DE2851625A1

DE2851625A1 - Wellenlaengen-demultiplexer und verfahren zur herstellung eines solchen demultiplexers

Info

Publication number: DE2851625A1
Application number: DE19782851625
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Winzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-29
Filing date: 1978-11-29
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2851625C2

Description

Wellenlängen-Demultiplexer und Verfahren zur Herstellung
eines solchen Demultiplexers Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wellenlängen-Demultiplexer zum Trennen von in einer Ubertragungsleitung gemeinsam ge:uSwten Lichtwellenlängenkanälen unterschiedlicher Trägerweilenlängen und Verfahren zur Herstellung eines solchen Wellenlängen-Demultiplexers.
In der optischen Nachrichtentechnik werden Wellenlängen-Demultiplexer benötigt, mit Hilfe derer die über einen gemeinsamen Lichtwellenleiter geführten Lichtwellenkanäle unterschiedlicher Trägerwellenlängen, auf denen die Signale übertragen werden, getrennt und abgegriffen werden können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen für solche Zwecke geeigneten Wellenlängen-Demultiplexer anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine aus lichtleitenden Elementen zusammengesetzte Baumstruktur gelöst, bei der in jeder Verzweigungsstelle ein wellenlängenselektiv wirkendes Strahlteilerelement sitzt, welches die Gruppe der ihm zugeführten Trägerwellenlängen in so viele disjunkte Teilgruppen aufteilt, wie abzweigende lichtleitende Elemente vorhanden sind, wovon jede der verschiedenen Teilgruppen einem anderen der verschiedenen abzweigenden lichtleitenden Elemente zugeführt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des vorgeschlagenen Wellenlängen-Demultiplexers ist dabei so ausgeführt, daß in einer Verzweigungsstelle nur zwei lichtleitende Elemente abzweigen.
Bevorzugter- und vorteilhafterweise ist dabei ein wellenlängenselektiv wirkendes Strahlteilerelement mit einem wellenlängenselektiv teildurchlässigen Spiegel gebildet.
Auch ist es vorteilhaft und zweckmäßig, wenn ein lichtleitendes Element vorhanden ist, welches aus einem Lichtwellenleiter besteht.
Eine zweckmäßige Ausführungsform des vorgeschlagenen Wellenlängen-Demultiplexers ist so ausgebildet, daß ein abzweigendes lichtleitendes Element in der Baumstruktur, welches nur noch eine der Trägerwellenlängen weiterleitet, mit einem schmalbandigen Farbfilter abschließt, welches für diese Trägerwellenlänge durchlässig ist.
Ein vorgeschlagener Wellenlängen-Demultiplexer ist in seiner Struktur eInfach aufgebaut und besitzt nach einer neuesten Erkenntnis des Erfinders, nämlich daß bei Demultiplexern, insbesondere bei mehr als vier Kanälen, die Baumstruktur allen anderen bisher bekannten Strukturen hinsichtlich der Funktionsweise überlegen ist, den Vorteil, daß er gerade diese Baumstruktur auf- weist. Durch die Verwendung schmalbandiger Farbfilter in Kombination mit frequenz selektiv wirkenden Strahlteilerelementen, läßt ich eine sehr hohe Trennschärfe und geringes Nebensprechen erreichen. Außerdem läßt sich ein vorgeschlagener Demultiplexer technologisch besonders günstig herstellen.
Dabei zeichnet sich ein solches technologisch besonders -günstig herstellbares Wellenlängen-Demultiplexer-Element zum- Trennen von vier Kanälen dadurch aus, daß ein Körper vorgesehen ist, in den drei fluchtende, zwei davon nach außen mündende Führungskanäle für Lichtwellenleiter eingebracht sind, die durch zwei schief dazu im Körper angeordnete, frequenzselektiv teildurchlässige Spiegelschichten getrennt sind, wovon eine nur für zwei der vier Trägerwellenlängen und die andere für nur eine dieser beiden durchlässig ist, daß der eine- nach außen mündende Führungskanal seitlich unmittelbar neben der einen Spiegelschicht ein Stück freiliegt oder freigelegt ist, daß ein weiterer Körper vorgesehen ist, in den zwei fluchtende,nach außen mündende weitere Führungskanäle für Lichtwellenleiter eingebracht sind, die durch eine schief dazu im weiteren Körper angeordnete, frequenzselektiv teildurchlässige weitere Spiegelschicht getrennt sind, welche für nur eine der beiden Trägerwellenlängen durchlässig ist, daß der weitere Körper so auf den Körper aufgesetzt und fest damit verbunden ist, daß einer der beiden weiteren Führungskanäle unmittelbar neben der einen Spiegelschicht in das freiliegende oder freigelegteStück mündet und die weiteren Führungskanäle so ausgerichtet sind, daß eine geeignet angesetzte Flächennormale der einen Spiegelschicht zumindest annähernd den Winkel zwischen diesen und den drei Führungskanälen halbiert, daß Jeweils über der Mündung des anderen bzw. anderen weiteren nach außen mündenden Führungskanals, der an die andere bzw. weitere Spiegelschicht grenzt, ein schmalbandiges Farbfilter am Körper bzw. weiteren Körper angebracht ist, welches für die eine der beiden bzw. der anderen beiden Tragerwellenlängen durchlässig ist, daß in jedem der Führungskanäle ein Lichtwellenleiter angeordnet ist und daß jeweils über der Stelle, wo von der anderen bzw. der weiteren Spiegelschicht reflektiertes Licht, das von der einen Spiegelschicht her zugeführt wurde, aus dem Körper bzw. weiteren Körper austritt, ein weiteres schmalbandiges Farbfilter daran angebracht ist, welches für die andere der beiden entsprechenden Trägerwellenlängen durchlässig ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Elementes ist dabei so ausgebildet, daß die Führungskansieim Inneren der Körper angeordnet sind und daß in den Körper eine Ausnehmung eingebracht ist, in der das unmittelbar an die eine Spiegelschicht grenzende Stück freigelegt ist und in welche der weitere Körper eingepaßt ist.
