DE3232445A1 - Optische weiche - Google Patents

Optische weiche

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Philips Kommunikations Industrie AG
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Description

  • Optische Weiche
  • Die erfindung betrifft eine optische Weiche für beidseitig gerichtete Nachrichtenübertragung im Wellenlängen-Multiplex-Verfahren, über einen Lichtwellenleiter, in den Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen und Richtung mit Hilfe von Gradiente-Index-Stablinsen und Interferenzfiltern einkoppelbar ist.
  • Daraus gebildete Endgeräte sind für den Nachrichtenverkehr im Duplexbetrieb vorgesehen.
  • Ein aus der DE-AS 27 45 949 bekannter optischer Übertragungskörper besteht aus Gradienten-Index-Stablinsen mit zwischenliegenden Interferenzfiltern.
  • Eine daraus bestehende Multiplex-Demultiplexeinheit für Duplexsysteme hat den Nachteil, daf? der Empfänger durch einen Teil der das Interferenzfilter dennoch passierenden Senderstrahlung gestort wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optiscne Weiche für die beidseitig geric-htete, optische Nachrichtenübertragung zu schaffen, bei der der Empfänger nicht von Senderstrahlung gestört wird.
  • Diese Aufgabe wird bei einer optischen Weiche der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen einem ersten, Sende- und Empfangsstrahlung trennenden Interferenzfilter und dem Empfänger mindestens ein zweites, im kollimierten Strahlengang von Graalenten-Index-Stabllnser angeordnetes Interferenzfilter vorgesehen ist, dessen Reflexionskante im Bereich der Refjexionskante des ersten Interferenzfilters liegt.
  • Die Erfindung wird mit weiteren in den Unteranspru -che angegebenen vorteilhaften Ausgestal tungen anhand der in der Zeichnuiig schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Es zeigen: Fig.1 im Schnitt eine optische Weiche für einen Hin- und einen Rückkanal Fig.2 im Schnitt eine andere Version mit Rückkopplung.
  • Die in Fig.1 dargestellte optische Weiche ist an einen Lichtwellenleiter (LWL) 1 einer beidseitig betriebenen Übertragungsstrecke angeschlossen, der gemeinsam mit dem LWL 2 des Senders 3, z.E. einer Halbleiterlaserdiode, auf einer Stirnfläche 4 der Gradienten-Index-Stablinse (GRIN-Linse) 5 angekoppelt ist. Die gepunktet dargestellte Strahlung des Senders 3 gelangt über das Verbindungsstück 6 in den Lichtwellenleiter 2 und von dessen Koppelstelle an der GR IN -Linse 5 auf deren gegenüberliegende Stirnfläche 7, an der sich ein erstes Interferenzfilter 8 befindet. Das Interferenzfilter 8 hat die Eigenschaft, Senderstrahlung zu reflektieren, die aufgrund der abgebildeten Eigenschaften der GRIN-Linse 5 in den LWL 1 gelangt.
  • Vom LWL 1 kommende Strahlung wird ebenfalls von der GRIN-Linse 5 auf das Interferenzfilter E gelenkt.
  • Die Reflexionskante des Interferenzfilters 8 ist so ausgewählt, daß aus dem LWL 1 kommende Strahlung auf gestricheltem Weg durchgelassen wird und bis zur Fotodiode 9 gelangt.
  • Das Interferenzfilter 8 ist jedoch für Senderstrahlung nicht votlständie docht. Ein wegen des großen Intensitätsunterschiedes ncch beachtlicher Anteil an Senderstrahlung gelangt daher durch das Interferenzfilter in Richtung auf den Empfänger 9. Zur weitere Dämpfung dieses Anteiles der Senderstrahlung ist anschließend an das Interferenzfilter 8 eine rekollimierende GRIN-Linse 10 vorgesehen, deren Länge nach Strahlperiode der Empfangs strahlung bemessen 0,5 pitch beträgt. Das an die rekollimierende GRIN-Linse 10 angeschlossene Interferenzfilter 11 hat Eigenschaften die dem Interferenzfilter 8 gleichen, so daß wiederum Senderstrahlung reflektiert und Empfangsstrahlung durchgelassen wird.
  • Eine auf diese Weise erzielbare Erhöhung der Dämpfung zwischen Sender- und Empfangsstrahlung läßt sich durch wiederholtes Anordnen gleichartiger, rekollimierender GRIN-Linsen mit Interferenzfiltern weiter erhöhen.
  • Die Wirkungen der weiteren Interferenzfilter 11 auf die abgehende Senderstrahlung werden durch ihre Schräglage zum ersten Interferenzfilter 8 ausgeschlossen. Dadurch wird die das Interferenzfilter 8 passierende Senderstrahlung aus dem System entfernt.
  • Eine Neigung des Interferenzfilters 11 läßt sich besonders einfach mit einem optischen Keil 12 erreichen, der zwischen Interferenzfilter 11 und GRIN-Linse 10 geklebt ist.
  • In Fig.2 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einem zwischen dem ersten Interferenzfilter 8 und der rekollimierenden GRIN-Linse 10 liegenden Umlenksystem 13 dargestellt, an dessen etwa 45 Grad zur Strahlenrichtung geneigter Spiegelfläche Strahlung auf den Empfänger gelenkt wird. Durch den Spiegel gehende Senderstrahlune läßt sich über eine weilere GLIN-Linge 14 und einen BWI 15 einem Regelungsbaurteiln 1@ zuleiten.
  • Mit Vorteil werden auf der Strecke von einem LED-Sender 3 zum Interferenzfilter 8 (Fi.1) oder von dort zum Regelungsbaustein 16 (Fig.2) besondere Lichtwellenleiter mit größerer numerischer Apertur und größerem Kerndurchmesser als beim Lichtwellenleiter 1 der Übertragungsstrecke verwendet, um eine Justierung der jeweiligen Koppel stellen von Lichtwellenleitern zu erleichtern.
  • Bezugszeichen 1 Lichtwellenleiter der Strecke 2 Lichtwellenleiter des Senders 3 Halbleiter-Lichtsender 4 Stirnfläche 5 Gradienten-Index-Stablinse 6 Verbindungsmittel 7 rückwärtige Stirn fläche 8 erstes Interferenzfilter 9 Empfänger 10 rekollimierende GRIN-Linse 11 zweites Interferenzfilter 12 optischer Keil 13 Umlenksystem 14 GRIN-Linse 15 Lichtwellenleiter 16 Regelungsbaustein Leerseite

