DE3006102A1

DE3006102A1 - Optische steuereinrichtung

Info

Publication number: DE3006102A1
Application number: DE19803006102
Authority: DE
Inventors: Jiro Koyama; Masamitsu Masuda; Hiroshi Nishihara; Hideo Segawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-02-19
Filing date: 1980-02-19
Publication date: 1980-08-28
Also published as: US4312562A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAFF DIPL.-ING. SCHWABE DB. DR. SANDMAlR

. ^; Postfach 860245 · 8000 München 86

Anwaitsakte: 30 726 j _λ - ,

, _— _ j9, Feh. 1380

Ricoh Company, Ltd. Tokyo/Japan

Optische Steuereinrichtung

vii/xx/Ha 03003B/082Ä

f (089) 98 82 72 Tdegnmme: ■ ftmkkonlen: Hypo-Bsnk; München 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 7ΟΟ2ΟΟΠ) Swift Cod* HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayer Vereinsb»nk München 453100 (BLZ 70020270) 983310 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

Anwaltsakte: 30 726

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine optische Steuereinrichtung/ die als ein optisches Fortpf.lanzungselement mit aktiven Funktionen, wie beispielsweise zu einer optischen Modulation und einer optischen Abzweigung, verwendet wird.

Bisher wird in Fällen, wo Licht, das sich in einer optischen Faser ausbereitet, moduliert oder verzweigt wird, ein optischer Koppler verwendet, um die optische Faser an eine wellenleitende Bahn anzukoppeln. Da ein optischer Koppler dieser Art einen hohen optischen Kopplungswirkungsgrad haben muß, weist er einen empfindlichen Mechanismus und einen komplizierten Aufbau auf. Beispielsweise ist die Dicke einer optischen, wellenführenden, filmdünnen Bahn, die zur optischen Modulation oder Ab-r zweigung verwendet wird, nur einige Mikron (μ) und folglich sind die Anforderungen bezüglich der richtigen Anordnung und Anbringung einer optischen Kopplung und der Ebenheit der Endfläche entsprechend groß. Darüber hinaus hat der optische Koppler noch den Nachteil, daß die optische Anordnung schwierig und auch die Arbeitsweise schwierig ist. .

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BAD-ORlG(NAL

Gemäß der Erfindung soll daher eine optische Steuereinrichtung geschaffen werden, bei welcher die vorstehend angeführten Nachteile beseitigt sind, und bei welcher die optischen Fasern, welche bisher nur als lichtfortpflanzende Einrichtung dienen, eine aktive Funktion haben.

Gemäß der Erfindung ist daher eine bevorzugte Ausführungsform einer optischen Steuereinrichtung gekennzeichnet durch eine Anzahl optischer Fasern, welche über eine bestimmte Strecke sehr nahe beieinander angeordnet sind, so daß die optischen Fasern optisch aneinander angekoppelt werden, und durch einen an den optischen Fasern angebrachten Ultraschallwandler zum Erregen der optischen Fasern mit Ultraschallwellen gleicher oder unterschiedlicher Frequenz und zum Fortpflanzen der Ultraschallwellen im wesentlichen parallel in der Ausbreitungsrichtung van optischen Wellen in den optischen Fasern, wobei nur eine bestimmte optische Welle, welche durch die Fortpflanzungskonstanten der optischen Wellen und von Ultraschallwellen festgelegt ist, selektiv von einer optischen Faser an die andere, daran angekoppelte Faser übertragen wird.

Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung ist eine optische Steuereinrichtung gekennzeichnet durch erste und zweite optische Fasern, die sehr nahe beieinander angeordnet sind, so daß die beiden optischen Fasern optisch

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BAPORlGfNAL

aneinandergekoppelt sind, und durch eine Ultraschallwandleranordnung / die an einem Ende der ersten optischen Faser oder an einem Ende der ersten optischen Faser in Verbindung mit den ersten und zweiten optischen Fasern angeordnet ist/ damit sich eine Ultraschallwelle in der ersten optischen Faser im wesentlichen parallel zu der Fortpflanzungsrichtung einer sich in der ersten, optischen Faser fortpflanzendeα optischen Welle fortpflanzt, wobei die ersten und zweiten optischen Fasern gemäß einem Ultraschallsignal selektiv optisch angekoppelt werden.

