DE3232508C2

DE3232508C2 -

Info

Publication number: DE3232508C2
Application number: DE19823232508
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Pichlmayer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1982-09-01
Publication date: 1988-06-23
Also published as: DE3232508A1; DE3249927C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebene Anordnung zur Ermittlung der Intensität der Lichtausstrahlung einer Infrarotdiode.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereits aus der DE-OS 24 36 239 bekannt. Bei einer Ausführungsform der be kannten Schaltungsanordnung sind zwei Glasfasern unterschied lichen Durchmessers optisch an eine Infrarotdiode angekoppelt. Außerdem ist eine optische Gegenkopplung durch direkte Strahlung einer als Sendediode dienenden Infrarotdiode auf eine als Empfangsdiode dienende Infrarotdiode vorgesehen.

Weiterhin ist aus der DE-AS 22 18 431 bereits eine Schaltungs anordnung zur Kompensation des nichtlinearen Zusammenhanges zwischen angelegter Spannung und Lichtausstrahlung bei Lumineszenzdioden bekannt. Bei einer Ausführungsform ist ein halbdurchlässiger Spiegel vorgesehen, der nur einen Teil der von der Lumineszenzdiode ausgestrahlten Lichtstrahlung durch läßt und einen anderen Teil in eine andere Lichtrichtung ab lenkt. Der nicht abgelenkte Teil des Lichts trifft einen lichtelektrischen Wandler, gebildet durch einen Fototransistor. Durch die Zuführung eines Teils der von der Lumineszenzdiode abgegebenen Lichtstrahlung über einen lichtelektrischen Wan dler mit linearer Kennlinie an den eine Gegenkopplung bewir kenden Eingang des Operationsverstärkers wird die durch die nichtlineare Kennlinie der Lumineszenzdiode hervorgerufene Verzerrung des Lichtsignals praktisch aufgehoben.

Bei einer anderen Ausführungsform der bekannten Anordnung wird anstelle des halbdurchlässigen Spiegels ein Lichtleiterbündel verwendet, dessen einer Strang eine Lichtverbindung zwischen der Luminenszenzdiode und dem Fototransistor herstellt und dessen anderer Strang zur Fortleitung der Nutzstrahlung dient.

Weiterhin ist aus der US-PS 41 81 901 eine Anordnung zur Rege lung der Ausgangsleistung eines Halbleiterlasers bekannt, bei der das emittierte Licht an einen Lichtwellenleiter abgegeben wird. In dem Lichtwellenleiter ist eine für die zu übertragenden Lichtfrequenzen transparente Dünnfilm-Fotodiode angeordnet, die als lichtelektrischer Wandler für einen Teil des in der Laserdiode erzeugten Lichts vorgesehen ist. Mit Hilfe des licht elektrischen Wandlers wird ein Kriterium für die optische Sen deleistung des optischen Senders gewonnen, das zur Regelung der optischen Sendeleistung dient.

Bei den letztgenannten Anordnungen wird mit Hilfe eines Strahl teilers ein Teil der optischen Ausgangsleistung vom Signalweg abgezweigt. Dieser ausgekoppelte Strahl, detektiert durch einen lichtelektrischen Wandler, dient als Kriterium für die optische Ausgangsleistung des Senders. Naturgemäß geht durch Zwischenschaltung eines Strahlteilers Energie verloren, die dann dem Signalweg fehlt. Ferner erfordert ein Strahlteiler einen nicht zu vernachlässigenden feinmechanischen Aufwand.

Ferner ist aus Gräber, Köhler, Pooch: Richtfunktechnik, Fach verlag Schiele & Schön, Berlin 1974, Seite 304, 138 und 143 bis 146 das Überwachen der Amplitude des Sende- und/oder Empfangspegels von nachrichtentechnischen Übertragungsein richtungen bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Ermittlung der Intensität der Lichtausstrahlung einer Infrarot diode derart auszubilden, daß sie ohne einen Strahlteiler aus kommt, der einen Teil der optischen Ausgangsleistung vom Signal weg abzweigt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentan spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine weitere erfindungs gemäße Lösung, die ebenfalls von einer Totalreflexion des Streulichts an einer geneigten Fläche Gebrauch macht, geht aus Anspruch 2 hervor.

