DE3331790C2 - - Google Patents
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Description
Der Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Abzweigen
von optischer Energie aus einer optischen Faser nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Zum Übertragen von Daten und zu anderen Nachrichtenübertragungszwecken
gelangen in zunehmendem Maße optische Fasern in einer
Vielfalt von speziellen Anwendungszwecken zum Einsatz. Für relativ
weite Nachrichtenübertragungsstrecken zwischen Telefonämtern
und anderen Einrichtungen, die mehrere Kilometer auseinanderliegen,
werden sowohl Monomode-Fasern als auch Multimode-Fasern
verwendet. Außerdem werden optische Fasern auch für relativ
kurze Nachrichtenübertragungstrecken eingesetzt, z. B. in
einem Betriebsgelände, auf dem mehrere Fabrik- und/oder Bürogebäude
verteilt sind. Solche relativ kurzen Nachrichtenübertragungsstrecken
dienen zum Verbinden von Rechnern und Rechner-Terminals,
oder zum Verbinden von Bauteilen in einem elektronischen
Koppelfeld eines Telefonsystems oder eines anderen Nachrichten-
Fernübertragungssystems. Es ist abzusehen, daß in automatisierten
Bürosystemen verschiedene Stationen, z. B. Drucker, Bildschirmgeräte
und dergl., durch optische Fasern untereinander
verbunden werden. Einige der in Frage kommenden Anwendungen,
beispielsweise das Abzweigen von Fernseh- oder anderen Videosignalen
oder das Abzweigen von Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen
aus einer optischen Faser, machen es erforderlich,
daß eine Abzweigung oder Anzapfung Signalen mit hoher Bandbreite
oder hohen Datenübertragungsraten entspricht. In anderen Anwendungsfällen
spielt die Bandbreite eine nicht so bedeutende
Rolle wie die Möglichkeit, eine Abzweigung bequem einzurichten
oder abzubauen. Besonders wünschenswert ist es, eine optische
Faser anzapfen zu können, ohne die Faser zu brechen und ohne
den Überzug der Faser entfernen zu müssen. Ferner besteht der
Wunsch, die Stärke des aus der Faser abgezweigten Signals zu
ändern, um Geräten mit unterschiedlicher Empfindlichkeit zu
entsprechen oder die Faserdämpfung der optischen Energie als
Funktion des Abstands von der Signalquelle zu kompensieren.
Schließlich ist erwünscht, daß durch eine Abzweigung oder Anzapfung
so wenig von der durch die Faser übertragenen optischen
Energie verlorengeht wie möglich.
Einige bisher vorgeschlagene Anzapfungen für optische Fasern
benötigen einen oder zwei Verbinder in einem Lichtleitersystem.
Diese Methoden machen es typischerweise notwendig, die Faser zum
Anbringen der Abzweigung zu brechen. Außerdem wird in manchen
Fällen das System außer Betrieb gesetzt, wenn eine Abzweigung
angeschlossen oder abgenommen wird. Die heute üblichen Verbinder
weisen Verluste von typischerweise 0,2 bis 2,0 dB auf, wodurch
die Anzahl von in einem Faserverteilungssystem anschließbaren
Abzweigungen begrenzt wird. In einem Fall wird die aus
dem Ende einer Faser streuende optische Energie gesammelt. Vergleiche
hierzu "Optical-Fibre Tap With Low Insertion Loss",
F.R. Gfeller u.a., Electronics Letters, Vol. 15, Seiten 448-
450 (1979).
In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt die
GB 20 40 493 A eine Kupplungsvorrichtung für optische Fasern,
bei der ein gestreckter, geradliniger Abschnitt der optischen
Faser einen gestreckten Abschnitt des Rohres durchsetzt. Das
Rohr selbst ist an einem Ende - ohne die Faser - abgebogen. Am
anderen Ende des Rohres tritt die Faser mit einer Krümmung in
die Stirnfläche des Rohres ein. Es erfordert einen beträchtlichen
Aufwand, die Krümmung der optischen Faser im Bereich der
Stirnfläche des Rohres mit der gewünschten Präzision herzustellen.
Um überhaupt zu einer definierten Krümmung der Faser am
Eintrittsende des Rohres zu kommen, werden zwei Rohrabschnitte
mit einem gewissen Abstand voneinander angeordnet, wobei die
Längsachsen der Rohre mit einer Justiervorrichtung gegeneinander
verschoben werden.