Bevorzugterweise besteht dabei zumindest der Körper aus einer Kern-Mantel-Glasfaser mit einem dicken Mantel von mindestens 1 mm Durchmesser.
Zweckmäßigerweise sind Körper und weiterer Körper mittels transparentem Kleber fest miteinander verbunden.
Vielfach ist es notwendig, daß das Signal auf einem der vom Demultiplexer getrennten Kanäle in ein elektrisches Signal umgewandelt werden muß, wozu lichtempfindliche Detektoren dienen. In einem solchen Fall ist es bei einem Demultiplexer mit einem schmalbandigen Farbfilter zweckmäßig, wenn ein lichtempfindlicher Detektor direkt am Farbfilter angebracht ist.
Vorteilhafterweise wird ein Wellenlängen-Demultiplexer-Element für vier Kanäle so hergestellt, daß zur Herstellung des Körpers bzw. des weiteren Körpers von einem Ausgangskörper ausgegangen wird, der einen durchgehenden Führungskanal aufweist, in dem ein durchgehender Lichtwellenleiter befestigt ist und bei dem gegebenenfalls schon die für die aufzubringenden Farbfilter vorgesehenen Flächen auf optische Qualität gebracht sind, daß dieser Ausgangskörper jeweils bei vorgesehenen Stellen, wo eine teildurchlässigipiegelschicht des Körpers bzw. weiteren Körpers entstehen soll, durch einen entsprechend gefuhrten Schrägschnitt in Teile zerlegt wird, daß die durch einen Schnitt paarig entstandenen und zusammengehörigen Schnittflächen auf optische Qualität gebracht werden, daß bei jedem so bearbeiteten Schnittflächenpaar auf eine Schnittfläche eine der vorgesehenen Spiegelschichten und gegebenenfalls schon die Farbfilter aufgebracht werden, daß an die Teile zur Bildung des Körpers bzw. weiteren Körpers so zusammengebracht und fest miteinander verbunden werden, daß zusammengehörige Schnittflächen sich gegenüberliegen und parallel zueinander sind, daß gegebenenfalls nach Einbringen einer Ausnehmung in dem Körper, wenn dieser den Lichtwellenleiter vollständig umgibt, der weitere Körper auf den Körper aufgesetzt und befestigt wird, gegebenenfalls nach Einpassen in die Ausnehmung, und daß spätestens jetzt die Flächen für die Farbfilter auf optische Qualität gebracht und die Farbfilter selbst aufgebracht werden.
Die durch den oder die Schnitte voneinader getrennten Teile können vorteilhafterweise selbstjustierend wieder zusammengebracht werden, wenn ein Ausgangskörper verwendet wird, der zwei im Winkel zueinander stehende sauber bearbeitete Anschlagflächen besitzt, parallel zu denen der durchgehende Führungskanal verläuft und wenn zum Zusammenbringen der Teile diese mit einer dieser Anschlagflächen auf eine Oberfläche einer mit einem geradlinig verlaufenden Anschlag versehenen Unterlage gelegt und die andere an den Anschlag angelegt wird, derart, daß die zusammengehörigen Schnittflächen sich gegenüberliegen und parallel zueinander sind, und wenn dann durch Verschieben längs des Anschlags die Teile zur Berührung miteinander gebracht werden. Bevorzugterweise wird als Ausgangskörper ein profilstabförmiger Ausgangskörper verwendet, parallel zu dessen Mantelfläche der durchgehende Führungskanal verläuft.