Gemäß der Erfindung ist somit eine optische Steuereinrichtung mit mindestens zwei optischen Fasern geschaffen, die über eine bestimmte Strecke extrem nahe beieinander angeordnet sind, so daß die optischen Fasern optisch aneinander angekoppc2.lt sind, Zwischen optischen Wellen, die sich in einer der optischen Fasern fortpflanzen, wird eine ganz bestimmte optische Welle, welche durch die Ausbreitungskonstanten der zwei optischen Fasern und die Ausbreitungskonstante ».'.einer an die eine optische Faser angelegten Ultraschallwelle ausgewählt ist, an die andere optische Faser übertragen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert, Es zeigen j

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BAD ORIfilNÄJ

Fig.1 eine erläuternde Darstellung der Anordnung" eines Beispiels einer optischen Steuerein^ richtung gemäß einer ersten Ausführungsfornt der Erfindung?

Fig.2 und 3 erläuternde Darstellungen von zwei Ausführungsf ormen eines bei der in Fig.1 dargestellten i optischen Steuereinrichtung verwendbaren Ultraschallwandlers;

Fig.4 und 5 Blockschaltbilder von elektrischen Schaltungen, die bei den in Fig.2 bzw. 3 dargestellten Ultraschällwandlern verwendbar sind;

Fig.6 eine perspektivische Darstellung des wesentlichen Teils einer Ausführungsform einer fokussierenden, optischen Steuereinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.7 und 8 eine Seitenansicht bzw. eine perspektivische Ansicht von verschiedenen Aasführungsformen des an die optische Faser angekoppelten Ultraschallwandlers;

Fig.9 eine erläuternde Darstellung eines Beispiels einer optischen Steuereinrichtung gemäß

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einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

und : =■■."■ . ■ -

Fig.10 und 11 Blockschaltbilder von verschiedenen Ausführungsformen einer elektrischen Schaltung, die bei der in Fig.9 dargestellten optischen Steuereinrichtung anwendbar ist.

Zuerst werden Beispiele einer optischen Steuereinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausfüiirungsfarm der Erfindung anhand der Fig.1 bis 6 beschrieben.

In einem ersten Beispiel der optischen Steuereinrichtung sind zwei optische Fasern 1 and 2 so, wie in Fig.1 dargestellt, optisch aneinander gekoppelt. Die optischen Fasern 1 und 2 sind ausreichend eng aneinander anliegend angeordnet, so daß die optischen Wellen entsprechend aneinander angekoppelt werden. Insbesondere sind die optischen Fasern so angeordnet^ daß, wenn Phasenanpassungsbedingungen zwischen den optischen Fasern 1 und 2· hergestellt sind, und die Kopplungslänge L eine ganze Kopplungslänge Lo = n/2C ist.(wobei C der Kopplungskoeffizient der zwei optischen Fasern ist), eine vollständige optische Kopplung dazwischen erhalten wird. .

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Ein Ultraschallwandler 4 ist an einem Ende eines optischen Kopplungsabschnxtts 3 zwischen den optischen Fasern 1 und 2 so angeordnet, daß eine Ultraschallwelle sich im wesentlichen parallel zu der Fortpflanzungsrichtung der optischen Welle in der optischen Faser 1 fortpflanzt, Hierzu ist er- - forderlich; da"ß"~±n~dem optischen KöpptangsaB"sciin"iT:t"~T"die optischen Fasern 1 und 2 in ausreichender Weise aneinander anliegen, um eine entsprechende Kopplung der optischen Wellen zu schaffen/und daß die wechselseitige Ultraschallwellenfortpflanzung nicht durch die Ankopplung der zwei optischen Fasern behindert ist. Hierzu ist der optische Kopplungsabschnith 3 vorzugsweise ein dünner Film mit einem verhältnismäßig großen Brechungsfaktor, bei welchem Ultraschallwellen nicht übertragen bzw. weitergeleitet werden.