Auf diese Weise wird das bei der Ankopplung der Glasfaser an die Sendediode unvermeidbar austretende Streulicht mit einem lichtelektrischen Wandler aufgefangen. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß die in den Lichtwellenleiter eingekoppelte opti sche Sendeleistung voll und ganz für die Nachrichtenübertra gung zur Verfügung stehen kann, so daß sich eine besonders große Reichweite und/oder besonders günstige Verhältnisse hin sichtlich des Empfangspegels ergeben.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Anordnung nach Anspruch 1 geht aus Anspruch 3 hervor.

Das mit Hilfe der Anordnung gewonnene Signal kann zur Lineari sierung des optischen Senders oder zur Regelung der Ausgangs leistung dienen. Insbesondere läßt sich die Anordnung zur Über wachung des betreffenden Übertragungssystems und zur Alarmierung bei Abfall des optischen Sendepegels unter einen vorgegebenen Grenzwert verwenden.

Bei der bevorzugten Verwendung der Anordnung gemäß Anspruch 4 ergibt sich der besondere Vorteil, daß bei Ausfall einer lichtemittierenden Diode ein Alarm ausgelöst werden kann, ohne daß dies auf Kosten der optischen Übertragungsleistung geht. Bei hochwertigen Übertragungssystemen mit mehreren licht emittierenden Dioden im Verlauf der Übertragungsstrecke können diese Alarme dann in bekannter Weise zentral ausgewertet wer den.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Figuren zeigen Anordnungen zur Ermittlung der Intensität der Lichtausstrahlung einer mit einer Glasfaser gekoppelten lichtemittierenden Diode mit Hilfe eines lichtelektrischen Wandlers, gebildet durch eine Fotodiode. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Anordnung mit einer Fotodiode, die das Streulicht der Sendediode über ein Prisma erhält und

Fig. 2 eine Anordnung mit einer Fotodiode, die das Streulicht der Sendediode über einen Spiegel erhält.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist die Sendediode 1, die eine lichtemittierende Infrarotdiode ist, mittels der Haltevorrichtung 51 gehaltert. An die das Licht emittierende Stirnseite der Sendediode 1 ist die Glasfaser 3 optisch angekoppelt.

Bei der optischen Ankopplung der Glasfaser ist es unvermeid lich, daß die Sendediode 1 Streulicht 41 an die Umgebung der Glasfaser 3 abgibt. Dieses Streulicht 41 wird von der Foto diode 21 empfangen. Die Halterung der Diode und die Ankopp lung der Glasfaser an die Sendediode kann dabei in bekannter Weise erfolgen, beispielsweise entsprechend der DE-OS 30 10 820.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung erhält die Fotodiode 21 das Streulicht über das Prisma 7. Das Prisma 7 ist mit einem Loch 70 versehen, durch das die Glasfaser 3 hindurchgeführt ist. Das Prisma ist mit einer Stirnfläche parallel zur Stirn fläche der Sendediode 1 und mit geringem Abstand bzw. unmit telbar von der Sendediode 1 angeordnet. In diese Stirnfläche des Prismas 7 dringt das Streulicht 41 ein und wird derart ab gelenkt, daß es aus einer zweiten ebenen Fläche, die senkrecht zur Stirnfläche angeordnet ist, mit parallelen Strahlen aus tritt.

Die Fotodiode 21 ist derart angeordnet, daß ihre optisch aktive Seite der zweiten Fläche des Prismas 7 unmittelbar gegenüber liegt; insbesondere sind Prisma 7 und Fotodiode 21 mittels einer lichtdurchlässigen Klebeverbindung miteinander verbunden.