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Optische Weiche für beidseitig gerichtete Nachrichtenübertragung im Wellenlängen-Multiplex-Verfahren über einen Lichtwellenleiter, in den Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge und Richtung mit Hilfe von Gradienten-Index-Stablinsen und Interferenzfiltern einkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem ersten, Sende- und Empfangs strahlung trennenden Interferenzfilter (8) und einem Empfänger (9) mindestens ein zweites, im kollimierten Strahlengang von Gradienten-Index-Stablinsen (10) angeordnetes Interferenzfilter (11) vorgesehen ist, dessen eflexionskante im Bereich der Reflexionskante des ersten Interferenzfilters (8) liegt.
  2. 2. Optische Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Interferenzfilter (11) im rekollimierten Strahlengang angeordnet ist.
  3. 3. Optische Weiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Interferenzfilter (11) gegenüber dem ersten Interferenzfilter (8) geneigt ist.
  4. 4. Optische Weiche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Interferenzfilter (11) auf einen optischen Keil (12) geklebt ist.
  5. 5. Optische Weiche nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen erstem Interferenzfilter (8) und rekollimierender GRIN-Linse (10) ein Umlenksystem vorgesehen ist (Fig.2).
  6. 6. Optische Weiche nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Interferenzfilter (8) passierende Senderstrahlung zur Regelung des Senders (3) verwendet wird(Fig.2).
  7. 7. Optische Weiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Interferenzfilter (8) und dem Sender (3) ein Lichtwellenleiter (2) eingekoppelt ist, dessen Kerndurchmesser und numerische Apertur anders als der Kerndurchmesser und/oder die numerische Apertur des beidseitig übertragenden Lichtwellenleiters (1) der Strecke ist.
  8. 8. Optische Weiche nach einem'der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Empfänger über je ein zweites Interferenzfilter (11) angekoppelt sind.
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