Der Ultraschallwandler 4 kann entsprechend einem in Fig.2 dargestellten System oder entsprechend einem in Fig.3 dargestellten System angebracht werden.

Bei dem System in Fig.2 ist ein ültraschallwandler 4A gemeinsam für beide optischen Fasern 1 und 2 vorgesehen, und Ultraschallwellen mit derselben Frequenz werden gleichzeitig an die optischen Fasern angelegt. Bei dem System in Fig.3 sind Ultcaschallwandler 4B und AC für die optischen Fasern .1 bzw, 2 vorgesehen, und es werden Ultraschallwellen mit unterschiedlicher Frequenz an die optischen Fasern

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angelegt.

In jedem System weist jeder der Ultraschallwandler 4A, 4B und 4C eine piezoelektrische Filmschicht 5, transparente Elektroden 6 und 7, die auf baiden Seiten des piezoelektrischen Films 5 angeordnet, sind, und einen faseroptischen Kopplungsabschnitt 8 an der transparenten Elektrode 7 auf.

Das System, lt\ welchem Ultraschallwellen derselben Frequenz gleichzeitig an die optischen Fasern 1 und 2 angelegt werden, wird anhand eines Beispiels beschrieben. Hierbei soll die Fortpflanzungskonstante der optischen Faser .1 k^, die Fortpflanzungskonstante der optischen Faser 2 k^ und die Fortpflanzungskonstante der Ultraschallwellen K sein. Wenn dann im Falle von k₁ > k„ der folgenden Bedingung (1) genügt ist, sind diePhasenanpassungsbedingungen zwischen den optiischen Fasern 1 und 2 hergestellt, und folg™ lieh kann an die optische Faser 1 angelegtes Licht zu der optischen Faser 2 verschoben (bzw. übertragen) werden, mit dem Ergebnis, daß die optische Faser 2 ein Ausgangslicht Q entsprechend einem Eingangslichh P an der optischen Faser schafft.

- K s Jc₂ + K (1)

Wenn sich eine Anzahl optischer Wellen mit unterschied!.!·

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D A'lS "-/"\r-n!rvrrV «·ΐ

chen Fortpflanzungs- bzw. Ubertragungskonstanten in der Optischen Faser· 1 ausbreiten, wird nur die optische Welle ,die eine optische Frequenz oder eine Fortpflanzungsart aufweist, welche der Bedingung (1) entspricht, als Ausgangslicht Q der optischen Faser.2 erscheinen.

In dem in Fig,3 dargestellten System, in welchem Ultraschallwellen unterschiedlicher Frequenz an die optischen Fasern angelegt wex-den, können die optischen Wellen, welche der folgenden Bedingung (2) genügen, zwischen den optischen Fasern 1 und 2 aneinander gekoppelt werden:

= k₂ + K₂ - (2)

Durch eine Erregung der optischen Fasern mit Ultraschallwellen ergibt sich eine aktive Funktion an den optischen Fasern selbst, wodurch dann eine optische Steuereinrichtung geschaffen ist. Die optische Steuereinrichtung kann in großem Umfang als Einrichtung für eine optische Modulation, eine Verzweigung, eine Betriebsartwahl, eine Filterverzweigung oder -ankopplung verwendet werden.