Die Halterung 51 ist als Winkelstück ausgebildet. In eine Ausnehmung des einen Schenkels des Winkelstücks ist die Sen dediode 1 eingesetzt. Der andere Schenkel trägt die Foto diode 21. Auf die optisch wirksame Seite der Fotodiode 21 ist das Prisma 7 mit seiner zweiten Fläche aufgesetzt. Die Befestigung des Prismas 7 wird insbesondere dadurch vorge nommen, daß es mit Hilfe eines lichtdurchlässigen Klebers auf der Fotodiode fixiert wird. Eine andere Möglichkeit der Halte rung des Prismas 7 besteht darin, daß das Prisma 7 mit Hilfe einer in der Figur nicht dargestellten dritten Haltevorrichtung auf der ersten Haltevorrichtung 51 befestigt ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann man im Hinblick auf eine möglichst weitgehende Erfassung des Streulichts das Prisma 7 der Sendediode 1 unmittelbar benachbart anordnen, vorzugsweise dadurch, daß das Prisma 7 durch eine Klebeverbin dung unmittelbar auf der Sendediode 1 befestigt wird.

Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung stimmt mit der nach Fig. 1 weitgehend überein. Abweichend von Fig. 1 ist anstelle des Prismas 7 der Spiegel 8 vorgesehen. Dieser Spiegel 8 ist mit einem Loch versehen, durch das die Glasfaser 3 hin durchgeführt ist. Der Spiegel ist gegenüber der optisch aktiven Seite der Sendediode 1 in derart geneigter Lage ange ordnet, daß die Spiegelfläche und die Lichtaustrittsfläche der Sendediode 1 einen Winkel von 45° einschließen.

An die Fotodiode läßt sich eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Sendeleistung der Sendediode anschließen. Die Überwachungseinrichtung besteht zweckmäßigerweise aus der Kettenschaltung eines Verstärkers, einem Grenzwertdiskri minator und einer Anzeigevorrichtung. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes einer Spannung oder eines Stromes wird das Anzeigeelement aktiv bzw. wird der Alarm ausgelöst, mit dem der Senderausfall gemeldet wird.

Claims

1. Anordnung zur Ermittlung der Intensität der Lichtausstrah lung einer Infrarotdiode (1), an die ein als Glasfaser ausge bildeter Lichtwellenleiter (3) angekoppelt ist, mit einem lichtelektrischen Wandler, der mit einem Teil des in der In frarotdiode (1) erzeugten Lichts beaufschlagbar ist, wobei der lichtelektrische Wandler im Bereich des von der Infrarot diode (1) emittierten Streulichts angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Infrarotdiode (1) und einer den lichtelek trischen Wandler bildenden Fotodiode (21) ein mit einem Loch (70) versehenen Prisma (7) angeordnet ist und daß die Glas faser durch das Loch (70) des Prismas (7) hindurchgeführt ist.

2. Anordnung zur Ermittlung der Intensität der Lichtausstrah lung einer Infrarotdiode (1), an die ein als Glasfaser ausge bildeter Lichtwellenleiter (3) angekoppelt ist, mit einem lichtelektrischen Wandler, der mit einem Teil des in der Infra rotdiode (1) erzeugten Lichts beaufschlagbar ist, wobei der lichtelektrische Wandler im Bereich des von der Infrarotdiode (1) emittierten Streulichts angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Infrarotdiode (1) und einer den lichtelektri schen Wandler bildenden Fotodiode (21) ein mit einem Loch ver sehener Spiegel (8) angeordnet ist und daß die Glasfaser durch das Loch des Spiegels (8) geführt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (7) der Infrarotdiode (1), insbesondere mit Hil fe einer lichtdurchlässigen Klebeverbindung zwischen Infrarot diode (1) und Prisma (7), unmittelbar benachbart angeordnet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch die Verwendung in einer Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Sendeleistung der Infrarotdiode (1), bei der an den licht elektrischen Wandler eine Einrichtung angeschlossen ist, die auf einen Abfall der Sendeleistung unter einen vorgegebenen Grenzwert anspricht.