Zur Herstellung des Ausgangskörpers, welcher bei dem Verfahren verwendet wird, lassen sich drei vorteilhafte Verfahren unterscheiden. Bei einem ersten solchen Verfahren wird der Ausgangskörper so hergestellt, daß in eine Oberfläche eines Körpers, der zumindest dort aus einem anisotrop ätzbaren Kristallmaterial besteht, mittels anisotropen Ätzens (Vorzugsätzen) eine durchgehende Nut als Führmngskanal eingebracht wird, in welche ein durchgehender Lichtwellenleiter eingelegt wird, daß auf der Oberfläche ein den Lichtwellenleiter überdeckendes transpartentes Plättchen mittels transparentem Kleber befestigt wird und gegebenenfalls nach Aushärten des Klebers das Deckplättchen wieder abgeschliffen wird, so daß der Lichtwellenleiter die ganze Nut entlang freiliegt.
Bei dem zweiten Verfahren wird der Ausgangskörper so hergestellt, daß ein durchgehender Lichtwellenleiter in die Öffnung einer transparenten Kapillare eingeführt und darin befestigt wird.
Beim dritten Verfahren wird der Ausgangskörper so hergestellt, daß eine Kern-Mantel-Glasfaser mit einem dicken Mantel von mindestens 1 mm Durchmesser gezogen wird.
Die Erfindung wird anhand der Figuren im folgenden näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in schematischer Darstellung einen vorgeschlagenen Wellenlängen-Demultiplexer in Baumstruktur, Figur 2 In einem Längs schnitt durch Achsen fluchtender Lichtwellenleiter die konkrete Ausführungsform des vorgeschlagenen Demultiplexer-Elements für vier Kanäle.
Der Wellenlängen-Demultiplexer nach Figur 1 ist zum Trennen von acht Kanälen der Trägerwellenlängen A bis # 8 ausgelegt Die acht Trägerwellenlängen #1 bis # 8 werden über ein lichtleitendes Element 0 einem ersten wellenlängenselektiv wirkenden Strahlteilerelement 12 zugeführt, welches in einer Verzweigungsstelle mit zwei Abzweigen sitzt. Dieses Strahlteilerelement 12list- so ausgebildet, daß es die vier Trägerwellenlängen h 1 bis #4 einem ersten abzweigenden lichtleitenden Element 1 und die anderen vier Trägerwellenlängen #5 bis #8 einem zweiten abzweigenden lichtleitenden Element 2 zuführt.
Analoges geschieht nun auch bei den weiteren Strahlteilerelementen 102, 202, 12, 34, 56 und 78, die jeweils in einer Abzweigstelle mit zwei Abzweigen sitzen. Die vier Trägerwellenlängen > 1 bis > 4, welche vom lichtleitenden Element 1' dem Strahlteilerelement 102 zugeführt werden, werden von diesem in die Trägerwellenzwängen 1 und 3 bzw, und #4 aufgeteilt, wovon das erstgenannte Paar über das abzweigende lichtleitende Element 11' dem Strahlteilerelement 12 zugeführt wird, während das andere Paar über das abzweigende lichtleitende Element 12' dem Strahlteilerelement 34 zugeführt wird. Das Strahlteilerelement 12 trennt das zugeführte Trägerwellenlängenpaar in die einzelnen Trägerwellenlängen 1 und ) 2 auf, die von den lichtleitenden Elementen 1 bzw. 2 weggeführt werden und das Strahlteilerelement 34 trennt das ihm zugeführte Trägerwellenlängenpaar #3, #4 in die einzelnen Trägerwellenlängen 2 3 und 2 4 auf, welche von den lichtleitenden Elementen 3 bzw. 4 einzeln weggeführt werden.
Das Strahlteilerelement 202 trennt die ihm zugeführten vier Trägerwellenlängen #5 bis #8 in die beiden Trägerwellenlängenpaare #5, #6 bzw. #7, #8 auf, wovon das erstgenannte Paar dem lichtleitenden Element 21 und das zweigenannte dem lichtleitenden Element 22 zugeführt wird. Die lichtleitenden Elemente 1 bis 8 führen somit jeweils nur Licht einer einzigen Trägerwellenlänge.
Als Strahlteilerelemente eignen sich vorzugsweise frequenzselektiv teildurchlässige Spiegel, welche mittels Kantenfiltern sehr einfach realisiert werden können. Entscheidend für die Durchlässigkeit ist dabei die Lage der Kante, welche durch geeignete Wahl des ganzen Filters festgelegt werden kann. Trägerwellenlängenauf der einen Seite der Kante werden beispielsweise alle durchgelassen, während Trägerwellenlängen auf der anderen Seite reflektiert werden. Die Durchlaßkurve eines solchen Kantenfilters ist zumindest in nächster Umgebung der Kante durch eine Stufenkurve gekennzeichnet, deren sprunghafter Anstieg oder Abfall die Kante bildet.
