehntel Millimetern bis zu 10 mm brauchbar. Der Brechungsindex der bei der Anordnung nach Fig. 2a verwendeten Materialien betrug 1,4-8 für das Kernmaterial und 1,47 für das Mantelmaterial. Die gemessene numerische Apertur betrug 0,14.

Bei einer anderen Kopplungseinrichtung betrug die Koppellänge 13 mm und es wurden verlustarme Coming-Glasfasern mit gestuftem Brechungsindex verwendet, deren Kerndurchmesser 0,085 mm und deren Außendurchmesser 0,125 mm betrug. Die numerische Apertur betrug wiederum 0,14» Mit dieser Koppe!einrichtung wurden quantitative Messungen des Einfügungsverlustes und des Koppelverhältnisses gemacht, indem die den Hauptkanal bildende Faser mit einer Leuchtdiode erregt wurde, die eine emittierende Oberfläche von 0,050 mm aufwies. Im Mantel verlaufende üchwingungsmoden wurden an allen Anschlüssen mittels Glycerin getränkter Samtkisaen abgeleitet. Das Kopplungsverhültnis für einen Koppler, der auf einer Kopplungslänge von 13 mm verschmolzen war, wurde zu

C₁₄-P= - 6,6% (-11,8 dB).

Wenn P- die leistung des der Faser 12 zugeführten Eingangssignal, P, die Leistung des Ausgangssignals der Faser und P^ die Leistung des Ausgangssignals der Koppelfaser

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ist, so ist der Üinfügungsverlust definiert als

^P/t ^{+ P}*
10 log C_Z Ό

^P1 ^w

Für den beschriebenen speziellen Koppler wurde ein Einfügungsverlust von -1,1 dB gemessen.

Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen, daß es möglich ist, wirksame Zugangskoppler herzustellen, indem ein CO^-Laser dazu benutzt wird, handelsübliche Mehrmoden-Fasern miteinander zu verschweißen. Durch richtige Steuerung des Schweißprozesses können Koppler mit verschiedenen Kopplungsgraden und Modenselektivität hergestellt werden.

Wie in einem Aufsatz von M. K. Barnoski in "Applied Optics", Vol. 14, Seite 2571, 1975, in einzelnen dargelegt wird, werden gegenwärtig zwei Faseroptik-Anordnungen für die Verteilung von Daten auf einen Satz entfernter Terminals in Betracht gezogen. Bei der einen Anordnung handelt es sich um ein serielles Verteilungssystem der in Fig. 6 dargestellten Art, das von T-förmigen Zugangskopplern Gebrauch macht, die vorteilhaft von der hier beschriebenen Art sein können. Das andere System, das eine Alternative bildet, ist ein paralleles System der in Fig. 7 gezeigten Art, das von einem in der Technik bekannten Stern-koppler Gebrauch macht, um die Notwendigkeit zur Verwendung von T_förmigen Zugangskopplern zu vermeiden. Das serielle

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Verteilungssystem nach Fig. 6 ist ebenso wie das parallele System nach Fig. 7 Jnit N terminals versehen. Ein Vergleich der Eigenschaften dieser beiden alternativen Systeme kann erfolgen, indem die Verluste von terminal zu terminal verglichen werden, die zwischen Paaren weit voneinander entfernter terminals durch das Verteilungsnetzwerk selbst entstehen.

Bei einem seriellen System mit Zugangükopplern, die ein konstantes Koppelverhältnis haben, existiert das kleinste Verhältnis der optischen Leistung in der Übertragungsleitung am Eingang zu einem terminal zu der optischen Leistung am Ausgang eines anderen terminals zwischen den terminals 1 und N-1 in einem System mit N-terminals. Wenn die Faserdämpfunc nicht berücksichtigt wird, beträgt das Verhältnis

-J?=! = (2L₀ + L₀₁ + L_IT) (Ii - 3) ¹

In diesem Ausdruck ist

L_CT = der interne Einfügungsverlust des Zugangskopplers L₀ = der Einfügungsverlust der Leitungskoppler, die an den Zugangskoppler an jedem seiner drei Anschlüsse angebracht sind,

Ly = der Teilungsfaktor des Duplex-Eingangs-Ausgungs-Kopplers, der für einen Betrieb in entgegengesetzten dichtungen erforderlich ist und dessen V/ert stets -3 dB beträgt,

L_r„, = das Koppelverhältnis des Zugangfikopplers und Ljm = der Einfügungnverlust, der mit der durch den Koppler abgezweigten Leistung verbunden ist.

