DE3834395A1 - Kopplungsvorrichtung einer optischen faser mit einer lichtemittierenden diode - Google Patents
Kopplungsvorrichtung einer optischen faser mit einer lichtemittierenden diodeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung einer
optischen Faser mit einer lichtemittierenden Diode.
Es sind zahlreiche Vorrichtungen zur Einkopplung von
Licht in optische Fasern bekannt, wobei lichtemittie
rende Dioden als Sender verwendet werden. Diese Dioden
werden unabhängig von der Glasfaser hergestellt und mit
Hilfe einer mechanischen Vorrichtung in die Nähe der
Faseranschlußfläche gebracht, so daß das Licht entweder
direkt oder - was einem besseren Kupplungswirkungsgrad
entspricht - über eine Optik in die optische Faser ein
gekoppelt wird. Eine solche Vorrichtung ist beispiels
weise aus der DE-PS 29 22 949 bekannt, die zur Errei
chung einer verlustarmen Ankopplung kompliziert aufge
baut ist, da sie unter anderem eine sphärische Linse
aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kopplungsvor
richtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine
verlustarme Einkopplung des Lichts in die optische Fa
ser ermöglicht sowie einfach und kostengünstig herstell
bar ist.
Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung können den Merkmalen der Unteransprüche ent
nommen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh
rungsbeispieles, das in den Zeichnungen schematisch
dargestellt ist, im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Kopplungsvorrichtung, und
Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kopp
lungsvorrichtung gemäß Fig. 1.
In den Figuren sind jeweils sich entsprechende Teile
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist mit 7 ein quaderförmiges Kopplungsteil
mit zwei Stirnseiten 8 und 10 und mit einer ersten,
zylindrischen, zentralen Bohrung 9 auf der Stirnseite 8
zur Aufnahme einer optischen Faser 2 bezeichnet. Auf
der anderen Stirnseite 10 dieses Kopplungsteils 7 be
findet sich eine quaderförmige Aussparung 11, in die
eine erste, eine lichtemittierende Diode 3 tragende,
flächige Elektrode 4 und eine zweite, von der ersten
Elektrode 4 isolierte, flächige Elektrode 5 eingepaßt
ist, wie es die Fig. 2 zeigt. Eine zweite, zentrale,
zur ersten Öffnung 9 hin abgesetzte, die Aussparung 11
und die erste Öffnung 9 verbindende, zylindrische Boh
rung 12 besitzt einen der Kernschicht 2 a der optischen
Faser 2 entsprechenden Durchmesser. Gemäß Fig. 2 ist
die Diode 3 auf der ersten Elektrode 4 so angeordnet,
daß deren lichtemittierende Fläche sich innerhalb der
zweiten Bohrung 12 in zentraler Lage befindet. Um die
Kupplungsverluste gering zu halten, weist die zweite
Bohrung 12 auf der Seite der Aussparung 11 im Bereich
des Randes eine Verjüngung 13 auf, die als Reflektor
ausgebildet ist. Ferner ist auf der Innenfläche dieser
zweiten Bohrung 12 eine parallel zur Symmetrieachse der
Bohrung verlaufende, schlitzartige Aussparung 16 ange
ordnet, die auf der ganzen Länge der zweiten Bohrung
verläuft und in der der Kontaktierungsdraht 6 zur zwei
ten Elektrode 5 geführt wird. Die Tiefe der ersten Öff
nung 9 und der Aussparung 11 sind so bemessen, daß sich
eine Länge der Bohrung 12 - die mit dem Abstand des
Bodens 14 der ersten Öffnung 9 mit dem Boden 15 der
Aussparung 11 übereinstimmt - ergibt, die ausreichend
ist, daß weder die Diode 3 noch der Kontaktierungsdraht
6 die Bodenfläche 14 der ersten Öffnung 9 überragt, wie
dies aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Da die Bodenflä
che 14 der ersten Öffnung 9 mit der Faseranschlußfläche
der optischen Faser 2 übereinstimmt, wird hierdurch
verhindert, daß weder die Diode 3 noch der Kontaktie
rungsdraht 6 die Kernschicht 2 a der Faser 2 berührt.
Dies wird auch dann sichergestellt, wenn die Kopplungs
vorrichtung 1 hohen Arbeitstemperaturen bzw. großen
Temperaturzyklen ausgesetzt ist, da dann unterschied
liche Ausdehnungen der Materialien zu erwarten sind.