Generell ist es bei einem vorgeschlagenen Wellenlängen-Demultiplexer günstig, wenn in seinen Ausgängen für die getrennten Kanäle schmalbandige Farbfilter F1 bis F8 angeordnet sind, welche für die jeweilige Trägerwellenlänge % 1 bis8 durchlässig sind. Dadurch wird die Trennschärfe des Demultiplexers erheblich erhöht, während das Nebensprechen stark gedämpft wird.
Als lichtleitende Elemente werden vorzugsweise Lichtwellenleiter, in der Regel Glasfasern verwendet, wovon Stufenindex- oder Gradientenindexprofilfasern derzeit bevorzugt verwendet werden.
Besonders zu betonenist, daß der vorgeschlagene Demultiplexer in Baumstruktur aufgebaut ist. Der Erfinder des Anmeldungsgegenstandes hat nämlich herausgefunden, daß von allen Demultiplexer - Strukturen die Baumstruktur hinsichtlich Einfügverlust und Signal/ Störlichtverhältnis, insbesondere bei mehr als vier zu trennenden Kanälen am. günstigsten ist.
In dem vorgeschlagenen Wellenlängen-Demultiplexer in Baumstruktur können auch Verzweigungsstellen und entsprechende Strahlteilerelemente mit mehr als zwei Abzweigen ohne weiteres verwendet werden.
Das in der Figur 2 dargestellte Wellenlängen-Demultiplexer-Element stellt ein kompaktes Demultiplexer-Element dar, welches als Wellenlängen-Demultiplexer für vier Kanäle geeignet ist, ebenso gut aber als Strahlteilerelement mit vier Abzweigen für einen Wellenlängen-Demultiplexer für menr als vier Kanäle verwendet werden kann. Beispielsweise können die in der Figur 1 gestrichelt umrahmten und mit I bzw. II bezeichneten Zweiggruppen jeweils durch das in Figur 2 dargestellte Element ersetzt werden, welches im folgenden näher beschrieben wird.
In dem Element nach Figur 2 ist ein Körper 20 vorgesehen, in den drei fluchtende Führungskanäle 201 bis 203 eingebracht sind, wovon die beiden Führungskanäle 201 und 203 nach außen münden. Diese drei fluchtenden Fuhrungskanäle 201 bis 203 sind durch zwei im Winkel von 450 dazu geneigte und im Körper angeordnete, frequenzselektiv teildurchlässige Spiegelschichten 210 und 220 getrennt, wovon die Spiegelschicht 220 nur für die beiden Trägerwellenlängen t 1 und #2 sämtlicher Trägerwellenlängen / 1 bis > 4 der vier Kanäle durchlässig ist, während die Spiegeischicht 210 die Trägerwellenlänge 2 1 durchläßt, die Trägerwellenlänge #2 aber nicht.
Da die drei fluchtenden Führungskanäle 201 bis 203 im Inneren des Körpers 20 liegen, ist in ihm eine Ausnehmung 200 eingebracht, in der ein unmittelbar an die Spiegelschicht 220 grenzendes seitliches Stück 130 des nach außen mündenden Führungskanals 203 freiliegt. Die Wandung der Ausnehmung ist vorzugsweise kugelförmig und kann beispielsweise mit einer Polierschleifmaschine ohne weiteres eingebracht werden.
In diese Ausnehmung ist der weitere Körper 20' eingepaßt und mittels transparentem Kleber darin befestigt.
Im weiteren Körper 20' sind zwei fluchtende, nach außen mündende weitere Führungskanäle 201' und 202' angeordnet, die durch eine im Winkel von 450 dazu geneigte, im weiteren Körper angeordnete, frequenzselektiv teildurchlässige weitere Spiegelschicht 210' getrennt sind.
Diese weitere Spiegelschicht 210' ist für die Trägerwellenlänge ) 3 durchlässig, nicht aber für die Trägerwellenlänge 2 4 Der weitere Körper 20' ist so auf de Körper 20 aufge- setzt und fest damit verbunden, daß der weitere Führungskanal 202' unmittelbar neben der Spiegelschicht 220 in das freigelegte Stück 130 mündet, und der Führungskanal 202' ist zum Führungskanal 203 so ausgerichtet, daß die Flächennormale N der Spiegelschicht 220, welche in der Figur 2 schräg nach oben gerichtet ist, zumindest annähernd den Winkel zwischen dem Führungskanal 202' und dem Fuhrungskanal 203 halbiert. Das bedeutet, daß der Winkel zwischen den letztgenannten beiden Führungskanälen annähernd 90° beträgt und daß sie damit auch annähernd in einer Ebene durch die Flächennormale N liegen. Je genauer die Flächennormale N den Winkel zwischen den besagten Führungsanälen 202' und 203 halbiert, desto besser ist es. Annähernd soll in diesem Fall bedeuten, daß Winkelabweichungen, die kleiner als der Akzeptanzwinkel eines in einen solchen Führungskanal eingebrachten Lichtwellenleiters sind, zulässig sind.
