DE3232493A1

DE3232493A1 - Vorrrichtung zum trennen aus einer optischen faser heraustretender strahlungsbuendel

Info

Publication number: DE3232493A1
Application number: DE19823232493
Authority: DE
Inventors: Antonius Marcellus Jozef 1223 Hilversum Koonen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1982-09-01
Publication date: 1983-03-24
Also published as: AU552527B2; IT1152528B; FR2512560A1; SE8205021L; FR2512560B1; JPS5860721A; NL8104124A; SE8205021D0; CA1188552A; GB2105489A; GB2105489B; IT8223119A0; AU8798482A

Description

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N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken % PHN 10.151

"Vorrichtung zum Trennen aus einer optischen Paser heraustretender Strahlungsbündel"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen aus einer optischen Faser heraustretender Strahlungsbündel mehrerer Wellenlängen mittels eines Reflexionsgitters.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus "Applied Optics" Vol. 18, Nr. 16, Seite 2835 bekannt. In der bekannten Vorrichtung werden die aus der optischen Paser heraustretenden Strahlungsbündel über ein Linsensystem auf das Reflexionsgitter gerichtet. Der Winkel, unter dem

^1Ü die Strahlungsbündel vom Gitter reflektiert werden, ist von den Wellenlängen der Bündel abhängig. Die so getrennten Strahlungsbündel werden nach dem Durchgang durch das Linsensystem einer Anzahl optischer Ausgangsfasern zugeführt. Eine jede der Ausgangsfasern entspricht dem Bündel mit der Wellenlänge X ^ bzw."X, ₂ ... "X^_n» das unter einem Winkel ©C. bzw. oC₂ ··· O6 vom Gitter reflektiert wird.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß nur Strahlungsbündel mit Wellenlängen getrennt werden können, die ganz nahe beieinander liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, die sich ebenfalls für eines oder mehrere Strahlungsbündel eignet, deren Wellen-

länge ziemlich weit von denen der anderen Strahlungsbündel entfernt liegt. In einer Ausführung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der optischen Paser und dem Reflexionsgitter ein Wellenlängentrennspiegel angeordnet ist, der das bzw. die Strahlungsbündel mit einer Wellenlänge (oder Wellenlä) i?;en), die ziemlich weit von denen der

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Strahlungsbündel mit ziemlich nahe beieinander liegenden Wellenlängen entfernt ist (sind), auf eine Ausgangsfaser reflektiert und welchen Spiegel die Strahlungsbündel mit ziemlich nahe beieinander liegenden Wellenlängen zum Reflexionsgitter durchläßt.

In einer vorteilhaften anderen Ausführungsform ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der optischen Faser und dem Reflexionsgitter ein Wellenlängentrennspiegel angeordnet ist, der die

Bündel mit ziemlich nahe beieinander liegenden Wellenlängen P zum Reflexionsgitter reflektiert und das Bündel (oder die Bündel) mit einer Wellenlänge (oder mit Wellenlängen), die ziemlich weit von denen der Bündel mit ziemlich nahe beieinander liegenden Wellenlängen entfernt ist (sind), durchläßt.

Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sowohl in den Weg der vom Trennspiegel reflektierten als auch in den Weg der vom Trennspiegel durchgelassenen Strahlungsbündel ein Reflexionsgitter aufgenommen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform, Fig. 3 eine dritte Ausführungsform.

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In der Ausführungsform nach Fig. 1 treten aus der Eingangsfaser 10 Bündel mit Wellenlängen X .,, X₂, ^_n, ^n₊ λ · ^Die Wellenlänge X ₁, X. ₂ ... X_n dieser Bündel liegen ziemlich nahe beieinander und die Wellenlänge X _N+1 liegt ziemlich weit von den anderen Wellenlängen entfernt. Über die

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Linse 11 erreichen die jetzt parallel verlaufenden Bündel den Wellenlängentrennspiegel 12, der die Bündel mit Wellenlängen X₁, X₂ ···· ^n ^nahezu unbeeinflußt durchläßt und das Bündel mit der Wellenlänge X. _N+1 reflektiert. Das dichroitische Filter 14 läßt dieses Bündel

über die Linse 15 zur Ausgangsfaser 20 durch. Das Filter 14 unterdrückt die am Spiegel 12 reflektierte Reststrahlung der Wellenlängen X₁, X₂ ««»^n· °ie Bündel mit Wellenlängen X₁, X₂ ... X« erreichen nach dem Durchgang durch den Spiegel 12 das Reflexionsgitter 13 unter einem Winkel θ. mit der Normalen 21. Das Bündel mit der WellenlängeX,^ wird unter einem Winkel O₁ mit der Normalen 21, das Bündel mit der Wellenlänge λ₂ unter einem Winkel ^₂, usw. reflektiert. Die so nach Wellenlängen räumlich getrennten Bündel durchsetzen nahezu unbeeinfluß den Spiegel 12 und die

Linse 11 fokussiert sie an mehreren Stellen in ihrer Fokusebene. An diesen Stellen sind die Ausgangsfasern 1, 2 ... N angeordnet. Die Ttennung der Bündel mit Wellenlängen A₁» X₂ ... X _N voneinander ist auf diese Weise verwirklicht.

In einem Ausführungsbeispiel waren die Fasern 10 und 20 gleich und hatten einen Kerndurchmesser von 50 /um. Aus der Faser 10 traten Bündel mit Wellenlängen von 817 nm, 844 nm bzw. 1325 nm. Das Bündel mit einer Wellenlänge von 1325 nm trat in die Faser 20, das Bündel mit einer Wellenlänge X₁ = 817 nm in die Faser 1 und das Bündel mit einer Wellenlänge X₂= 844 nm in die Faser 2 ein. Die Fasern 1 und 2 hatten einen Kerndurchmesser von 100 /um. Da die Fasern 10 und 20 identisch waren, ist die Möglichkeit gegeben, ohne zusätzliche Verluste das Bündel mit einer Wellenlänge von 1325 nm die Richtung wechseln zu lassen, also aus der Faser 20 heraustreten und in die Faser 10 eintreten zu lassen.

