DE3038897A1

DE3038897A1 - Sende/empfangs-lichtleiteranschluss

Info

Publication number: DE3038897A1
Application number: DE19803038897
Authority: DE
Inventors: Kenneth Edward Hertfordshire Bearcroft; Alan George Hertford Hertfordshire Palmer
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1982-05-19

Description

Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur gleichzeitigen zweiseitig gerichteten Übertragung von Lichtsignalen über einen an einen optischen Lichtleiteranschluß angekoppelten optischen Lichtleiter und einen Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß.
Ubertragungssysteme für Sprache und Daten mit herkömmlichen Leitungssystemen werden ersetzt durch Übertragungssysteme mit Lichtleitadern. Aufgrund des natürlichen Unterschiedes zwischen dem elektrischen Strom und dem Licht ist es theoretisch möglich, auf einer Lichtleitader gleichzeitig (tn( Übertragung in beiden Richtungen durchzuführen, das heißt eine einzige Lichtleitader gestattet eine zweiseitig gerichtete Übertragung. Dies entspricht der doppelten Kapazität verglichen mit einem herkömmlichen, einseitig gericiiteten System.
In jedem zweiseitig gerichteten Übertragungssystem ist es notwendig, Mittel vorzusehen, die die ankommenden von d abgehenden Signalen trennen. Für Lichtleitadern wurden schon verschiedene Techniken vorgeschlagen, zum Beispiel y-Koppler oder Strahlteiler, die aber aufwendig und/oder schwierig zu installieren sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß anzugeben, das/ der einfach, kostengünstig und leicht zu montieren list, Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 und 2 angegebenen Mitteln. Ausgestaltungen können den FJi- teransprüchen entnommen werden.
Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausftlhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß und Fig. 2 eine Doppeltiegelanordnung zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Lichtleiterstummèls.
In Fig. 1 ist ein optischer Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß 11, angekoppelt an einen konventionellen Lichtleiter 12 zur optischen Übertragung, dargestellt. Der Lichtleiter 12 kann zum Beispiel aus einer Kern-Mantel-Faser auf Siliziumdioxyd-Basis bestehen.
Der Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß 11 enthält einen Sender oder eine Lichtquelle 13, die modulierte Lichtsignale in den Lichtleiter 12 sendet,und einen Lichtdetektor 14 zum Empfang;der vom Lichtleiter 12 kommenden Signale.
Die Ankopplung des Anschlusses 11 an den Lichtleiter 12 geschieht über einen modifizierten Lichtleiterstummel 15, der durch eine Verbinderanordnung oder einen Spleiß mit dem Tichtleiter 12 verbunden werden kann-(nicht dargestellt).
Der Lichtleiterstummel 15 weist einen Kern 16 mit einem relativ hohen Brechungsindex, umgeben von einem Mantel 1-7 mit einem niedrigen Brechungsindex,auf, Der Mantel 17 ist mit einem einen noch niedrigeren Brechungsindex aufweisenden Überzug 18 versehen. Der Überzug 18 kann aus einem Plastikmaterial bestehen. Der Kern 16 steht über das eine Ende des Lichtleiterstummels 15 hinaus und ist an die Lichtque11.
13 angekoppelt. Die Lichtquelle 13 kann vorzugsweise einen Infrarot-Halbleiterlaser aufweisen. Aufgrund der verschiedenen Brechungsindizes von Kern 16 und Mantel 17 bleibt das Licht im Kern 16 und wird von seiner Endfläche 19 in den Lichtleiter 12 eingestrahlt.
An dem Punkt, an dem der Kern 16 den Mantel 17 überragt, bildet der Mantel 17 eine ebene, ringförmige Oberfläche, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kernes 16 steht und eine Schulter 20 definiert. Der Lichtdetektor 14 weist eine zur Aufnahme des Kernes 16 dienende Offnune3 21 auf und er liegt an der Schulter 20 an. Der Lichtdetelctear 14 empfängt Lichtsignale über den Mantel 17 des Lichtleiterstummels 15 von dem Lichtleiter 12. Da die ausgesendeten Lichtsignale im Kern 16 geführt werden, ergibt sich kein Uberkoppeln zwischen der Lichtquelle 13 und dem Lichtdetektor 14. Auf diese Weise kann die gleichzeitia Aussendung und der Empfang von Lichtsignalen zu und von dem Lichtleiter 12 erfolgen.
Der Lichtleiterstummel 15 kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Dopeltiegelanordnung zur Herstellung einer Vorform mit Kern.
