DE4243388A1 - Meßeinrichtung für Lichtwellenleiter und Verfahren zur Durchführung der Messung - Google Patents
Meßeinrichtung für Lichtwellenleiter und Verfahren zur Durchführung der MessungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung für Lichtwellen
leiter unter Verwendung eines optischen Empfängers, der eine
Koppeleinrichtung nach dem Biegekopplerprinzip sowie ein im
Strahlungsfeld eines auszukoppelnden Sendesignals angeordne
tes lichtempfindliches Element aufweist und dem eine Auswer
teeinrichtung zugeordnet ist, wobei die Koppeleinrichtung
derart ausgebildet ist, daß mindestens zwei Lichtwellenleiter
in einer geordneten Struktur so nebeneinander einlegbar sind,
daß sie eigenständige, nebeneinander liegende Strahlungsfel
der aufweisen, wobei mindestens zwei lichtempfindliche Ele
mente vorgesehen sind, die bezüglich ihrer Empfangscharakte
ristik derart angeordnet und ausgerichtet sind, daß sie un
terschiedliche Teile der Strahlungsfelder erfassen und wobei
in der Auswerteeinrichtung die von den einzelnen lichtemp
findlichen Elementen aufgenommenen Meßsignale der einzelnen
Strahlungsfelder getrennt auswertbar sind.
Die Erfindung geht vom Patent . . . (Patentanmeldung P 42 03
259.8) aus. Dort kann es beim Auskoppeln und Empfang von
Strahlungsfeldern mehrerer zu messender Lichtwellenleiter
mittels lichtempfindlicher Elemente gegebenenfalls zum gegen
seitigen Überkoppeln benachbarter Strahlungskeulen kommen, so
daß eine Auswertung der Strahlungsfelder und deren Koppelver
hältnisse beeinträchtigt sein können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei
gen, wie die Koppelverhältnisse für Messungen an mehreren
Lichtwellenleitern in einfacher Weise verbessert werden kön
nen. Diese Aufgabe wird bei einer Meßeinrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen Auskoppelstellen
der Lichtwellenleiter und den lichtempfindlichen Elementen
Mittel vorgesehen sind, die eine vergrößerte Entkopplung be
nachbarter Strahlungsfelder bewirken.
Die Erfindung zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß die
Möglichkeiten zum selektiven Empfang sowie zur getrennten
Auswertung der Strahlungsfelder mehrerer Lichtwellenleiter
verbessert bzw. optimiert sind. Dadurch, daß Mittel zur ver
größerten Entkopplung benachbarter Strahlungsfelder wie z. B.
optische Abbildungsmittel, Hologramme, Bragg-Zelle, usw.
zwischen den Auskoppelstellen der Lichtwellenleiter und den
lichtempfindlichen Elementen angeordnet werden, wird der se
lektive Empfang der Strahlungsfelder optimiert, d. h. deren
Strahlungskeulen werden von den lichtempfindlichen Elementen
weitgehend entkoppelt voneinander erfaßt. Durch diese Mittel
werden die Strahlungsfelder bzw. deren Lichtanteile so
transformiert, daß sie getrennt bzw. separat voneinander auf
die lichtempfindlichen Elemente fallen, wobei eine Störung
oder Wechselwirkung zwischen benachbarten Strahlungskeulen
weitgehend vermieden ist. Aufgrund der verbesserten
Entkopplung können somit die an ihren Auskoppelstellen ein
zeln aus den zu messenden Lichtwellenleitern austretenden
Strahlungsfelder weitgehend verlustarm auf die lichtempfind
lichen Elemente übertragen bzw. abgebildet werden, so daß
dort deren getrennte Auswertung ermöglicht ist.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung weisen
die Strahlungsfelder quer zur Verbindungslinie der Lichtwel
lenleiter jeweils eine größere Ausdehnung auf als entlang de
ren Verbindungslinie. Dadurch, daß die Strahlungsfelder so
abgebildet werden, daß sie senkrecht zu ihrer Ausbreitungs
richtung eine größere räumliche Ausdehnung als in Richtung
der Verbindungslinie der Lichtwellenleiter, d. h. entlang der
Verbindungsgeraden deren Auskoppelstellen, aufweisen, wird
vorteilhaft dafür gesorgt, daß die Strahlungsfelder entkop
pelt voneinander auf die lichtempfindlichen Elemente abge
bildet werden. Dies stellt eine selektive, individuelle Aus
wertung der jeweiligen strahlungsfeld-Lichtanteile für jeden
einzelnen zu messenden Lichtwellenleiter weitgehend unbe
einflußt von Störungen benachbarter Strahlungsfelder sicher.