In Fig.4 ist ein Beispiel einer elektrischen Schaltung für den Ultraschallwandler 4A in Fig.2 dargestellt. Ein Ultraschallsignal mit der Frequenz f, das von einem ultrasehallwellenerzeugenden Oszillator 10 abgegeben wird, wird mit

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~4%- 30061OZ

einem Übertragungssignal S von einer Übertragungssignalquelle 11 in einer Mischstufe 12 moduliert - Der Ausgang der MischstufJe 12 wird über einen Verstärker 13 an die transparenten ftlektroden 6 xmä 7 angelegt, so daß die zwei optischen Pasern 1 und 2 durch Ultraschallwellen derselben Frequenz erregt sind. Die_in Fig.4 dargestellte, elektrische Schaltung kann auch bei den Ultraschallwandlern 4B und 4C in Fig.3 antjewendet werdext,

Ein anderes Beispiel für eine elektrische Schaltung, welche bei den Ultraschallwandlern 4.8 und 4C in Fig.3 verwendbar ist, ist in Fig.5 dargestellt. Spannungsgesteuerte Oszillatoren 14A und 14B geben mit Hilfe von ÜbertragungsSignalen S. und S₂ von Übertragungssignalquellen 11A bzw. 11B an ihren Ausgängen Ultraschallsignale mit Frequenzen f.^ und f^ ab. Die Ausgangssignale f.. und f» werden über Verstärker 13A und 13B an die transparenten Elektroden der Ultraschallwandler 4B bzw. 4C angelegt, so daß die optischen Fasern 1 und 2 durch Ultraschallwellen unterschiedlicher Frequenz angeregt werden.

Hierbei kann die." in Fig.5 dargestellte elektrische Schaltung bei der in Fig. 2 dargestelltem Einrichtung angewendet werden, und die in Fig,4 und 5 dargestellten elektrischen Schaltungen können auch in Kombination verwendet werden.

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BAß

In den vorbe'schriebehen Einrichtungen sind nur zwei optische Fasern für eine optische Kopplung verwendet; jedoch ist die Erfindung weder hierauf noch hierdurch beschränkt. Das heißt, die Einrichtung kann eine Anzahl optischer Fasern aufweisen/ wie in Fig,6 dargestellt ist. Bei der in Fig.6 dargestellten Einrichtung ist die mittlere optische Faser 20 durch optische Kopplungsabschnitte 22 optisch an die peripheren optischen fasern 21 angekoppelt. In diesem Fall hat die Einrichtung dieselbe optische Kopplungsfunktion wie die der vorbeschriebenen Einrichtungen.

Um bei der Einrichtung eine optische Filterfunktion zu erhalten, können fokussierende optische Fasern oder optische Einmoden-(single mode)Fasern verwendet werden.

Wie aus der folgenden Beschreibung zu ersehen ist, können gemäß der Erfindung eine Anzahl optischer Fasern, die äußerst eng aneinander anliegen, mit Ultraschallwellen erregt werden, und nur die optische Welle, welche durch die Ausbreitungskonstanten der optischen Wellen und der Ultraschallwellen festgelegt ist, wird von einer optischen .Faser auf die andere optische Faser übertragen. Im Unterschied zu einem herkömmlichen optischen Koppler hat die optische Steuereinrichtung gemäß der Erfindung einen hohen optischen Kopplungswirkungsgradjund mit ihr können die Nachteile des herkömmlichen optischen Kopplers beseitigt

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werden, bei welchem die optische Anordnung äußerst schwierig und die Arbeitsweise ziemlich schwierig ist.

Da optische Fasern extrem dünn sind, kann die elektrische Energie für eine Ultraschallanregung sehr niedrig sein., was zweifellos zur Verbesserung des optischen Kopplungswirkungsgrads beiträgt. " . ■ /

Nunmehr werdext Ausfuhrungsformen der optischen Steuereinrichtungen gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung an- ' hand der Fig. 7 bis 11 beschrieben« Bei der in Fig, 7 dargestellten Ausführungsform ist ein Ultraschallwcmdler 102 an einem Ende einer optischen Faser 101 vorgesehen. Der Ultraschallwandler 102 weist eine piezoelektrische Schicht 103 sowie transparente Elektroden 104 und 105 auf, die auf beiden Seiten der piezoelektrischenSchicht 103 angeordnet sind. Die piezoelektrische Schicht kann aus einem ZnO-FiIm oder aus einem LiNbO^-Kristallf ilia .hergestellt sein. Der ZnO-FiIm hat keinen so hohen optischen Transmissionsfaktor; wenn jedoch seine-Dicke in der Größenordnung von 1-bis 3μ liegt, dann kann der ZnO-FiIm mit zufriedenstellendem Ergebnis als piezoelektrische Schicht verwendet werden. Die transparenten Elektroden 104 und 105 können aus irgendeinem Material hergestellt sein, wenn es bei dem benutzten Licht transparent ist. Beispiele für derartige Materialien sind Au, SnO- und ϊη^Ο^.