709883/0716 ^o/°

Das obige Verhältnis feeht von der Annahme aus, daß der Zugangskoppler symmetrisch ist, der Einfügungsverlust also unabhängig davon ist, welches Paar der Zugangskopplerteile betrachtet wird. Andererseits ist das entsprechende Verhältnis der optischen Leistungen in einem Parallelsystem, das von einem Sternkoppler Gebrauch macht, unabhängig davon, welches Paar (jk) der System-terminals betrachtet wird, und ist gegeben durch

V^pk - ^{4 L}c ^{+ L}ci ^{+ 1}T ⁺ V

In dieser Gleichung bedeuten

L_G » den durch die Kabelanschlüsse bedingten Einfügungsverlust ,

^LCI * ^{den lä:i}-^Ilfu6^un6^sverlua'^{t des} Sternkopplers, Lg = den Teilungsfaktor des bidirektionellen Eingang-Ausgang-Anschlusses und

L_m = 10 log (1/N) das Koppelverhältnis oder den Teilfaktor des Sternkopplers.

Kurven, welche die Verluste des Verteilungssystems sowohl für das serielle als auch das parallele System als Funktion der Anzahl der terminals angeben, sind in Fig. 8 dargestellt. Für die verschiedenen Kurven wurden verschiedene Sätze von Parametern angenommen. Die numerischen Werte, die in einem Fall angenommen wurden, waren ein Einfügungsverlust für jeden Kabelanschluß von 1 dB sowohl für das parallele und das serielle System, ein Einfügungsverlust des Zugangskopplers von 2 dB bei einem konstanten Koppelverhältnis von 10 dB, ein Einfügungsverlust des Sternkopplers von 7 dB und, da das System als Bidirektionell

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angenommen wurde, ein 5 dB Teilfaktor. Diese Kopplungsverluste sind für Systeme angemessen, die durch Bündel von Multimodenfasern verknüpft sind. Kabelanschlüsse mit einem Einfügungsverlust von 1 dB und ein Sternkoppler mit einem Einfügungsverlust von 7 dB wurden in der oben erwähnten, zugänglichen Literatur erwähnt. Bidirektionelle Zugangskoppler mit einem ^infügungsverlust von Ί dB sind jedoch bisher nicht bekannt. Der zweite Satz verwendeter numerischer Werte umfaßt einen Einfügungsverlust des Kabelanschlusses von 0,25 dB, einen Einfügungsverlust des Zugangskopplers von 0,1 dB mit einem konstanten Koppelverhältnis von 10 dB, einen Einfügungsverlust des Sternkopplers von 5 d^ und wiederum einen Teilfaktor von 3 dB. Diese Werte sind für Systeme, die durch einzelne, als Übertragungskanal dienende Fasern verknüpft sind, angemessener. Weiterhin sind in Fig. 8 die Kurven für das parallele und das serielle System eingezeichnet, die sich ergeben, wenn alle Koppler als verlustfrei angenommen werden. Die Verluste des Verteilungsaystems beruhen in diesem idealisierten Fall nur auf der Aufteilung der Leistung auf die verschiedenen Terminals.

Der Vergleich der seriellen und parallelen Netzwerke, die von Faserbündeln Gebrauch machen, anhand Fig. 8 veranschaulicht mehrere für die Systemauslegung wichtige Merkmale. Die Kurven zeigen deutlich den Vorteil bezüglich des Signalpegels des Sternsystems gegenüber dem seriellen System, wenn die Anzahl der Terminals im System zunimmt. Der Vorteil ist um so ausgeprägter,

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je höher der Einfügungsverlust sowohl der Kabelanschlüsse als auch der Zugangskoppler ist. Der Einfügungsverlust des iiternkopplers ist dagegen relativ schwach. Diese Tatsache beeinträchtigt die Ausführbarkeit von seriellen Verteiluiigssysteiaen, die mit Faserbündeln ausgeführt werden, weil in diesem Fall die Einfügungsverluste sowohl der Kabelanschlüsse als auch der Zugangskoppler auch den durch die Zusammenfassung der gebündelten Fasern bedingten Verlust umfassen muß, der im besten Fall in der Größenordnung von 1 dB liegt.