ueber der Mündung 2010 bzw. 2010' des nach außen führenden Führungskanals 201, der an die Spiegelschicht 210 grenzt, bzw. des nach außen führenden Führungskanals 201' ist ein schmalbandiges Farbfilter 26 bzw. 26' am Körper bzw.
am weiteren Körper angebracht, welches für die von der Spiegelschicht 210 bzw. 210' durchgelassene Trägerwellenlänge N 1 bzw. 3 durchlässig ist.
In jedem der Führungskanäle 201, 202, 203, 202' und 201' ist je ein Lichtwellenleiter 27, 28, 29, 29' bzw. 28', beispielsweise in Form einer Glasfaser angeordnet, der bis an die benachbarte-oder benachbarten Spiegelschlchten oder Farbfilter heranreicht.
Uber den Stellen S1 bzw. S1'> wo von der Spiegelschicht 210 bzw. 210' reflektiertes Licht, das von der Spiegelschicht 220 her zugeführt wurde, aus dem Körper 20 bzw.
dem weiteren Körper 20' austritt, ist ein weiteres schmalbandiges Farbfilter 260 bzw. 260' am entsprechenden Körper angebracht, welches für die Trägerwellenlänge A 2 bzw. 7L4 durchlässig ist. Auf jedes der Farbfilter 26, 260, 26' bzw. 260' ist je ein fotoempfindlicher Detektor 206, 261, 206' bzw. 261' direkt aufgebracht.
Die vier Trägerwellenlängen A 1 bis #4 werden durch den Lichtwellenleiter 29 der Spiegelschicht 220 zugeführt, welche die beiden Trägerwellenlängen #1 und 2 2 durchläßt, während sie die Trägerwellenlängen #3 und #4 reflektiert und sie so dem Lichtwellenleiter 29' zuführt, in den sie eingekoppelt werden.
Die beiden Trägerwellenlängen \ 1 und 2 bzw. #3 und 1 2 3 werden durch die Lichtwellenleiter 28 bzw. 29' der Spiegelschicht 210 bzw. 210' zugeführt, welche die Trägerwellenlänge X 1 bzw. > 3 durchläßt und die Trägerwellenlänge 7 2 bzw. #4 reflektiert. Während die Trägerwellenlänge Ni 1 bzw. #3 über dem Lichtwellenleiter 27 bzw. 28' dem schmalbandigen Farbfilter 26 bzw. 26' und somit dem Detektor 206 bzw. 206' zugeführt wird, breitet sich das reflektierte Licht der Trägerwellenlänge #2 bzw. #4 direkt durch den Körper bzw. weiteren Körper zum Farbfilter 260 bzw. 260' aus, Der Körper bzw. weitere Körper muß also zumindest im Bereich zwischen der Spiegelschicht 210 bzw. 210' und dem Farbfilter 260 bzw. 260' für das reflektierte Licht mit der Trägerwellenlänge X 2 bzw. Ä4 transparent sein und stellt damit zugleich ein lichtleitendes Element des Demultiplexers dar.
Die Herstellung des Wellenlängen-Demultiplexer-Elements für vier Kanäle nach Figur 2 kann vorteilhafterweise so geschehen, daß zur Herstellung des Körpers 20 bzw. des weiteren Körpers 20' von einem Ausgangs- körper ausgegangen wird, der einen durchgehenden Führungskanal aufweist, in dem ein durchgehender Lichtwellenleiter befestigt ist. Auch können an vorgesehenen Stellen gegebenenfalls schon die für die aufzubringenden Farbfilter vorgesehenen Flächen auf optische Qualität gebracht sein. Der Ausgangskörper hat zweckmäßigerweise die Form eines Profilstabes, zumindest weist er aber zwei sauber bearbeitete Anschlagflächen auf, die im-Winkel zueinander stehen. Parallel zum Mantel des Profil stabes bzw. zu den Anschlagflächen verläuft dabei der durchgehende Führungskanal und der durchgehende Lichtwellenleiter. Die Ausgangskörper für den Körper 20 bzw. den weiteren Körper 20' entsprechen bis auf Ausnehmungen und stirnseitige Abrundungen der äußeren Form nach fast genau dem Körper 20 bzw.
dem-weiteren Körper 20'.