Die beiden Elektroden 4 und 5 sind so in die Aussparung
11 eingepaßt, daß sie flächig auf dem Boden 15 dieser
Aussparung anliegen. Um die Elektroden 4 und 5 mit Elek
trodenanschlüssen 4 a und 5 a zu verbinden, die in der
gleichen Ebene wie die Elektroden liegen, sind an einer
Seite des Kopplungsteiles 7 zwei Ausnehmungen 11 a und
11 b vorgesehen, die jeweils die Aussparung 11 mit einer
Seitenfläche des Kopplungsteils 7 verbinden. Diese Aus
nehmungen 11 a und 11 b nehmen die Elektrodenanschlüsse
4 a und 4 b mit flachem und rechteckförmigem Querschnitt
auf. Die Elektroden und die zugehörigen Elektrodenan
schlüsse können einstückig gefertigt sein.
Die Elektroden mit den Elektrodenanschlüssen und die
optische Faser werden mittels eines hochtemperaturfe
sten Klebers mit dem Kopplungsteil zusammengefügt, wo
durch die ganze Kopplungsvorrichtung hermetisch dicht
ist. Das Kopplungsteil ist aus einem temperaturbestän
digen Kunststoff hergestellt und ist im Bereich der
zweiten Bohrung metallisiert, um einen hohen Reflexions
grad zu erreichen.
Eine solche erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung gemäß
Fig. 1 ist bei einer hohen Arbeitstemperatur einsetz
bar und weist eine hohe Temperaturzyklenfestigkeit auf,
wie sie beispielsweise für den Einsatz im Kfz-Bereich
erforderlich ist. Dort ist sie beispielsweise für die
Realisierung eines optischen BUSSES mit Vorteil einsetz
bar, unter anderem auch wegen der geringen Kopplungs
verluste und deren kostengünstige und einfache Herstel
lung.
Claims (6)
1. Kopplungsvorrichtung (1) einer optischen Faser (2 a,
2 b) mit einer lichtemittierenden Diode (3), wobei die
Diode (3) auf einer ersten flächigen Elektrode (4) an
geordnet ist und über einen Kontaktierungsdraht (6) mit
einer zweiten flächigen Elektrode (5), die von der er
sten Elektrode (4) isoliert ist, verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zwei parallele Stirnflächen (8,
10) aufweisendes Kopplungsteil (7) auf der ersten Stirn
fläche (8) eine erste zentrale Öffnung (9) zur Aufnahme
der optischen Faser (2 a, 2 b) aufweist, daß auf der zwei
ten Stirnfläche (10) des Kopplungsteils (7) eine Aus
sparung (11) zur Aufnahme der ersten und zweiten Elek
trode (4, 5) vorgesehen ist, daß das Kopplungsteil (7)
eine zweite, zentrale, zur ersten Öffnung (9) hin abge
setzte, die Aussparung (11) und die erste Öffnung (9)
verbindende, zur Aussparung (11) hin sich verjüngende
Öffnung (12) vorgesehen ist, und daß die Aussparung
(11) derart ausgebildet ist, daß die erste und zweite
Elektrode (4, 5) flächig auf dem Boden (15) der Ausspa
rung (11) anliegt und die Diode (3) innerhalb der zwei
ten Öffnung (12) zentral angeordnet ist.
2. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verjüngung (13) der zweiten Öffnung
(12) als Reflektor ausgebildet ist.
3. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenwand der zweiten Öffnung
(12) eine parallel zur Symmetrieachse verlaufende,
schlitzartige Aussparung (16) zur Aufnahme des Kontak
tierungsdrahtes (6) aufweist.
4. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Tiefe der Aussparung (11) und die
Tiefe der ersten Öffnung (9) derart bemessen sind, daß
weder die Diode (3) noch der Kontaktierungsdraht (6)
die Bodenfläche (14) der ersten Bohrung (9) überragt.
5. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein erster Elektrodenanschluß (4 a)
mit der ersten Elektrode (4) und ein zweiter Elektro
denanschluß (5 a) mit der zweiten Elektrode (5) verbun
den ist.
6. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsteil (7)
aus einem temperaturbeständigen Kunststoff besteht, der
im Bereich der zweiten Öffnung (12) metallisiert ist.
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Publications (2)
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