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"... BAP,OR»GfNAL

In Fig.8 ist ein Transmissions-Ultraschallwandler 112 dargestellt, welcher eine optische Faser 111 umgibt. Der Ultraschallwandlor 112 weist einen piezoelektrischen Zylinder 113 aus einem LiNbO₃-Krir>tall und ringförmige Elektroden 114 und 115 auf, die an beiden Endflächen des piezoelektrischen Zylinders 113 vorgesehen sind. Bei diesem Ultraschallwandler 112 wird elektrische Energie Ober die ringförmigen Elektroden 114 und 115 an den piezoelektrischen Zylinder 113 angelegt, um. eine Ultraschallwelle zu erzeugen. Die auf diese Weise geschaffene Ultraschallwelle pflanzt sich in der optischen Faser 111 im wesentlichen parallel zu einer sich in der optischen Faser 111 ausbreitenden ,optischen Welle fort. Der piezoelektrische Zylinder 113 sollte vom konstruktiven Standpunkt her ausreichend fest mit der optischen Faser 111 verbunden sein, damit die Ultraschallwelle sich dazwischen wirksam ausbreiten kann, d.h. eine entsprechende akustische Impedanzanpassung dazwischen hergestellt ist. Hierbei muß die Ausführung so angeordnet sein, daß eine Lichtausbreitung zwischen der optischen Faser 111 und dem piezoelektrischen Zylinder 113 wirksam durchgeführt wird.

Der Kerndurchmesser der hier verwendeten optischen Faser 101 oder 111 ist im allgemeinen 10 bis 150μ. Optische Fasern mit einem überzug (clad) (mit einem stufenweisen Brechungskoeffizienten) und (fokussierende) optische Fasern mit

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einem raster- oder gitterförmigen Brechungsindex (grated index) stehen zur Verfügung. Optische Einmoden-(single mode) Fasern und optische Mehrmoden- (multi-rmode) Fasern stehen für eine Modetrennschärfe oder -Selektivität zur Verfügung. Entsprechend der jeweiligen Anwendung können sowohl optische Einmoden- als auch Mehrmoden-Fasern als optische Fasern der optischen.. Steuereinrichtung gemäß der Erfindung verwandet werden, Um be.i der Einrichtung eine Filterwirkung bezüglich einer optischen Wellenfrequenz zu erhalten, wird vorzugsweise die optische Einmoden-Faser oder die optische Faser mit einem raster™ oder gitterartigen .Brechungsindex verwendet,

In Fig.9 ist ein Beispiel einer ganzen Anordnung der optischen Steuereinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die optische Ilauptfaser 121 mit einem ültraschallwandler 120 und eine zusätzliche optische Faser 122 sind über eine Kopplungslänge L äußerst eng beieinander angeordnet, so daß optische Wellen in ausreichender Weise über einen Kopplungsabschnitt 123 übertragen werden können, welcher ein fester Stoff oder eine Flüssigkeit mit einem verhältnismäßig hohen Brechungsindex ist, und Ultraschallwellen werden dadurch kaum übertragen bzw. durchgelassen. Der Ultraschallwandler 120 ist so angeordnet, daß eine Ultraschallwelle U, welche von dem Ultraschallwandler 120 abgegeben wird, wenn dieser (120) über die zwei Elektroden von einem

■"" Io *"*

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BAD ORiGiNAJ

Ultraschalloszillator 124 erregt wird, sich zumindest in dem Bereich des Kopplungsabschnitts 123 fortpflanzt.