Aus der GB-PS 15 83 612 ist eine Vorrichtung zum Auskoppeln von
Licht aus einer optischen Faser bekannt, bei der sich ein Detektor
seitlich des zur Auskopplung verwendeten Rohrstücks befindet.
Um das Licht aus dem Mittelbereich der Faser in Richtung auf den
seitlich angeordneten Detektor zu lenken, wird das lichtleitende
Rohrstück etwas gestaucht, so daß sich eine wellenartige
Struktur ergibt, die das Licht nicht in der Mitte der Faser
konzentriert, sondern zu einer seitlichen Streuung des Lichts
führt. Auch diese Art der Auskopplung optischer Energie aus einer
Lichtleiterfaser ist aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache
Weise und folglich billig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung lassen sich sowohl
Monomoden- als auch Multimoden-Lichtleiter anzapfen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein gebogenes Rohr aufweisende Kopplungsvorrichtung
(Abzweigung) für eine optische Faser,
Fig. 2 eine Skizze, die die Meßmethode zum
Messen des abgezweigten Signals und der
durch die Abzweigung beiwrkten Dämpfung
veranschaulicht,
Fig. 3 eine grafische Darstellung, in der für
Monomodefaser-Anzapfungen die Einfügungsdämpfung
über dem abgezweigten Signal
aufgetragen ist,
Fig. 4 eine grafische Darstellung, in der für
Multimodefaser-Abzweigungen die Einfügungsdämpfung
über dem abgezweigten Signal
aufgetragen ist,
Fig. 5. eine bidirektionale Abzweigung mit zwei
Detektoren, und
Fig. 6 eine geeignete Verkleidung für die
erfindungsgemäßen Abzweigungen.
In der vorliegenden Beschreibung
bedeutet der Begriff "im wesentlichen umgeben", daß ein
Abschnitt der optischen Faser, der von einem Rohr "im
wesentlichen umgeben" ist, zu mindestens 50% des Faserabschnittumfangs
in dem Rohr eingeschlossen ist. Wie aus
der nachstehenden Beschreibung hervorgeht, kann das Rohr
geschlitzt oder in Abschnitte unterteilt sein, damit sich
die Faser leicht einsetzen und entfernen läßt.
Der hier in Zusammenhang mit der Kopplungsvorrichtung (auch: Abzweigung
oder Anzapfung) verwendete Ausdruck "nicht in der Nähe
eines Endes der Faser", bedeutet, daß das transparente Rohr ausreichend
weit von einem Ende eines durchgehenden Abschnitts
der Faser entfernt ist, so daß weniger als 50%
der in den Detektor eingekoppelten abgezweigten Energie
auf Streuungen vom Faserende zurückzuführen sind. Schätzungsweise
wird diese Bedingung von jeder Abzweigung erfüllt, die
mindestens 1 Meter von einem Ende entfernt ist. Im vorliegenden
Zusammenhang kann ein Ende einer Faser ein Spleißpunkt
oder ein Verbindungspunkt sein.
Es wurde festgestellt, daß das Biegen der optischen
Faser innerhalb des Rohres die Menge der aus der Faser ausgekoppelten
Abzweigungsenergie beträchtlich erhöht, häufig
ohne eine entsprechende Zunahme der durch die Abzweigung
bedingten Einfügungsdämpfung. Das heißt, der Wirkungsgrad der
Abzweigung, der definiert ist als das Verhältnis von abgezweigter
Leistung zu der Einfügungsdämpfung (siehe die
untenstehende Gleichung (4)), läßt sich verbessern, wenn
man sowohl das Rohr als auch die darin befindliche Faser
biegt. Diese Ausführungsform wird als "Abzweigung
mit gebogenem Rohr" bezeichnet. Wie Fig. 1 zeigt, ist R
der Biegewinkel des Rohres 21 und des darin befindlichen Faserabschnitts
20. Der Biegewinkel R ist typischerweise
größer als 10 Grad, jedoch braucht der Krümmungsradius
der Biegung nicht klein zu sein, ist aber vorzugsweise kleiner als 1 mm. Durch Variieren des
Winkels R lassen sich verschiedene Mengen von Energie
abzweigen. Dies ist eine sehr nützliche Eigenschaft, wenn
entlang einer optischen Faser mehrere Abzweigungen vorgesehen
sein sollen. Die von der Signalquelle am weitesten
entfernte Abzweigung empfängt auf Grund der Faserdämpfung
naturgemäß wenige Energie, und daher läßt sich durch einen
höheren Wert von R bei einer solchen Abzweigung dieselbe
Menge von Energie abzweigen wie in Abzweigungen, die näher
an der Signalquelle gelegen sind.