Systeme, die einzelne Fasern als Übertragungskanäle verwenden, sind nicht mit dem Problem der Faserzusammenfassung belastet und es können im Prinzip sowohl Kabelanschlüsse als auch Zugangskoppler hergestellt werden, die extreu kleine EinfügungsVerluste verursachen. Die Kurven der Fig. 8 zeigen, daß bei Vorhandensein solcher verlustarmer Anschlüsse und Koppler die serielle Verteilung bei Einzelfaserüystemen bei einer bescheidenen Anzahl entfernter Terminals erfolgen kann, ohne daß ein unvernünftig großer Anteil der zur Verfügung stehenden Leistung verbraucht wird. Die Kurven zeigen ferner, daß bei einer bescheidenen Anzahl von Terminals, beispielsweise zwanzig und weniger, der Vorteil des Sternsystems bezüglich der Leistungsverluste nicht mehr übermäßig groß ist. Wenn es also andere Betrachtungen gibt, welche die Verwendung eines seriellen Systems

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zweckmäßig erscheinen lassen, kann ein solches System unter Verwendung einzelner Fasern als Kachrichtenkanal für eine bescheidene Anzahl von Terminals eingerichtet werden, ohne daß ein hochempfindlicher Empfänger mit einem großen Dynamikbereich benötigt würde.

Obwohl gebündelte Wellenleiter sehr gut dazu gedient haben, die Ausführbarkeit von Systemen mit Glasfaser-Wellenleitern zu demonstrieren, sind sie doch in keiner Weise für eine endgültige Verwendung in praktischen militärischen oder kommerziellen Einrichtungen geeignet. Kürzlich wurden Jedoch verlustarme optische Faserkabel verfügbar, die für den praktischen Einsatz geeignet sind. Die Kabelstrukturen enthalten zugfeste Glieder und sind außerdem so ausgebildet, daß sie druck- und bruchfest sind. Da die Glasfasern gegen Brechen infolge von Zug und Druck geschützt sind, ist er, nicht langer erforderlich, eine große Anzahl von Fasersträngen zu bündeln, um eine ausreichende Redundanz zu haben. Daher machen es diese Kabel, die nur wenige Glasfaser-Wellenleiter enthalten, möglich, sowohl parallele als auch serielle Verteilungssysteme aufzubauen, die einzelne Glasstränge als Übertragungskanal in Verbindung mit Zugangskopplern der in Fig. 1 dargestellten Art verwenden. Solche Systeme sind in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht.

Da, wie oben erwähnt, Bündelungsverluste in Systemen nicht vorkommen, die von einzelnen Strängen oder Fasern

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als Ubertragungskanal Gebrauch machen, ist es möglich, eine serielle Verteilung anzuwenden, vorausgesetzt, daß eine geeignete Technik zur Verfügung steht, um einzelne Fasern miteinander zu koppeln. Der hier offenbarte Koppler stellt eine solche 'l'echnik zur Verfügung und gibt daher die Möglichkeit, das in manchen Fällen zu bevorzugende serielle Einzelfasersystem nach Fig. 6 in der Praxis anzuwenden und dadurch die Kosten und das Gewicht für einen Sternkoppler sowie für einen Überschuß an Wellenleitern einzusparen»

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Claims

Patentansprüche

Optische Wellenleiter-Anordnung mit einer optischen Übertragungsleitung, an die wenigstens ein Zugangskoppler optisch angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Übertragungsleitung als auch der Zugangskoppler von üinfaser-Wellenleitern (10, 11) gebildet werden, die aus einem Faserkern (10a, 11a) mit einem höheren Brechungsindex und einem den Faserkern umgebenden Mantel (10b, 11b) mit einem niedrigeren Brechungsindex bestehen, und daß ein Abschnitt des Mantels (lib) des Koppel-Wellenleiters mit einem Abschnitt des Mantels (10b) des Ubertragungs-Wellenleiters verschmolzen ist, so daß die Faserkerne (10a, 11a) der beiden Wellenleiter in einem Abschnitt bestimmter LUn₄Je (L) , der einen gemeinsamen Kopplungsabschnitt bildet, in einem bestimmten Abstand (D) voneinander gehalten werden.
2. Optische Wellenleiter-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfaser-Wellenleiter (10, 11) aus Glas bestehen und einen Außendurchmesser von weniger als 0,25 n^ aufweisen.
3. Optische Wellenleiter-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Kopplungsabschnitt eine Länge (L) zwischen 0,1 und 10 mm aufweist.

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Verfahren zum Herstellen einer optischen Wellenleiter-Anordnung nach «iineiü der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß.Abschnitte zweier getrennter Kinfaser-Wellenleitei· (10, 11) nebeneinander gelegt und durch Anwenden eines gosteuerten Laserstrahles miteinander verschmolzen und dabei in ihrer relativen Stellung so gehalten werden, daß gewünschte Kopplungseigenschaften erzielt werden.

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