Mit einem Ausgangskörper wird nun so verfahren, daß jeweils bei den Stellen, wo eine Spiegelschicht des herzustellenden Körpers entstehen soll, ein Schrägschnitt durchgeführt wird, wodurch der Ausgangskörper in Teile zerlegt wird. Die durch einen solchen Schnitt paarig entstandenen und damit zusammengehörigen Schnittflächen werden nun auf optische Qualität gebracht.
Auf eine der so bearbeiteten Schnittflächen eines jeden Schnittflächenpaares wird eine der Spiegelschichten mit vorgesehenem Durchlanverhalten aufgebracht. Auch die Farbfilter können jetzt schon aufgebracht werden.
Letztere könnten zwar auch schon früher aufgebracht werden,jedoch besteht dann erheblich die Gefahr ihrer Beschädigung.
Die mit den Spiegelschichten versehenen Teile des zerlegten Ausgangskörpers werden nun zur Bildung des entsprechenden Körpers so zusammengebracht und fest miteinander verbunden, daß zusammengehörige Schnittflächen sich gegenüberliegen und parallel zueinander sind. Dies geschieht selbstjustierend, indem zum Zusammenbringen der Teile diese mit einer Anschlagfläche auf eine Oberfläche einer mit einem geradlinig verlaufenden Anschlag versehenen Unterlage gelegt und die andere Anschlagfläche an den Anschlag angelegt wird, derart, daß die zusammengehörigen Schnittflächen sich gegenüberliegen und parallel zueinander sind. Durch Verschieben längs des Anschlags werden die Teile zur Berührung miteinander gebracht und verklebt. Die Anschlagflächen dürfen keine Bruchflächen sein, sondern müssen eine bestimmte Oberflächengüte aufweisen, d.h. sie müssen bearbeitet sein. Es ist zwar nicht gerade notwendig aber günstig, wenn sie poliert sind. Dasselbe gilt für die Oberfläche der Unterlage und deren Anschlag.
Sind so der Körper 20 und der weitere Körper 20' ergestallt wird letzterer auf ersteren aufgesetzt. Vorher ist beim Körper 20 gegebenenfalls noch ein Stück des Führungskanals 203 freizulegen. Vor dem Aufsetzen muß auch die Stirnfläche, mit welcher der weitere Körper 20' auf den Körper 20 aufgesetzt wird, an die Aufsetzfläche des letzteren angepaßt werden. Nur für das Aufsetzen des weiteren Körpers 20' auf den Körper 20 ist eine Justierung erforderlich. Nachdem der weitere Körper auf den Körper In der richtigen Stellung und Lage beispielsweise mittels eines transparenten Klebers befestigt ist, werden die Flächen, auf denen die Farbfilter aufzubringen sind, auf optische Qualität gebracht und die Filter darauf befestigt.
Sind die Filter an den entsprechenden Körpern befestigt, werden auf diesen die lichtempfindlichen Detektoren befestigt. Ein Ausgangskörper kann vorteilhaft mit drei verschiedenen Verfahren hergestellt werden: 1) Ausgehend von einem Körper, der mit einer Schicht aus anisotropem ätzbaren Material bedeckt ist oder ganz aus diesem Material besteht, wird in dieses Material durch anisotropes Ätzen (Vorzugsätzen) eine durchgehende Nut eingebracht, in welche ein durchgehender Lichtwellenleiter, beispielsweise eine Glasfaser eingelegt wird. Dann wird der Lichtwellenleiter mittels eines transparenten Plättchens abgedeckt und das Plättchen mittels eines transparenten Klebers auf dem Körper befestigt, in den die Nut eingebracht ist. Nach Ausharten des Klebers ist der Ausgangskörper hergestellt. Er kann noch dahingehend abgewandelt werden, daß das Deckplättchen nach dem Aushärten des Klebers wieder abgeschlIffen wird, so daß der eingebrachteWellenleiter über seine ganze Länge, aber nicht über seinen ganzen Umfang freiliegt. Das Deckplättchen könnte auch später noch abgeschliffen werden. Wird es nicht abgeschliffen, muß eine Ausnehmung- in das Deckplättchen eingebracht werden. Es ist bei dieser Herstellungsart darauf zu achten, daß der Körper, in' den die Nut eingebracht wird, das gleiche Polierverhalten aufweist, wie der eingebrachte Lichtwellenleiter und das Deckplättchen, d.h.
sämtliche MaterialIen sollten etwa die gleiche Härte besitzen. Glaskeramiken und Glas sowie Silizium sind geeignete Stoffe.
2) Ein durchgehender Lichtwellenleiter wird in die Öffnung einer Glaskapillare eingeführt und darin mittels transpareten Klebers befestigt.
3) Es wird eine- Kern-Mantel-Glasfaser mit einem dicken Mantel von mindestens 1 mm Durchmesser gezogen. Dies kann mittels der Stabmethode sowie auch mit dem Doppeltiegel-Verfahren geschehen. Es ist hier allerdings kein seperater Führungskanal vorhanden, in den eine Glasfaser eingelegt wird, weil der eigentliche Lichtwellenleiter, nämlich der Kern einer solchen Glasfaser gleichzeitig mit dem umgebenden Mantel hergestellt wird.