Die
Abzweigung wurde mit einer Multimode-
Faser bei einer Wellenlänge von 0,82 Mikrometer und
einer Einzelmode-Faser bei einer Wellenlänge von 1,3
Mikrometer untersucht. Die Meßanordnung ist in Fig. 2 dargestellt.
Eine Laserquelle 31 arbeitet bei einer Wellenlänge
von 0,82 Mikrometer für die Multimode-Faser oder
einer Wellenlänge von 1,3 Mikrometer für die Monomode-
Faser. Vor der Abzweigung ist eine Faserlänge L i vorgesehen,
um die Auswirkung der Faserlänge auf die Abzweigungseigenschaften
zu bestimmen. Die Abzweigung selbst enthält
ein Rohr 33, das gebogen ist, und die
abgezweigte Energie wird mit einer InGaAs-PIN-Diode 34
erfaßt. Außerdem wird die durch die Faser geschickte
optische Energie mit einer Vergleichs-PIN-Diode 35 erfaßt.
Die Länge der Faser zwischen der Abzweigung und der Ausgangsdiode
35 ist mit L₀ bezeichnet. Bei langen (z. B.
1 km langen oder noch längeren) Fasern wird die Faser um
eine (nicht gezeigte) Trommel mit 20 Zentimeter Durchmesser
gewickelt. Die von den beiden Dioden erfaßten Signale
werden mit einem Lock-In-Verstärker 36 unter Heranziehung
eines von der Signalquelle stammenden Bezugssignals gemessen.
Auf diese Weise werden sowohl das gesendete Signal
als auch das angezapfte Signal gemessen.
Das für den Spleiß verwendete Rohr ist ein Kieselerdeglasrohr,
das etwa 8 Zentimeter lang ist. Es besitzt einen
Innendurchmesser von 0,3 Millimeter und einen Außendurchmesser
von 0,9 Millimeter. Ein etwa 0,3 Millimeter breiter
Schlitz ist in axialer Richtung des Rohres eingeschnitten.
Um einen Aufbau mit gebogenem Rohr zu erhalten, wird das
Rohr mit einem Wasserstoff-Sauerstoff-Brenner erhitzt,
und einem Ende des Rohres wird ermöglicht, ein geeignetes
Stück abzusinken. Die Fasern werden in die Rohre eingeschoben,
und die Rohre werden mit einem Brechungsindex-
Anpassungsfluid gefüllt. Die Verwendung eines Brechungsindex-
Anpassungsfluids ist in vielen Anwendungsfällen
nicht notwendig, sie erhöht jedoch die Stärke des erfaßten Signals.
Bei sämtlichen hier behandelten Untersuchungen besitzt
die optische Faser einen Außen-(Mantel-)Durchmesser von
etwa 125 Mikrometer, und auf der Faser befindet sich
eine bleibende, etwa 50 Mikrometer dicke Beschichtung
aus einem UV-gehärteten Epoxy-Acrylat. Die Beschichtung
besitzt einen Brechungsindex von etwa 1,51, während der
Mantel der Faser einen Brechungsindex von etwa 1,47 besitzt.
Es ist bekannt, für die Beschichtung einen höheren
Brechungsindex vorzusehen als für den Mantel, um Moden
höherer Ordnung aus dem Mantel "herauszustreifen". Diese
Brechungsindexbeziehung erhöht die Wirksamkeit der hier
behandelten Abzweigung, verglichen mit Beschichtungen,
die einen geringeren Brechungsindex besitzen als der
Mantel. Obschon die Beschichtung zur weiteren Erhöhung
der Empfindlichkeit entfernt werden kann, ist dies in
den meisten Fällen nicht notwendig. Auf diese Weise
läßt sich die Abzweigung leicht auf einen Abschnitt
der Faser aufsetzen bzw. von dem Abschnitt entfernen,
ohne daß die Faserstärke nennenswert beeinträchtigt
wird. Voraussichtlich können auch andere Überzugsmaterialien
beispielsweise Silicone oder thermoplastische, warmschmelzende
Harze in Form von Einzelschichtüberzügen oder Mehrschichtüberzügen,
ebenfalls auf einer typischen Faser belassen
werden, wobei dennoch ein zufriedenstellendes Abzweigungssignal
erhalten wird.
Die Einfügungsdämpfung der Abzweigung α t beträgt
wobei P₀₁ die vom Detektor 35 gemessene Ausgangsleistung
ohne Abzweigung und P₀₂ die vom Detektor 35 gemessene
Ausgangsleistung mit Abzweigung ist.
