DE3608135C2

DE3608135C2 -

Info

Publication number: DE3608135C2
Application number: DE19863608135
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. 7150 Backnang De Blume; Fritz Dipl.-Ing. 7155 Oppenweiler De Eckardt; Ludwig 7157 Murrhardt De Franke
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1986-03-12
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1991-05-02
Also published as: DE3608135A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Schalter mit mindestens einem optischen Eingang, mindestens zwei optischen Ausgängen und einer verschiebbaren, wenigstens eine reflektierende Ebene aufweisenden Strahlumlenkvorrichtung, welche in einer Position aus dem optischen Weg eines durch den Eingang eintretenden und zu einem der beiden Ausgänge verlaufenden Lichtstrahls herausgerückt ist und welche in einer anderen Position einen durch den Eingang eintretenden Lichtstrahl auf einen optischen Weg zu dem anderen Ausgang umlenkt.

Ein derartiger optischer Schalter ist aus der EP-00 12 274 bekannt. Bei diesem Schalter muß, um die Dämpfung auf dem durchgeschalteten optischen Weg möglichst gering zu halten, die verschiebbare Strahlumlenkvorrichtung sehr exakt geführt werden und der optisch wirksame Teil der Strahlumlenkvorrichtung mit sehr engen Toleranzen dimensioniert sein. Diese Forderungen lassen sich nur mit entsprechend hohem Aufwand an Präzision bei der Fertigung erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Schalter der eingangs genannten Art anzugeben, der mit geringem Aufwand realisierbar ist und zudem eine möglichst niedrige Durchgangsdämpfung aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Vorteilhafterweise ist bei dem Schalter dieser Erfindung nur eine kurze Hubbewegung der Strahlumlenkvorrichtung erforderlich, um eine optische Verbindung zwischen einem Eingang und einem Ausgang abzubrechen und auf eine Verbindung zwischen dem Eingang und einem anderen Ausgang umzuschalten. An die Führung und Positionierung der beweglichen Strahlumlenkvorrichtung sind trotz der Forderung nach möglichst geringer Durchgangsdämpfung geringere Toleranzen einzuhalten als bei der Strahlumlenkvorrichtung nach dem Stand der Technik, welche als Parallelogramm-Prisma ausgebildet ist, das quer zu seinen beiden parallelen reflektierenden Ebenen verschiebbar gelagert ist. Wenn nämlich der Strahlengang nicht ganz bestimmte Punkte auf beiden reflektierenden Ebenen des Parallelogramm-Prismas trifft, erhöht sich sehr stark die Durchgangsdämpfung zwischen einem Eingang und einem Ausgang.

An Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schalter mit um 90° gegeneinander versetzten Ein- und Ausgängen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Schalter, bei dem alle Ein- und Ausgänge nebeneinander liegen, und

Fig. 3 einen Längsschnitt A-A durch einen Schalter gemäß Fig. 1 oder Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter besitzt zwei Eingänge E1, E2 und zwei Ausgänge A1, A2, durch welche über Lichtwellenleiter Licht in den Schalter eingekoppelt bzw. ausgekoppelt wird. In die Ein- und Ausgänge sind Kollimatoren KE1, KE2, KA1 und KA2 z. B. in Gestalt von Gradientenlinsen eingefügt, welche die Lichtstrahlen bündeln.

