DE3834395C2

DE3834395C2 -

Info

Publication number: DE3834395C2
Application number: DE19883834395
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Phys. Dr. 7101 Untergruppenbach De Gillessen
Original assignee: Telefunken Electronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1988-10-10
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1991-02-28
Also published as: DE3834395A1

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 2a 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 2a 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 4a und 5a zu verbinden, die in der gleichen Ebene wie die Elektroden liegen, sind an einer Seite des Kopplungsteiles 7 zwei Ausnehmungen 11a und 11b vorgesehen, die jeweils die Aussparung 11 mit einer Seitenfläche des Kopplungsteils 7 verbinden. Diese Aus nehmungen 11a und 11b nehmen die Elektrodenanschlüsse 4a und 4b 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

1. Kopplungsvorrichtung (1) einer optischen Faser (2a, 2b) 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 (2a, 2b) 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 (4a) mit der ersten Elektrode (4) und ein zweiter Elektro denanschluß (5a) 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.