Das abgezweigte Signal S t wird in Beziehung gesetzt zu
der Eingangsleistung der Abzweigung. Wird die Abzweigung
am ausgangsseitigen Ende einer langen Faser angeordnet,
so gilt
wobei P t die von dem Detektor 34 gemessene abgezweigte
Leistung ist.
Wird die Abzweigung an dem eingangsseitigen Ende einer
langen Faser angeordnet, so erhält man
wobei P i die Eingangsleistung der Faser ist und der
zweite Term der Gleichung die Faserdämpfung darstellt.
Der Abzweigungswirkungsgrad η wird folgendermaßen
definiert:
oder
In Fig. 3 ist die Einfügungsdämpfung über dem abgezweigten
Signal für Abzweigungen mit gestrecktem Rohr und Abzweigungen
mit gebogenem Rohr bei einer Monomode-Faser dargestellt.
Ausgezogene und gestrichelte Linien stellen die am
besten angepaßten Regressionslinien der Form S t = a + b 1n ( α t )
dar; entlang dieser Linien sind die Wirkungsgrade an verschiedenen
Punkten markiert. Die Korrelationskoeffizienten
für Regressionslinien sind größer als 0,99. Man sieht, daß
Abzweigungen mit gebogenem Rohr geringfügig höhere Wirkungsgrade
besitzen als Abzweigungen mit geradem Rohr und
außerdem ähnliche Eigenschaften bei Anordnung am Eingangsende
oder am Ausgangsende der Faser besitzen. Die Einfügungsdämpfungen
für ein abgezweigtes Signal von -40 dBm
(bei Voraussetzung von 0 dBm Eingabe) betragen etwa 0,002 dB/
Abzweigung, so daß 500 Abzweigungen/dB-Dämpfung möglich sind.
Wenn Signaldämpfungen auf Grund von Faserverlusten oder
Abzweigungen auftreten, ist ein erhöhtes Abzweigungsverhältnis
(stärkere Biegung) erforderlich, um einen angemessenen
Empfangspegel zu erhalten.
Die Ergebnisse für eine Multimode-Faser bei einer Wellenlänge
von λ = 0,82 µm sind in Fig. 5 dargestellt. Die Abzweigungen
mit gebogenem Rohr (gestrichelte Linien) besitzen
geringfügig höhere Wirkungsgrade als die Abzweigungen
mit gestrecktem Rohr (durchgehende Linien) und in der
Nähe des Eingangs einer langen Faser können die Wirkungsgrade
für Abzweigungen mit gebogenem Rohr und für Abzweigungen
mit gestrecktem Rohr mehr als 100% betragen.
Dies ist zurückzuführen auf Abzweigungsundichtigkeiten
und Verlustmoden, die zu der Abzweigungsleistung P t hinzukommen,
über der Länge der Faser jedoch verloren gehen
und keinen Beitrag leisten zu dem Wert von P₀₁. Die Abzweigung
2 (11,9 Grad) gewinnt zusätzliche 10 dB des Abzweigungssignals
auf Grund dieses Effekts, der mit
zunehmender Biegung auf nur 1 dB für die Abzweigung 6
(31 Grad) abnimmt. Die Einfügungsdämpfung für die Abzweigung
2 erscheint unabhängig im Hinblick auf Eingangsseite
oder Ausgangsseite einer langen Faser unverändert
zu bleiben; jedoch kann sämtlichen Messungen unterhalb
von 0,01 dB ein beträchtlicher Fehler anhaften. Die Abzweigung
6 bewirkt eine Dämpfungsabnahme von 0,35 dB
an der Eingangsseite einer langen Faser, verglichen mit
der Einfügungsdämpfung am Ausgang einer langen Faser.
Dies ist wahrscheinlich zurückzuführen auf das Herausfiltern
von Moden höherer Ordnung am Eingang und eine
geringfügig niedrigere Faserdämpfung (0,14 dB/km). Der
einfache Ausdruck für die Abzweigungsdämpfung α t geht
von der Annahme aus, daß die Faserdämpfung konstant
bleibt.
Wie bei den Monomode-Fasern beträgt die Einfügungsdämpfung
für ein bei -40 dBm abgezweigtes Signal 0,002 dB/
Abzweigung, was 500 Abzweigungen/dB-Dämpfung bei einer
nahen stationären Modenleistungsverteilung (lange Eingangsfaser)
ermöglicht. Die Korrelationskoeffizienten für die
am besten angepaßten Regressionslinien sind größer als
0,99.
