DE2914262A1

DE2914262A1 - Optisches daempfungsglied fuer lichtleitfasern

Info

Publication number: DE2914262A1
Application number: DE19792914262
Authority: DE
Inventors: Alain Barbaudy; Jacques Galaup
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1979-10-25
Also published as: CA1115102A; IT1118344B; LU81139A1; US4257671A; FR2422971A1; IE790777L; FR2422971B1; NL7903002A; BE875090A; IT7967307A0; GB2025081A; IE48151B1; GB2025081B; JPS54137355A

Description

9. April _197e -3- 29U262

OPTISCHES DÄMPFUNGSGLIED FÜR LICHTLEITFASERN

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Dämpfungsglied für Lichtleitfasern, insbesondere auf ein optisches Dämpfungsglied, das als Anpassungsglied zwischen einer zu starken Lichtquelle und einer empfindlichen Einrichtung, z.B. einer Test-, Eich- oder Meßapparatur verwendet wird.

Ein bekanntes optisches Dämpfungsglied für Lichtleitfaser systeme besteht aus zwei Mikroskopobjektiven, die durch ein absorbierendes Material voneinander getrennt und durch kurze Lichtleitfasern mit Steckern verbunden sind, mit deren Hilfe es in eine Lichtleitfaserverbindung eingefügt werden kann. Die Mikroskopobjektive sollen den Lichtstrahl in dem Bereich des absorbierenden Materials parallel ausrichten. Diese Objektive haben verschiedene Nachteile; beispielsweise ist ihre Einstellung in Bezug auf die sie mit den Steckern verbindenden Lichtleitfasern schwierig und muß mithilfe einer Präzisionsmechanik, wie z.B. Feinmanipulatoren, durchgeführt werden. Außerdem sind sie die Ursachen für Störreflexionen, die durch Oberflächenbehandlung gedämpft werden müssen, was eine weitere technologische Schwierigkeit darstellt. Schließlich sind sie platzraubend, teuer und zerbrechlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Dämpfungsglied für durch Lichtleitfasern geführte Lichtstrahlen anzugeben, das wenig Platz einnimmt, einfach, robuste;"-leicht zu handhaben und billig ist. Diese Aufgabe wird durch das Dämpfungsglied nach

909843/0757 *^A

29U/'b2

Anspruch 1 gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der einzigen Figur näher erläutert. Sie zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes optisches Dämpfungsglied.

In der Figur sieht man einen Dämpfer 1, zwei Linsen 2 und 3 mit ebenen Stirnflächen, die fluchtend zueinander angeordnet und durch den Dämpfer 1 getrennt sind, zwei kurze Lichtleitfasern 4 und 5, die an die Linsen 2 bzw. 3 angeschlossen sind und mit der Längsachse dieser Linsen fluchten, zwei Stecker 6 und 7, die mit den freien Enden der kurzen Lichtleitfasern 4 und 5 verbunden sind, ein Füllmaterial 8, das die Einheit bestehend aus Dämpfer 1, Linsen 2 und 3 und kurzen Lichtleitfasern 4 und 5 umgibt, und ein Gehäuse 9, in dem die genannte Einheit untergebracht ist und an dem die Stecker 6 und ? angearbeitet sind.

Der Dämpfer 1 hat eine konstante Dicke und absorbiert bei jeder Übertragungsart, wenn er von einem parallelen Strahlenbündel durchquert wird, die gleiche Energiemenge. Er besteht aus einem geeigneten mineralischen oder organischen, lichtdurchlässigen Trägermaterial, das mit einem oder mehreren Stoffen dotiert ist, die ein Absorptionsband im Bereich der Betriebswellenlängen besitzen.

Die Linsen 2 und 3 haben ebene Stirnflächen und einen Brechungsindexgradienten. Sie werden auf bekannte Weise mithilfe eines kurzen Abschnitts einer Lichtleitfaser mit Brechungsindexgradient hergestellt, d.h. mit einem Brechungsindex, der gemäß

909843/0757 *^A

BAO

29U262

der Formel

( r² \
η = η I 1 - 2 —ζ 1 variiert,

wobei η der Wert des Index in der Längsachse der Lichtleitfaser, r der radiale Abstand eines betrachteten Punktes zur Faserachse und b eine repräsentative Konstante des Variationshubs des Index in Abhängigkeit vom radialen Abstand r ist. Die Beziehung zwischen den Konstanten b und der Länge der Linsen 2 und 3 wird so gewählt, daß die Brennpunkte der Linsen sich auf ihren ebenen Stirnflächen befinden. Der Durchmesser der Linsen 2 und 3 ist sehr viel größer als der der kurzen Lichtleitfasern 4 und 5. Ein divergierendes Bündel, das vom Ende einer mit einer ebenen Stirnfläche einer Linse 2 oder 3 in Kontakt stehenden Lichtleitfaser 4 oder 5 ausgesandt wird, kann als vom Brennpunkt der Linse ausgehend betrachtet werden und wird nach dem Austritt aus der Linse in ein paralleles Bündel umgewandelt, das den Dämpfer durchquert» In der anderen Richtung wird ein paralleles Bündel, das vom Dämpfer 1 kommt, von einer Linse 2 oder 3 an ihrem Berührungspunkt mit dem Ende einer Lichtleitfaser 4 oder 5 konzentriert.