Der Schalter weist eine in die optischen Wege zwischen den Eingängen udn Ausgängen hineinreichende Ausnehmung 1 auf, in der eine Strahlumlenkvorrichtung 2 verschiebbar gelagert ist. Diese Strahlumlenkvorrichtung 2 ist ein Körper mit zwei im rechten Winkel zueinander orientierten reflektierenden Ebenen 3 und 4. Auf die erste reflektierende Ebene 3 ist einerseits der Kollimator KE1 des ersten Eingangs E1 mit seiner optischen Achse unter dem Winkel von 45° und andererseits der Kollimator KA1 des ersten Ausgangs A1 mit seiner optischen Achse ebenfalls unter einem Winkel von 45° ausgerichtet. Dem ersten Eingang E1 direkt gegenüber auf der gleichen optischen Achse liegt der zweite Ausgang A2, und dessen Kollimator KA2 ist unter einem Winkel von 45° auf die zweite reflektierende Ebene 4 der Strahlumlenkvorrichtung ausgerichtet. Auf die zweite reflektierende Ebene 4 ist auch der Kollimator KE2 des zweiten Eingangs E2 mit seiner optischen Achse unter einem Winkel von 45° orientiert. Bei dieser soeben beschriebenen Anordnung der Ein- und Ausgänge sind der erste Eingang E1 zum ersten Ausgang A1 und der zweite Eingang E2 zum zweiten Ausgang A2 rechtwinklig angebracht, wobei der erste Eingang E1 und der zweite Ausgang A2 einander gegenüber und der zweite Eingang E2 und der erste Ausgang A1 parallel nebeneinander liegen.

Beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen alle Eingänge E1, E2 und Ausgänge A1, A2 an einer Seite des Schalters parallel nebeneinander. Damit auch hier der Strahlengang des ersten Eingangs E1 unter einem Winkel von 45° auf die erste reflektierende Ebene 3 der Strahlumlenkvorrichtung 2 fällt, ist im Schalter eine feststehende reflektierende Fläche 5 installiert, die zur optischen Achse des Kollimators KE1 unter einem Winkel von 45° und zu der reflektierenden Ebene 3 der Strahlumlenkvorrichtung unter einem Winkel von 90° orientiert ist. In gleicher Weise wird der Strahlengang vom Ausgang A2 zur zweiten reflektierenden Ebene 4 der Strahlumlenkvorrichtung 2 mittels einer weiteren feststehenden reflektierenden Fläche 6 geführt, welche zur optischen Achse des Kollimators KA2 unter einen Winkel von 45° und zu der reflektierenden Ebene 4 der Strahlumlenkvorrichtung unter einem Winkel von 90° orientiert ist.

Die Strahlumlenkvorrichtung 2 kann in ihrer Ausnehmung 1 in einer Richtung verschoben werden, die parallel zu den beiden reflektierenden Ebenen 3, 4 der Strahlumlenkvorrichtung 2 verläuft und zugleich senkrecht zu den optischen Achsen der Kollimatoren KE1, KE2, KA1, KA2 in den Ein- und Ausgängen steht. Die Verschieberichtung entspricht der Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 und 2. In einer ersten Position der Strahlumlenkvorrichtung 2 wird ein durch den ersten Eingang E1 eintretendes Lichtsignal von der ersten reflektierenden Ebene 3 zum ersten Ausgang A1 umgelenkt, das am ersten Ausgang A1 austretende Lichtsignal z. B. in einem Zwischenverstärker 7 regeneriert und durch den zweiten Eingang E2 wieder in den Schalter eingekoppelt und das Lichtsignal vom zweiten Eingang E2 von der zweiten reflektierenden Ebene 4 zum zweiten Ausgang A2 umgelenkt. Während in einer zweiten Position der Strahlumlenkvorrichtung 2 ein Lichtstrahl vom ersten Eingang E1 direkt zum zweiten Ausgang A2 gelangt.

Der in Fig. 3 dargestellte Längsschnitt A-A durch einen optischen Schalter gemäß Fig. 1 bzw. 2 verdeutlicht den Mechanismus, der die Strahlumlenkvorrichtung 2 in die eine oder andere Position verschiebt. Eine im Boden der Ausnehmung 1 des Schalters eingelassene Druckfeder 8 bewirkt, daß die Strahlumlenkvorrichtung 2 nach oben weggedrückt wird und dadurch die reflektierenden Ebenen 3, 4 aus den optischen Wegen zwischen den Ein- und Ausgängen entweichen. Eine unterhalb der reflektierenden Ebenen 3, 4 vorgesehene Aussparung 9 in der Strahlumlenkvorrichtung 2 läßt dann einen durch den ersten Eingang E1 in den Schalter eintretenden Lichtstrahl ungehindert zum zweiten Ausgang A2 durch.