Die sehr geringe Einfügungsdämpfung und der relativ hohe
Abzweigungswirkungsgrad, die durch die obigen Untersuchungen
nachgewiesen wurden, gestatten eine in hohem
Maße erhöhte Flexibilität bei der Auslegung von Informationsübertragungssystemen.
Der hohe Kopplungswirkungsgrad für
durch das Rohr aus der Faser auf den Detektor gestreuten
Energie gestattet typischerweise die Verwendung von nur
einer Biegung. Dies vereinfacht nicht nur die Realisierung,
sondern hält auch die der Faser vermittelte Dämpfung
gering. Der hohe Kopplungswirkungsgrad ist teilweise auf
die Tatsache zurückzuführen, daß das Rohr einen relativ
hohen Prozentsatz der Leistung aus Moden sammelt, die
veranlaßt werden, in die Biegung einzustrahlen, jedoch
parallel oder zumindest etwa parallel zu der Faserachse
bleiben. Außerdem ist der Detektor so angeordnet, daß er
diese Moden wirkungsvoll auffängt, wenn sie sich entlang
dem Rohr fortpflanzen. Außerdem gestattet es die erfindungsgemäße
Methode, die Fläche des Kopplungsmediums relativ
groß zu gestalten, um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen,
während der Querschnitt klein gehalten wird. Dies ermöglicht
das Koppeln in einen typischen Hochgeschwindigkeits-
Fotodetektor, die relativ kleine aktive Oberflächen besitzen.
Die erfindungsgemäße Abzweigung für eine optische Faser
läßt sich bei einem Bidirektionalen Aufbau einsetzen, wie
in Fig. 5 gezeigt ist. Bei diesem Aufbau befinden sich
Detektoren 61 und 62 an gegenüberliegenden Enden eines
Rohres 63, welches einen Abschnitt einer optischen Faser
64 umgibt. Der die Faser umfassende Abschnitt des Rohres
wird in einem Winkel R gebogen, um die oben erwähnte
erhöhte Empfindlichkeit zu erzielen. Bei dem Aufbau nach
Fig. 6 spricht der Detektor in erster Linie auf
Strahlung 65 an, die die optische Faser 64 in der dargestellten
Richtung durchläuft. Der Detektor 62 ist am
meisten empfindlich für Strahlung 66, die die Faser in die
andere Richtung durchläuft. Auf diese Weise erhält man
eine Trennung zwischen den beiden Detektoren. Dies gestattet
beispielsweise das Abzweigen zweier verschiedener
optischer Signale, die die Faser in entgegengesetzte
Richtungen durchlaufen. In einigen Fällen gestattet die
durch die hier beschriebene Methode bewirkte Trennung,
daß die beiden sich in der Faser fortpflanzenden Signale
die gleiche Wellenlänge besitzen. In anderen Fällen ist
eine zusätzliche Trennung zwischen den Signalen wünschenswert.
Diese kann beispielsweise dadurch erhalten werden,
daß man für die Signale 65 und 66 unterschiedliche Wellenlängen
vorsieht.
Während bei dem obigen Beispiel ein Glasrohr verwendet
wurde, lassen sich auch andere transparente Materialien
einsetzen. Beispielsweise kommen typische Kunststoffe mit
einem Brechungsindex im Bereich zwischen 1,3 und 1,6 in
Betracht bei Fasern aus Kieselerdeglas oder Kunststoff.
Wie oben bemerkt wurde, ist die Verwendung von Brechungsindex-
Anpassungsfluid oder -Gel in dem Rohr vorteilhaft,
in den meisten Fällen jedoch nicht notwendig. Das das
Rohr unmittelbar umgebende Medium sollte bei den Betriebswellenlängen
der Faser keine nennenswerte Menge an optischer
Energie absorbieren. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß
man das Rohr mit einem Material umgibt, welches einen
niedrigeren Brechungsindex besitzt als das Rohr. Wenn das
Rohr von Luft umgeben ist, die einen Brechungsindex von
etwa 1 besitzt, so ist die erwähnte Forderung automatisch
bei Rohren aus Glas oder Kunststoff erfüllt. In anderen
Ausführungsformen kann das Rohr jedoch von anderen Medien
umgeben sein. Das Rohr kann beispielsweise zwei Hälften aufweisen,
die von einem Kunststoff oder einem anderen Trägermittel
umgeben sind, wobei die beiden Hälften zusammengeklammert
oder auf andere Weise um die Faser herum festgemacht
werden. Der Brechungsindex des zum Abzweigen der
optischen Energie aus der Faser verwendeten transparenten
Rohres sollte in diesem Fall größer sein als der des
umgebenden Materials. Alternativ kann die Außenfläche des
Rohres für Betriebswellenlängen reflektierend ausgebildet
werden, indem man sie mit einem geeigneten Material wie
z. B. Silber, Aluminium oder dergl. beschichtet.