Dennoch kann theoretisch von einem Fuhrungskanal gesprochen werden, da man sich den Kern aus der Faser herausgelöst denken kann, wobei die übrigbleibende Öffnung in der Faser dann den Führungskanal bilden würde.
Der Körper 20 und der weitere Körper 20' des Elementes nach Figur 2 ist beispielsweise nach dem Verfahren 2 oder 3 hergestellt. Zweckmäßig ist es auch, den Körper nach dem ersten Verfahren herzustellen und den weiteren Körper nach dem zweiten oder dritten.
1 5 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Wellenlängen-Demultiplexer zum Trennen von in einer Ubertragur.gsleitung gemeinsam geführten Lichtwellenlängenkanälen unterschiedlicher Trägerwellenlängen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine aus lichtleitenden Elementen (1 bis 8, 11', 12' 21, 22, 1', 2', 27, 28, 29, 28', 29', 20 und 2') zusammengesetzte Baumstruktur, bei der in jeder Verzweigtingsstelle ein wellenlängenselektiv wirkendes Strahlteilerelement (12, 34, 102, 56, 78, 202, 12, 210, 220 und 210')-sitzt, welches die Gruppe der ihm zugeführten Trägerwellenlängen in so viele disjunkte Teilgruppen aufteilt, wie abzweigende lichtleitende Elemente vorhanden sind, wovon jede der verschiedenen Teilgruppen einem anderen der verschiedenen abzweigenden lichtleitenden Elemente zugeführt wird.
2. Demultiplexer nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß in einer Verzweigungsstelle nur zwei lichtleitende Elemente abzweigen.
3. Demultiplexer nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n'n z e i c h n e t , daß ein Strahlteilerelement mit einem wellenl ängens el ekt teildurchlässigen Spiegel (210, 220 bzw. 210') gebildet ist.
4. Demultiplexer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß ein lichtleitendes Element vorhanden ist, welches aus einem Lichtwellenleiter (27, 28. 29, 29', 28') besteht.
5. Demultiplexer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß ein abzweigendes lichtleitendes Element (1 bis 8, 27, 28', 20, 20') in der Baumstruktur, welches nur noch eine der Trägerwellenlängen weiterleitet, mit einem schmalbandigen Farbfilter (F1 bis F8, 26, 260 26', 260') abschließt, welches für diese Trägerwellenlänge durchlässig ist.
6. Wellenlängen-Demultiplexer-Element nach Anspruch 3, 4 und 5, zum Trennen von vier Kanälen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Körper (20) vorgesehen ist, in den drei fluchtende, zwei davon nach außen mündende Führungskanäle (201, 202, 203) für Lichtwellenleiter (27, 28, 29) eingebracht sind, die durch zwei schief dazu im Körper angeordnete, frequenzselektiv teildurchlässige Spegelschichten (210, 220) getrennt sind, wovon eine (220) nur für zwei der vier Trägerwellenlängen und die andere für nur eine der beiden durchlässig ist, daß der eine nach außen mündende Führungskanal (203) seitlich unmittelbar neben der einen Spiegelschicht (220) ein Stück (130) freiliegt oder freigelegt ist, daß ein weiterer Körper (20') vorgesehen ist, in den zwei fluchtende , nach außen mündende weitere FührurskanäLe (201', 202') für Lichtwellenleiter (28', 29') eingebracht sind, die durch eine schief dazu im weiteren Körper angeordnete frequenzselektiv teildurchlässige weitere Spiegelschicht (210') getrennt sind, welche für nur eine der beiden Trägerwellenlängen durchlässig ist, daß der weitere Körper (20') so auf den Körper aufgesetzt und fest damit verbunden ist, daß einer der beiden weiteren Führungskanäle (201', 202') unmittelbar neben der einen Spiegelschicht (220) in das freiliegende oder freigelegte Stück (130) mündet und die weiteren FUhrungskanäle so ausgerichtet sind, daß eine geeignet angesetzte Flächennormale (N) der einen Spiegelschicht (220) zumindest annähernd den Winkel zwischen diesen und den drei Führungskanälen (201, 202, 203) halbiert, daß jeweils -über der Mündung (2010, 2010') des anderen bzw. anderen weiteren nach außen mündenden Führungskanals (201 bzw. 201?), der an die andere bzw. weitere Spiegelschicht (210 bzw. 210') grenzt, ein schmalbandiges Farbfilter (26 bzw. 26') am Körper bzw. weiteren Körper' angebracht ist, welches für die eine der beiden bzw. der anderen beiden Trägerwellenlängen durchlässig ist, daß in jedem der Führungskanäle (201 bis 203, 201', 202') ein Lichtwellenleiter (27 bis 29, 28', 29') angeordnet ist und daß jeweils über der Stelle bzw. Sol,), wo von der anderen bzw. der weiteren Spiegelschicht (210 bzw. 210') reflektiertes Licht, das von der einen Spiegelschicht (220) her zugeführt wurde, aus dem Körper bzw. weiteren Körper(20 bzw. 20') austritt, ein weiteres schmalbandiges Farbfilter (260 bzw. 260') angebracht ist, welches für die andere der beiden entsprechenden Trägerwellenlängen durchlässig ist.