In der Ausführungsfoim nach Fig. 2 treten aus der Eingangs-

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faser 30 Bündel mit Wellenlängen "^₁, ^₂ ··· ^N' N+1 * Die Wellenlängen λ bis λ-_Ν dieser Bündel liegen ziemlich nahe beieinander und die Wellenlänge ^_n+1 liegt ziemlich weit von den anderen Wellenlängen entfernt. Über die Linse 31 erreichen die jetzt parallel verlaufenden Bündel den Wellenlängentrennspiegel 32, der das Bündel mit der Wellenlänge \ _N+1 nahezu unbeeinflußt (für 90 bis 95 %) durchläßt und die Bündel mit Wellenlängen "X ^ bis X _N nahezu vollständig (für 99,9 %) reflektiert. Das durchgelassene Bündel wird von der Linse 33 in ihrer Fokusebene fokussiert, wo die Ausgangsfaser 34 angeordnet ist. Die reflektierten Bündel erreichen das Reflexionsgitter 35 und sind nach der Reflexion an diesem Gitter räumlich getrennt. Anschließend werden diese reflektierten Bündel wieder vom Spiegel 32 reis flektiert und von der Linse 31 auf die entsprechenden Ausgangsfasern 1 bis N fokussiert. Es fehlt hier das in die Ausführungsform nach Fig. 1 aufgenommene Filter 4. Denn die am Spiegel 32 reflektierte Strahlungskomponente mit der Wellenlänge X _N+1 (5 bis 10 % der den Spiegel 32 erreichenden Strahlung mit der Wellenlänge X^.-]) wird vom Reflexionsgitter 35 unter einem derartigen Winkel reflektiert und über den Spiegel 32 und die Linse 31 dargestellt, daß die Abbildung weit außerhalb der Eintrittsfläche der Fasern 1 bis N fällt. Es gibt also auch ohne das Filter 14 kein Übersprechen der Strahlung mit der Wellenlänge Xm₊-J in die Fasern 1 bis N.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 werden zwei Reflexionsgitter benutzt. Von den aus der Eingangsfaser 40 heraus- tretenden Strahlungsbündeln mit Wellenlängen X ₁ bis X _N+M liegen die Wellenlängen X_n+1 bis Χ·_Ν+Μ wieder weit von den Wellenlängen Λ, ^ bo.s X_n entfernt. Über die Linse 41 erreichen die jetzt parallel verlaufenden Bündel mit Wellenlängen X₁ bis X _N+M den Wellenlängentrenn-

spiegel 42, der die Bündel mit Wellenlängen A,. bis X_n

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nahezu unbeeinflußt (für 90 bis 95 %) durchläßt und die Bündel mit Wellenlängen "^_n+1 ^Dis~^-N+M ^fas* ^vollständig reflektiert (bis zu etwa 99,9 %). Die durchgelassenen Bündel werden am Reflexionsgitter 43 reflektiert und räumlieh voneinander getrennt. Nach dem Durdgang durch den Spiegel 42 werden sie von der Linse 41 in die Eintrittsflächen der Ausgangsfasern 1 bis N fokussiert.

Die am Wellenlängentrennspiegel 42 reflektierten Bündel iü mit Wellenlängen X. _N+1 bis X _N+M werden am Reflexionsgitter 44 reflektiert und räumlich voneinander getrennt. Nach der Reflexion am Spiegel 42 werden sie von der Linse in die Eintrittsflächen der Ausgangsfasern N+1 bis N+M fokussiert. Selbstverständlich fehlt in der Ausfiihrungsform nach Fig. 3 wie in der Ausführungsform nach Fig. 2 das Filter 14 nach Fig. 1

Claims

j PHN 10.151 PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Trennen aus einer optischen Faser heraustretender Strahlungsbündel mehrerer Wellenlängen mittels eines Reflexionsgittere,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der optischen Faser (10, 30, 40) und dem Reflexionsgitter (13, 33, 43) ein

Wellenlängentrennspiegel (12, 32, 42) angeordnet ist, der ^ das bzw. die Strahlungsbündel mit einer Wellenlänge (oder Wellenlängen), die ziemlich weit von denen der Strahlungsbündel mit ziemlich nahe beieinander liegender Wellenlängen (X^.,.%«) entfernt ist (sind), auf eine Ausgangsfaser (20, 34) reflektiert und die Strahlungsbündel mit ziemlich nahe beieinander liegenden Wellenlängen zum Reflexionsgitter durchläßt.

2. Vorrichtung zum Trennen aus einer optischen Faser heraustretender Strahlungsbündel mehrerer Wellenlängen mittels eines Reflexionsgitters,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der optischen Faser und dem Reflexionsgitter ein Wellenlängentrennspiegel ange-) ²⁰ ordnet ist, der die Bündel mit ziemlich nahe beieinander liegenden Wellenlängen zum Reflexionsgitter reflektiert und das Bündel (die Bündel) mit einer Wellenlänge (oder mit Wellenlängen), die ziemlich weit von denen der Bündel mit ziemlich nahe beieinander liegenden Wellenlängen entfernt ist (sind), durchläßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in den Weg der vom Trennspiegel (42) reflektierten als auch in den Weg der vom Trenn-Spiegel durchgelassenen Strahlungsbündel ein Reflexionsgitter (43; 44) aufgenommen ist.