Die kurzen Lichtleitfasern 4 oder 5 können ebenfalls einen Brechungsindexgradienten aufweisen. Vorteilhafterweise haben sie den gleichen Brechungsindex in ihrer Längsachse wie die Linsen an der gleichen Achse, wodurch die Störreflexionen, denen die Strahlung bei ihrem Übergang von Lichtleitfaser zu Linse unterworfen ist, verringert werden»

Die Stecker 6 und 7 sind allgemein bekannt und werden hier nicht beschrieben, da sie nicht zur Erfindung gehören. Sie

903843/075?

29U262

""* Ό ™"

werden so gewählt, daß sie zu den anderen Steckern passen, die zu dem Lichtleitfasersystem, in das das Dämpfungsglied eingefügt werden soll, gehören.

Der Zusammenbau der verschiedenen Bauteile wird erleichtert durch die ebenen Stirnflächen der Linsen 2 und 3. Man verwendet hierzu einen Klebstoff, dessen Brechungsindex die parasitären Reflexionen vermindert. Wenn n, der Brechungsindex einer Lichtleitfaser 4 oder 5 entlang ihrer Längsachse und η der Brechungsindex einer Linse 2 oder 3 entlang derselben Achse ist, dann wird ein Klebstoff für das Zusammenfügen des Endes der Faser mit der Linse gewählt, dessen Brechungsindex so nahe wie möglich an TnTTrT herankommt. Entsprechend wird, wenn η der Brechungsindex des Dämpfers 1 ist, für das Zusammenfügen des Dämpfers mit den Linsen ein Klebstoff gewählt, dessen Brechungsindex so nahe wie möglich an 7 n_.n herankommt.

Die aus dem Dämpfer 1·, den Linsen 2 und 3 und den kurzen Lichtleitfasern 4 und 5 bestehende Einheit ist in ein Füllmaterial 8, z.B. einen Silikongummi, der durch Polymerisation einer Silikonpaste gebildet wurde, eingebettet und in ein Gehäuse 9 eingebracht, das gleichzeitig als Halter für die Stecker 6 und 7 dient.

Das erfindungsgemäße optische Dämpfungsglied mit festem Dämpfungsfaktor zeichnet sich durch die Einfachheit seiner Herstellung, durch seinen geringen Platzbedarf, der dem Platzbedarf von Dämpfungsgliedern für koaxiale elektrische Leitungen entspricht, und durch leichte Handhabung aus. Außerdem erzeugt das erfin-

909843/075?

29U262

dungsgemäße Dämpfungsglied kaum Störreflexionen, da die Anzahl seiner Bauteile und der optischen Übergänge gering ist, wesentlich geringer jedenfalls als bei Dämpfungsgliedern mit Mikroskopobjektiven, wobei noch dazukommt, daß die Übergänge (Klebstoff) bezüglich des Brechungsindex angepaßt sind.

χ χ

909843/0757

.8

Leerseite

Claims

Fo 11 220 D

9. April 197S

29H262

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL S.A. 12, rue de la Baume, 75008 PARIS, Frankreich

OPTISCHES DÄMPFUNGSGLIED FÜR LICHTLEITFASERN

PATENTANSPRÜCHE

Il - Optisches Dämpfungsglied für Lichtleitfasern, V/

dadurch gekennzeichnet, daß es zwei zueinander fluchtende Linsen (2, 3) mit ebenen Stirnflächen und mit einem Brechungsindexgradienten aufweist, zwischen denen ein Dämpfer (1) aus einem mineralischen oder organischen lichtdurchlässigen Trägermaterial eingefügt ist, und daß dieses Material mit mindestens einem Stoff dotiert ist, der ein Absorptionsband im Bereich der Betriebswellenlängen besitzt.

2 - Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem zwei Lichtleitfaseranschlüsse auf jeder Seite der aus den Linsen (2, 3) und dem Dämpfer (1) bestehenden Einheit aufweist.

3 - Dämpfungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschluß einen Stecker (6, 7) und eine kurze Lichtleitfaser (4, 5) aufweist, die den Stecker mit einer Stirnfläche einer Linse (2, 3) verbindet.

4 ·= Dämpfungsglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Dämpfer (1), den

909843/0757

ORIGINAL INSPECTED

Linsen (2, 3) und den kurzen Lichtleitfasern (4, 5) gebildete Einheit mit einem elastischen Silikonpolimerisat (8) umhüllt ist,

5 - Dämpfungsglied nach Anspruch 3 oder 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die aus dem Dämpfer (1), den Linsen (2, 3) und den kurzen Lichtleitfasern (4, 5) bestehende Einheit sich in einem Gehäuse (9) befindet, das gleichzeitig den Steckern (6, 7) als Halterung dient.

9098 4 3/0757