7. Element nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Führungskanäle im Inneren der Körper angeordnet sind und daß in den Körper.eine Ausnehmung (200) eingebracht ist, in der das unmittelbar an die eine Spiegelschicht (220) grenzende Stück (130) freigelegt ist und in welche der weitere Körper eingepaßt ist.
8. Element nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zumindest der Körper (20) aus einer Kern-Mantel-Glasfaser mit einem dicken Mantel von mindestens 1 mm Durchmesser besteht.
9. Element nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Körper (20) und der weitere Körper (20') mittels eines transparenten Klebers fest miteinander verbunden sind.
10. Demultiplexer nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e-n n z e i c h n e t , daß ein lichtempfindlicher Detektor (206, 206', 261, 261') direkt am Farbfilter angebracht ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Elementes nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Herstellung des Körpers (20) bzw. des weiteren Körpers (20') von einem Ausgangskörper ausgegangen wird, der einen durchgehenden Führungskanal aufweist, in dem ein durchgehender Lichtwellenleiter befestigt ist und bei dem gegebenenfalls schon die für die aufzubringenden Farbfilter vorgesehenen Flächen auf optische Qualität gebracht sind, daß dieser Ausgangskörper jeweils bei vorgesehenen Stellen, wo eine teildurchlässige Spiegelschicht des Körpers bzw. weiteren Körpers entstehen soll, durch einen entsprechend geführten Schrägschnitt in Teile zerlegt wird, daß die durch einen Schnitt paarig entstandenen und zusammengehörigen Schnittflächen auf optische Qualität gebracht werden, daß bei jedem so bearbeiteten Schnittflächenpaar auf eine Schnittfläche eine der vorgesehenen Spiegelschichten und gegebenenfalls schon die Farbfilter aufgebracht werden, daß dann die Teile zur Bildung des Körpers bzw. weiteren Körpers so zusammengebracht und fest miteinander verbunden werden, daß zusammengehörige Schnittflächen sich gegenüberliegen und parallel zueinander sind, daß gegebenenfalls nach Einbringen einer Ausnehmung in den Körper, wenn dieser den Lichtwellenleiter voilständig umgibt, der weitere Körper auf den Körper aufgesetzt und befestigt wird, gegebenenfalls nach Einpassen in die Ausnehmung und daß spätestens jetzt die Flächen für die Farbfilter auf optische Qualität gebracht und die Farbfilter selbst aufgebracht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Ausgangskörper verwendet wird, der zwei im Winkel zueinander stehende sauber bearbeitete Anschlagflächen besitzt, parallel zu denen der durchgehende Führungskanal verläuft und wenn zum Zusammenbringen der Teile diese mit einer dieser Anschlagflächen auf eine Oberfläche einer mit einem. geradlinig verlaufenden Anschlag versehenen Unterlage gelegt und die andere an den Anschlag gelegt wird, derart, daß die zusammengehörigen Schnittflächen sich gegenüberliegen und parallel zueinander sind und daß dann durch Verschieben längs des Anschlags die Teile zur Berührung miteinander gebracht werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ausgangskörper so hergestellt wird, daß eine Oberfläche eines Körpers, der zumindest dort aus einem anisotrop ätzbaren Kristallmaterial besteht, mittels anisotropen Ätzens (Vorzugsätzen) eine durchgehende Nut als Führungskanal eingebracht wird, in welche ein durchgehender Lichtwellenleiter eingelegt wird, daß auf der Oberfläche ein den Lichtwellenleiter überdeckendes transparentes Plättchen mittels transparenten Klebers befestigt wird und gegebenenfalls nach Aushärten des Klebers das Deckplättchen wieder abgeschliffen wird, so daß der Lichtwellenleiter die ganze Nut entlang freiliegt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß ein Ausgangskörper so hergestellt wird, daß ein durchgehender Lichtwellenleiter in die Öffnung einer transparenten Kapillare eingeführt und darin befestigt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß ein Ausgangskörper so hergestellt wird,daß eine Kern-Mantel-Glasfaser mit einem dicken Mantel von mindestens 1 mm Durchmesser gezogen wird.