In Fig.9 ist ein Eingangslicht P an ein Ende der optischen Hauptfaser 121 angelegt, welche dem Ultraschallwandler 120 bezüglich—des-Kopp-lungsabse-hn-itt t2-3-gegenüberi:±egtrr-Bex"ül·- traschallwandler 120 bewirkt, daß sich die Ultraschallwelle in einer Richtung ausbreitet, die der Richtung des Eingangslichts P in der optischen Hauptfaser 122 entgegengesetzt ist. In diesem Fall ist in dem Kopplungsabschnitt 123 zwischen der optischen Hauptfaser 121 und der zusätzlichen optischen Faser 122 aufgrund dex· gegenseitigen Wirkung der optischen Welle und der Ultraschallwelle die Ausbreitungs- oder Fortpflanzungskonstante k der optischen Welle:

k = k. + K (3)

wobei k.. die Ausbreitungskonstante der optischen Hauptfaser und K die Ausbreitungskonstante der Ultraschallv/elle ist. Wenn daher die Ausbreitungskonstante der zusätzlichen optischen Faser 122 der folgenden Bedingung (4) genügt:

k₂ = k (4)

dann sind Phasenanpassungsbedingungen zwischen den optischen Fasern 121 und 122 hergestellt. Wenn daher die Kopp-

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lungslänge L gleich einer ganzen Kopplungslänge Lo=tx/2C ist, (wobei C die Kopplungskonstante zwischen den Fasern ist; dann wird die in die optische Hauptfaser 121 eingegebene, optische Welle insgesamt an die zusätzliche optische Faser 122 übertragen; das heißt, es ist ein Ausgangslicht Q_ an der Ausgangsseite der zusätzlichen Faser 122 geschaffen. Wenn der Ultraschallausgang oder die Frequenz entsprechend dem vorstehend angeführten Grundgedanken geändert wird, dann kann das Licht, das zu der zusätzlichen optischen Faser übertragen bzw. durchgelassen worden ist, d.h. das Ausgangslicht 'Q₂, an der zusätzlichen optischen Faser ,wie gewünscht, geändert, werden.

Eine elektrische Schaltung, wie sie in Fig.10 dargestellt ist, kfenn zum Ändern des Ultraschallausgangs entsprechend einem Ubertragungs- oder Transmissionssignal verwendet werden. Ferner kann eine in Fig.11 dargestellte Schaltung verwendet werden, um die Ultraschallfrequenz entsprechend einem Übertragungssignal zu ändern.

In der Schaltung nach Fig.10 wird das Ultraschall-Ausgangssignal eines Oszillators 130 mit einem Übertragungssignal von einem ubertragungssignalgenerator 131 in einer Mischstufe 132 gemischt. Der Ausgang der Mischstufe 132 wird über einen Verstärker 133 an den Ultraschallwandler 120 angelegt, um dadurch den Ultraschallausgang zu ändern.

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In der Schaltung nach Fig.11 wird die Ausgangsfrequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators 134 durch einen Übertragungssignal von einem ubertragungsSignalgenerator 131 geändert, und der sich ergebende Ausgang wird über einen Verstärker 133 an einen Ultraschallwandler 120 angelegt, um daduieeh-dieült.-r-a9ehai-l-Erregting&frequen2rdes--Wandlers—120 zu· · ändern.

Wenn eine Anzahl optischer Wellen unterschiedlicher Frequenz sich in der optischen Hauptfaser 121 ausbreiten, wird nur die optische Wolle mit einem Wellentyp oder einer Frequenz, die der Bedingung (4) entspricht, an die zusätzliche optische Faser 122 übertragen.

Wenn der ültraschallwandler 120 so abgeändert wird, daß er ein lichtdurchlässiger Wandler ist, dann kann die optische Steuereinrichtung in der Weise betrieben werden, daß die optische Hauptfaser 121 als optische Hauptbahn verwendet wird, auf welcher sich eine Anzahl optischer Wellen unterschiedlichen Wellentypa (mode) ausbreitet, und die zusätzliche optische Faser 122 wird verwendet, damit sich in ihr selektiv eine ganz bestimmte optische Welle ausbreitet.