Bei dieser Anordnung ist in einem äußeren Tiegel. 26 ein Glas 25 mit einem relativ niedrigen Brechungsindex und in einem inneren Tiegel 27 ein Glas 24 mit einem höheren Brechungsindex eingeschmolzen. Die beiden Gläser kommen am Boden der Doppeltiegelanordnung miteinander in Kontakt und eine Stufenindex Lichtleitfaser 28 kann ausgezogen werden. In der GB-PS 13 40 849 kann dieses Verfahren im Einzelnen nachgelesen werden.
rtine kurze Länge oder ein Stummel der gezogenen Lichtleitfaser wird durch senkrechteSSpalten oder Brechen der Enden in Bezuy auf die Längsachse präpariert. Der Mantel aus dem Glas mit dem niedrigeren Brechungsindex wird auf einem kurzen Stück vom Kern an dem einen Ende durch Ätzen oder Maskieren entfernt. Da der Stummel eine relativ kurze Länge aufweist, sind die Dispersionsverluste sehr klein und die Gläser des Kernes und des Mantels können nach ihrem Widerstand gegen bzw. ihrer Leichtigkeit zum Ätzen ausgesucht werden. So kann zum Beispiel das Glas des Mantels aus Kaliglas oder einem in Säure löslichem Glas bestehen, wobei die Löslichkeit von der Natur und zur Kollzenlrali()rl de:u eingesetzten Materials abhängt.
Entsvrechendc Gläser sind in der DE-OS 27 39 836 aufgeführt. Der präparierte Stummel kann dann mit einer Lichtquelle und einem Lichtdetektor versehen und in einer entsprechenden Verbinderanordnung oder einem Spleißteil montiert werden, um an einen Lichtleiter angeschlossen zu werden. Andere Methoden der Stummelherstellung können natürlich auch angewendet werden, so zum Beispiel das Stab-Rohr-Verfahren.
Der Lichtdetektor 14 (Fig. 1) ist typischerweise eine Siliziumdiode und kann aus einem Chip aus Halbleitermaterial hergestellt werden, der dann maskiert und geätzt wird, um die öffnung 21 für den Kern 16 zu erzeugen. Um die Überkopplung zwischen der Lichtquelle 13 und dem l.ichtdetektor 14 minimal zu halten, kann der Kern 16 mit einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex oder einem undurShsichtigen Material (nicht dargestellt) überzogen werden ünd zwar an der Stelle, an der der Kern durch den Lichtdetektor 14 reicht.
Für einige Anwendungen kann der überragende Teil des Kernes 16 auch von einem Körper (nicht dargestellt) auK; einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex, zum Beispiel einem Plastikharz, getragen werden.
7 Ansprüche 1 Blatt Zeichnung Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zur gleichzeitigen zweiseitig gerichteten Ubertragung von Lichtsignalen über einen an einen optischen Lichtleiteranschluß angekoppelten optischen Lichtleiter, dadurch gekennzeichnet, daß die abgehenden Lichtsignale über eine erste Region des Lichtleiteranschlusses in den Lichtleiter geleitet und die ankommenden Lichtsignale über eine zweite Region des Lichtleiteranschlusses aus dem Lichtleiter empfangen werden.
2. Optischer Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, dan t?r einen Licht.lelterstummel (15) Ir) t?ntt der einen Kern (16) mit einem relativ hohen Drechungsindex und einen den Kern (16) umgebenden Mantel (17) mit einem relativ niedrigen Brechungsindex aufweist, daß eine Lichtquelle (13) an den Kern (16) und ein Lichtdetektor (14) an den Mantel (17) angekoppelt ist, wobei der Lichtdetektor (14) am Mantel (17) anliegend angeordnet ist und eine öffnung (21) für den Kern (16) aufweist, so daß die Offnung (21) einen Weg für die von der Lichtquelle kommenden und durch den Kern geleiteten Lichtsignale bereitet.
3. Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (17) aus Kaliglas oder einem in Säure löslichem Glas besteht.
4. Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (16) den Lichtleiterstummel (15) überragt.
5. Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der überragende Teil des Kernes (16) in einem Körper aus Plastikmaterial mit einem niedrigen Brechungsindex gehaltert wird.
6. Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (13) einen Halbielterlaser enthält.
7. Sende/Empfangs-Lichtleiteranschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er über eine Steckverbindung oder einen Spleiß mit einem optischen Lichtleiter (12) gekoppelt ist.