DE4041278A1 - Optoelektrische sende- und empfangsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektrische Sende- und Empfangsvorrichtung mit einem optischen Sender, einem optischen Empfänger und einem Strahlteiler.

Eine derartige optoelektrische Sende- und Empfangsvorrichtung ist aus der DE-A-38 33 311 bekannt. Der Ausgang des optischen Senders und der Eingang des optischen Empfängers sind mit einem Strahlteiler verbunden, der seinerseits an einen Lichtwellenleiter angekoppelt ist, über den das Licht von der Vorrichtung und zu ihr geleitet wird. Bei der bekannten Anordnung erfolgt die Strahlteilung im Strahlteiler wellenlängenselektiv durch die Verwendung eines geeigneten Wellenlängen-Multiplexers/Demultiplexers. Derartige Vorrichtungen mit auf der Wellenlängenselektion beruhenden Strahlteilern benötigen kostenintensive Bauteile und sind kompliziert zu fertigen. Abgesehen von den Herstellungskosten sind diese Anordnungen jedoch insbesondere dadurch sehr nachteilig, daß die jeweiligen Sende- und Empfangs­ vorrichtungen an den Enden der Lichtwellenleiter aufeinander abgestimmt bzw. zusammenpassen müssen. Dies schränkt die Möglichkeit einer breiten Anwendung in sogenannten offenen Systemen wesentlich ein, sie sind nicht beliebig austauschbar und auch nur bedingt netzwerkfähig.

Weiterhin sind optoelektrische Sende- und Empfangs­ vorrichtungen mit Schmelzkopplern bzw. integrierten optischen Kopplern mit angespleißten Sende- und Empfangselementen bekannt, wie sie beispielsweise in "Fiber and Integrated Optics", Band 6, Nr.: 1 (1987), Seiten 27 bis 50, beschrieben sind. Neben den hohen Kosten ist besonders der große Platzbedarf solcher Vorrichtungen nachteilig.

Aus der Firmenschrift der Firma NEC, Katalog Nr. E 34 180 unter den Produktbeschreibungen OD-8601/8602/8650 ist eine optoelektrische Sende- und Empfangsvorrichtung mit einem aus einem halbdurchlässigen Spiegel bestehenden Strahlteiler bekannt. Abgesehen davon, daß nur eine geringe Strahlleistung in diese Vorrichtung einkoppelbar ist, ist die geringe Rückflußdämpfung besonders nachteilig, die durch optische Unzulänglichkeiten im Strahlteiler, insbesondere durch die Verwendung des halbdurchlässigen Spiegels, und durch Reflexionen am Übergang vom Strahlteiler zum Lichtwellenleiter entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optoelektrische Sende- und Empfangsvorrichtung zu schaffen, die die Nachteile herkömmlicher Vorrichtungen dieser Art nicht aufweist und die insbesondere ein geringes Übersprechen, eine große Leistungs­ einkopplung und eine kostengünstige Fertigung ermöglicht und beliebig vernetz- und austauschbar und für verschiedene Wellenlängen einsetzbar ist.

Ausgehend von der eingangs genannten optoelektrischen Sende- und Empfangsvorrichtung wird die gestellte Aufgabe erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß das vom optischen Sender abgegebene Licht polarisiert ist, und daß der optische Empfänger im wesentlichen nur polarisiertes Licht nachweist, dessen Polarisationsrichtungen im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsrichtung des vom optischen Sender abgegebenen Lichts ist.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale, einen polarisiertes Licht abgebenden optischen Sender und einen optischen Empfänger zu verwenden, der im wesentlichen nur komplementär polarisiertes Licht nachweisen kann, können in der Vorrichtung, insbesondere im Strahlteiler und am Steckverbinder der Vorrichtung für den Anschluß eines Lichtwellenleiters auftretende Reflexionen insbesondere des vom optischen Sender abgegebene Lichts das Empfangssignal nicht beeinflussen; störende, unerwünschte Reflexionen im Strahlteiler oder sonstigen Teilen der Vorrichtung beeinflussen daher die Empfangssignale nicht. Dies bedeutet, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Übersprechen sehr klein gehalten werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil in diesem Zusammenhang besteht darin, daß die Fertigungstoleranzen für die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentlich ungenauer als bei herkömmlichen Anordnungen sein können, wodurch sich ein wesentlich einfacherer Aufbau und eine einfachere Montage ergibt. Ein weiterer Vorteil besteht in der Tatsache, daß die Bauweise sehr kompakt sein kann. Besonders vorteilhaft ist auch, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung für verschiedene Wellenlängen und für beliebige Lichtwellenleiter-Steckverbinder einsetzbar ist, wodurch sich eine beliebige Austauschbarkeit und Vernetzbarkeit auch für sogenannte offene Systeme ergibt.

Der optische Empfänger kann selbst so ausgebildet sein, daß er im wesentlichen nur das zu dem vom optischen Sender abgegebene Licht komplementär polarisierte Licht empfangen kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, einen beliebigen optischen Empfänger zu verwenden, dem ein Polarisationsfilter, insbesondere eine kostengünstige Polarisationsfolie vorgeschaltet ist, die auf einfache Weise etwa durch Aufkleben auf das Empfangsfenster des optischen Empfängers angebracht werden kann.