Um die Menge der abgezweigten Energie zu variieren, kann man
die Stärke der Faserbiegung ändern.
Bei einer
Abzweigung mit gebogenem Rohr läßt sich gemäß Fig. 6 das
Ausmaß der Biegung einer Faser 81 in einem Rohr 82 durch
Nuten 85 bis 87 ändern. Das dargestellte Rohr ist geschlitzt,
damit die Faser leicht eingesetzt und herausgenommen
werden kann. Die Anordnung wird fixiert, indem
auf den Körper 83 ein Oberteil 88 aufgesetzt wird.
Ein weiterer Vorteil
bezieht sich auf in einer optischen Faser mit hoher
Geschwindigkeit (d. h. mit hoher Bandbreite) übertragene
Signale, wenn es notwendig ist, die abgezweigte Energie
mit einer extrem schnellen Detektoranordnung zu erfassen,
beispielsweise mit einer sehr schnellen PIN- oder
Lawinendiode. Die Querschnittsflächen dieser Bauelemente
sind naturgemäß sehr klein, um für schnelles Ansprechen
geringe Kapazität, verminderte Durchlaufzeit usw. zu
erhalten. Wie oben erwähnt, kann die Querschnittsfläche
des Rohres klein sein. Außerdem kann der zu dem Detektor
führende Endabschnitt des Rohres kegelförmig ausgebildet
sein, indem z. B. ein erhitztes Rohr zur Verringerung
des Durchmessers gezogen wird, so daß die Lichtenergie
wirksamer auf die aktive Fläche des Detektors gekoppelt
wird. Die Erfindung vereinigt daher die Vorteile einer
großen Sammelfläche für einen hohen Abzweigungswirkungsgrad
mit einem guten Kopplungswirkungsgrad für einen
schnell ansprechenden Detektor.
Das für die Abzweigung verwendete Rohr braucht nicht starr
zu sein, sondern kann auch aus flexiblem Material bestehen,
beispielsweise aus einem Silicon mit relativ niedrigem Modul
oder aus einem anderen transparenten Polymermaterial. Dies
ermöglicht das Biegen des Rohres zur Änderung des Verhältnisses
des abgezweigten Signals. Die Maßnahme ermöglicht
außerdem die Verbesserung des Abzweigungswirkungsgrads ohne
Verwendung eines Brechungsindex-Anpassungsfluids oder -Gels,
indem auf das flexible Rohr Druck ausgeübt wird, so daß es
sich an den Außendurchmesser der optischen Faser anlegt.
Claims (7)
1. Kupplungsvorrichtung zum Abzweigen von optischer Energie aus
einer optischen Faser, mit einem aus transparentem Material
bestehenden Rohr (21, 63, 82), welches derart ausgebildet
ist, daß es einen durchgehenden Abschnitt der optischen Faser
(20, 64, 81) im wesentlichen umgibt, und mit einem ersten
Detektor (23, 61, 83), der axial an ein erstes Ende des Rohrs
angekoppelt ist, um optische Energie zu erfassen, die sich
entlang einer ersten Richtung des Rohres axial fortpflanzt,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr (21, 63, 82) eine Biegung aufweist, die eine Biegung
der Faser (20, 64, 81) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
an ein zweites Ende des Rohres (21, 63, 62) ein zweiter Detektor
(62) axial angekoppelt ist, der optische Energie erfaßt,
die sich axial in einer zweiten Richtung des Rohres
fortpflanzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr einen Axialschlitz besitzt, in den eine optische Faser
eingesetzt oder aus der eine optische Faser herausgenommen
werden kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr zwei Hälften umfaßt, die um die Faser herum angeordnet
werden können.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest das erste Ende des Rohres zum Verbessern der Kopplung
mit dem ersten Detektor auf einen Durchmesser verjüngt
ist, der kleiner ist als derjenige Abschnitt des Rohres, welcher
die Faser im wesentlichen umgibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Biegewinkel ( R ) der Faser größer als 10° ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Biegung der Faser einen Krümmungsradius von weniger als
einem Millimeter aufweist.
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