Gegen die Druckfeder 8 wirkt ein Kipphebel 10, der mit einem Arm in eine Öffnung 11 in der Strahlumlenkvorrichtung eingreift und an einer quer zur Verschieberichtung verlaufenden Achse schwenkbar aufgehängt ist. Wird nun auf den anderen Hebelarm Durck ausgeübt, so wird durch den in die Öffnung 11 hineinragenden Hebelarm die Strahlumlenkvorrichtung 2 nach unten gegen den Boden der Ausnehmung 1 gedrückt, und die reflektierenden Ebenen 3, 4 werden in die Strahlengänge zwischen den Ein- und Ausgängen geschoben.

Die Betätigung des Kipphebels 10 besorgt ein Magnet 12, der einen Bolzen 13 entweder gegen den Kipphebel 10 schiebt und damit den Hebelarm in der Öffnung 11 herunterdrückt oder den Bolzen 13 zurückzieht und den Kipphebel 10 losläßt, so daß sich die Strahlumlenkvorrichtung 2 nach oben bewegen kann.

Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen sind alle Ein- und Ausgänge in einer Ebene des Schalters angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, in einem Schalter mehrere Ebenen mit Ein- und Ausgängen zu schaffen, wobei für alle Ebenen eine Strahlumlenkvorrichtung zuständig ist, die in mehreren Etagen für die einzelnen Schalterebenen zuständige reflektierende Ebenen besitzt.

Claims

1. Optischer Schalter mit mindestens einem optischen Eingang, mindestens zwei optischen Ausgängen und einer verschiebbaren, wenigstens eine reflektierende Ebene aufweisenden Strahlumlenkvorrichtung, welche in einer Position aus dem optischen Weg eines durch den Eingang eintretenden und zu einem der beiden Ausgänge verlaufenden Lichtstrahls herausgerückt ist und welche in einer anderen Position einen durch den Eingang eintretenden Lichtstrahl auf einen optischen Weg zu dem anderen Ausgang umlenkt, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Umlenkung eines Lichtstrahls von dem Eingang (E1, E2) auf einen der Ausgänge (A1, A2) durch Reflexion an nur einer reflektierenden Ebene (3, 4) der Strahlumlenkvorrichtung (2) erfolgt und
- daß die Strahlumlenkvorrichtung (2) in einer Richtung verschiebbar gelagert ist, die senkrecht zu dem auf die reflektierende Ebene (3, 4) fallenden Lichtstrahl orientiert ist.

2. Optischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Strahlumlenkvorrichtung (2) zwei reflektierende Ebenen (3, 4) hat und daß in einer der beiden Positionen der Strahlumlenkvorrichtung (2) die eine reflektierende Ebene (3) einen durch einen ersten Eingang (E1) eintretenden Lichtstrahl zu einem ersten Ausgang (A1) und die andere reflektierende Ebene (4) einen durch einen zweiten Eingang (E2) eintretenden Lichtstrahl zu einem zweiten Ausgang (A2) umlenkt.

3. Optischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Eingänge (E1, E2) und Ausgänge (A1, A 2) des Schalters in einer Ebene angeordnet sind.

4. Optischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß feststehende reflektierende Flächen (5, 6) diejenigen Strahlengänge von Eingängen (E1) und/oder Ausgängen (A1), die nicht auf die Strahlumlenkvorrichtung (2) gerichtet sind, der (den) reflektierenden Ebene(n) (3, 4) der Strahlumlenkvorrichtung (2) zuführen.

5. Optischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Eingängen (E1, E2) und Ausgängen (A1, A2) Strahlkollimatoren (KE1, KE2, KA1, KA2) angeordnet sind.