Der optische Sender ist beispielsweise selbst ein polarisier­ tes Licht abgebender Sender, etwa ein Halbleiterlaser, der polarisiertes Licht erzeugt. Es ist jedoch auch möglich, irgendeinen, nicht polarisiertes Licht erzeugenden Sender zu verwenden, dem ein Polarisationsfilter nachgeschaltet ist. Anstelle eines Halbleiterlasers ist jedoch auch eine licht­ emittierende Diode mit vorgeschalteter Polarisationsfolie verwendbar.

Im Zusammenhang mit den genannten Ausführungsformen der Erfindung steht die Polarisationsrichtung des dem optischen Empfänger vorgeschalteten Polarisationsfilters im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsrichtung des vom Halbleiterlaser abgegebenen Lichts bzw. des dem optischen Sender nachgeschalteten Polarisationsfilters.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der an den Strahlteiler angeschlossene Lichtwellenleiter nicht polarisationserhaltend. Dadurch ist am anderen Ende des Lichtwellenleiters kein Stecker mit besonderer Ausrichtung oder Ausbildung hinsichtlich eines zu empfangenden polarisierten Lichtes erforderlich, wodurch die Kompatibilität erhöht und der Aufwand verringert wird. Die meisten verwendeten Lichtwellenleiter haben ohnehin keine polarisationserhaltenden Eigenschaften, sie lösen vielmehr nach einer mehr oder weniger langen Lichtwellenleiterstrecke die Polarisation eines von ihnen geführten Lichtstrahls auf. Es sollte lediglich sichergestellt sein, daß die Lichtwellenleiter zu diesem Zwecke eine gewisse Mindestlänge, beispielsweise 5 m, in diesem Falle nicht unterschreiten sollten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Figur näher erläutert, die ein schematisch dargestellten Ausführungs­ beispiel der Erfindung wiedergibt.

Ein von einem Sender abgegebener Lichtstrahl 2 gelangt über einen lediglich schematisch dargestellten Strahlteiler 3 auf einen Lichtwellenleiter-Steckverbinder 4 und damit in die Faserstrecke. Umgekehrt gelangt ein von der Faserstrecke übertragenes Empfangssignal 5 über den Lichtwellenleiter-Steckverbinder 4 und den Strahlteiler 3 auf einen Empfänger 6, dem ein Polarisationsfilter 7 vorgeschaltet ist.

Das Strahlteiler 3 kann in beliebiger Weise, beispielsweise mit einem Halbspiegel oder einer Lochblende zur Aufspaltung der Strahlen in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Auf Grund der erfindungsgemäßen Merkmale, polarisiertes Licht als Sendelichtstrahl 2 und ein Polarisationsfilter 7 mit entsprechend gewählter Polarisationsrichtung für den Empfänger 6 zu verwenden, braucht kein großer Aufwand dahingehend getrieben zu werden, um Reflexionen im Strahlteiler oder am Lichtwellenleiter-Anschluß des Strahlteilers 3, d. h. am Lichtwellenleiter-Steckverbinder 4, möglichst klein zu halten. Durch die Verwendung des Polarisationsfilters ist sicher­ gestellt, daß störende, unerwünschte Reflexionen, die in der Vorrichtung auftreten, nicht oder praktisch nicht auf den Empfänger 6 gelangen können. Trotz eines dadurch möglichen einfachen Aufbaus der Vorrichtung und insbesondere des Strahlteilers und relativ grober Fertigungstoleranzen bei einfacher Montage und kompakter Bauweise sind daher die Übersprecheigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung außerordentlich gut, und es ist insbesondere auch möglich, große Strahlleistungen einzukoppeln, ohne daß dadurch das Übersprechen zwischen Sendelichtstrahl 2 und Empfangslichtstrahl 5 groß wird.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Ausgestaltungen oder Abwandlungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Als Sender 1 ist beispielsweise ein Halbleiterlaser möglich, der von sich aus bereits polarisiertes Licht erzeugt. Durch die Verwendung eines dem Sender 1 nachgeschalteten (nicht dargestellten) Polarisationsfilters ist es jedoch auch möglich, irgendeine Lichtquelle unabhängig davon zu verwenden, ob oder wie weit die Lichtquelle polarisiertes Licht erzeugt.

Claims (7)

1. Optoelektrische Sende- und Empfangsvorrichtung mit einem optischen Sender (1), einem optischen Empfänger (6) und einem Strahlteiler (3), dadurch gekennzeichnet, daß das vom optischen Sender (1) abgegebene Licht (2) polarisiert ist, und daß der optische Empfänger (6) im wesentlichen nur polarisiertes Licht nachweist, dessen Polarisationsrichtung im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsrichtung des vom optischen Sender (1) abgegebenen Lichts (2) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem optischen Empfänger (6) ein Polarisationsfilter (7) vorgeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationsfilter (7) eine Polarisationsfolie ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sender (1) ein polarisiertes Licht abgebender Halbleiterlaser ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sender (1) eine unpolarisiertes Licht abgebende Lichtquelle ist, der ein Polarisationsfilter nachgeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationsrichtung des dem optischen Empfänger (6) vorgeschalteten Polarisationsfilters (7) im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsrichtung des vom Halbleiterlaser abgegebenen Lichts bzw. des dem optischen Sender (1) nachgeschalteten Polarisationsfilters ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Strahlteiler (3) angeschlossene Lichtwellenleiter nicht polarisationserhaltend ist.