Auf diese Weise kann dann die optische Steuereinrichtung gemäß der Erfindung (a) als eine eine einzige optische Welle modulierende oder verzweigende Einrichtung oder (b) als

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eine die Betriebsart auswählende Einrichtung verwendet werden, welche nur eine optische Welle mit einer ganz bestimmten Frequenz oder einer ganz bestimmten Fortpflanzungsart aus einer Anzahl optischer Wellen auswählt.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen, ist gemäß der Erfindung oine optische Steuereinrichtung mit den vorstehend angefüllt:ten Funktionen (a) und (b) infolge der gegenseitigen Wirkung der Ultraschallwelle in der optischen Hauptfaser und der optischen Welle in der optischen Hauptfaser geschaffen. Folglich hat im Unterschied zu dem herkömmlichen System mit einem optischen Koppler die optische Steuereinrichtung gemäß der Erfindung einen hohen optischen Kopplungswirkungsgrad und bei ihr sind die Nachteile beseitigt, daß die optische Anordnung verhältnismäßig kompliziert und die Betriebsweise schwierig ist.

Ende der Beschreibung

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Claims

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DB. SANDMAIS. PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000München 86 3 U 0 D I U 2 Anwaltsakte: 30 726 Patentansprüche

1. Optische Steuereinrichtung ,gekennzeichnet durch eine Anzahl optischer Fasern (1, 2; 20, 21; 121, 123)> die über eine bestimmte Strecke äußerst eng beieinander angeordnet sind, so daß die optischen Fasern optisch aneinander angekoppelt sind, und durch an den optischen Fasern angebrachte Ultraschallwandler (4A bis 4C; 103 bis 105; 112; 120) zum Erregen der optischen Fasern mit Ultraschallwellen gleicher oder unterschiedlicher Frequenz und zum Fortpflanzen und Ausbreiten der Ultraschallwellen im wesentlichen parallel zu der Ausbrei tungsr.Lchtung von optischen Wellen in den optischen Fasern (1, 2; 20, 21; 121, 123), wobei nur eine ganz bestimmte optische Welle, welche durch die Fortpflanzungskonstanten der optischen Welle und der Ultraschallwellen festgelegt ist, selektiv von einer optischen Faser (1; 20; 121) zu der anderen an die eine optische Faser angekoppelten optischen Faser (2; 21; 123) übertragen wird.

2<. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ch~

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Bankkonten: Hypo-ftu* MDnchcn 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM Bayer VweinsUnk Manchen 453100 (BLZ 70020270) ■ Pojtsctwdc München 65343-80« (BLZ 70DlOOW)

9(089)988272 Telegramme: 98«273 BEROSTAPFPATENT München 988274 TELEX: 983310 0524360 BERG d

net, daß die Anzahl der Ultraschallwandler (4A; 112; 120) eins ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß ein Ultraschallwandler (4A, 4C) für jede der Anzahl optischer .Fasern ti-/- 2.) vorgesehen.- ist.^. . .

4. Optische Steuereinrichtung _s insbesondere nach Anspruch T, gekennzeichnet durch erste (1; 20; 121) und zweite optische Fasern (2; 21; 123), die über eine bestimmte Strekke äußerst eng beieinander angeordnet sind, so daß die beiden Fasern optisch aneinander gekoppelt sind, und durch Ultraschallwandler (4A bis 4C; 103 bis 105; 112; 120), die an einem Ende der ersten optischen Faser in Verbindung mit der ersten und zweiten optischen Faser angeordnet sind, damit sich eine Ultraschallwelle in der ersten optischen Faser (1; 20; 121) im wesentlichen parallel zu der Ausbreitungsrichtung einer sich in der ersten optischen Faser ausbreitenden, optischen Welle fortpflanzt, wobei die erste {1; 20; 121) und die zweite optische Faser (2; 21; 123) selektiv optisch an ein Ultraschallsignal angekoppelt wird.

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