Als Mittel zur selektiven, entkoppelten Abbildung der
Strahlungsfelder eignen sich vorteilhaft optische Abbil
dungsmittel, wie z. B. Auskoppeloptiken, insbesondere ein Lin
sensystem, das z. B. ein monochromatisch korrigiertes Triplett
enthält. Desweiteren können die Strahlungsfelder vorteilhaft
z. B. auch mit Hilfe eines Phasen-Hologramms oder z. B. mit
Hilfe einer Bragg-Zelle auf die lichtempfindlichen Elemente
mit vergrößerter Entkopplung abgebildet bzw. transformiert
werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren mit Hilfe einer
Meßeinrichtung der eingangs genannten Art, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Strahlungsfelder mit vergrößerter
gegenseitiger Entkopplung auf die lichtempfindlichen Elemente
abgebildet werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung für Messungen an
mehreren Lichtwellenleitern, insbesondere gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Meßeinrichtung, welche dadurch gekennzeich
net ist, daß der optische Empfänger derart ausgebildet ist,
daß mindestens ein lichtempfindliches Element relativ gegen
über den zu messenden Lichtwellenleitern quer zur Ausbrei
tungsrichtung der Strahlungsfelder verschiebbar angeordnet
ist.
Dadurch, daß mindestens ein lichtempfindlichen Element rela
tiv gegenüber den zu messenden Lichtwellenleitern quer zur
Ausbreitungsrichtung der Strahlungsfelder mindestens einmal
verschiebbar angeordnet ist, ist weitgehend sichergestellt,
daß Strahlungsfelder, die aus den zu messenden Lichtwellen
leitern jeweils an ihren Auskoppelstellen entlang deren Krüm
mungsabschnitte austreten, zeitlich nacheinander sowie selek
tiv von mindestens einem lichtempfindlichen Element erfaßt
werden. Durch die Relativbewegung des lichtempfindlichen
Elementes wird jeweils weitgehend eine separate Aufnahme des
Strahlungsfeldes jedes zu messenden Lichtwellenleiters indi
viduell sowie entkoppelt von benachbarten Strahlungsfeldern
ermöglicht. Aus dem zeitlichen Verlauf der aufgenommenen In
tensitätsverteilungen können detaillierte Informationen in
dividuell für jeden Lichtwellenleiter z. B. über seinen Zu
stand, seine örtliche Lage (örtliche Intensitätsverteilung),
sein Dämpfungsverhalten usw. gewonnen werden und somit für
verschiedene Anwendungsfälle zur weiteren Auswertung selektiv
bereitgestellt werden.
Die Erfindung betrifft eine weitere Einrichtung für Messungen
an mehreren Lichtwellenleitern, insbesondere gemäß der ersten
und/oder der zweiten erfindungsgemäßen Meßeinrichtung, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß der optische Empfänger derart
ausgebildet ist, daß dessen Koppeleinrichtung mit den zu mes
senden Lichtwellenleitern relativ gegenüber mindestens einem
lichtempfindlichen Element quer zur Ausbreitungsrichtung der
Strahlungsfelder verschiebbar angeordnet ist.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen wiedergegeben.
Die Erfindungen und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend
anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung den grundsätzlichen Ge
samtaufbau einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung mit
4 Lichtwellenleitern und 4 lichtempfindlichen Elemen
ten,
Fig. 2 in schematischer Darstellung Empfangsverhältnisse bei
einer Meßzeile mit 4 lichtempfindlichen Elementen
nach Fig. 1,
Fig. 3 in schematischer Darstellung Empfangsverhältnisse bei
einer zu Fig. 2 abgewandelten Meßzeile,
Fig. 4 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
zum verbesserten Entkoppeln benachbarter Strahlungs
felder mit Hilfe optischer Abbildungsmittel in einer
Auskoppelebene der Meßeinrichtung nach Fig. 1 und
Fig. 5 in schematischer Darstellung die optischen Abbil
dungsmittel in einer Ansicht senkrecht zur Zeichen
ebene von Fig. 4.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Meßeinrich
tung ME7 mit einem optischen Empfänger OR7 sowie einer Meß
einrichtung AE7. Der optische Empfänger OR7 ist an mehrere
Lichtwellenleiter gleichzeitig, z. B. an vier Lichtwellenlei
ter LW1-LW4, mit Hilfe einer Koppeleinrichtung KR7 angekop
pelt. Die vier Lichtwellenleiter LW1-LW4 sind in Fig. 1
beispielhaft in Form eines Lichtwellenleiter-Bändchens bzw.
einer Bandleitung BL7 zu einer Gruppe zusammengefaßt und
durch deren äußere Umhüllung AH etwa parallel nebeneinander
mechanisch fixiert. Die äußere Umhüllung AH der Bandleitung
BL7 ist im linken Teil von Fig. 1 angedeutet und im übrigen
Figurenteil zugunsten der Übersichtlichkeit weggelassen wor
den.
In den Lichtwellenleiter LW1-LW4 werden Lichtsignale, wie
z. B. sendeseitig eigens eingekoppelte Meßlichtsignale oder
auch Nachrichtensignale geführt. Die Einkopplung der Lichtsi
gnale kann zweckmäßigerweise z. B. nach dem Biegekopplerprin
zip oder direkt über die offenen Stirnseiten der Lichtwellen
leiter LW1-LW4 erfolgen.
Die Gruppe mit den vier Lichtwellenleitern LW1-LW4, insbe
sondere die Bandleitung BL7 mit der vorzugsweise transparen
ten äußeren Umhüllung AH, wird empfangsseitig in der Koppel
einrichtung KR7 des optischen Empfängers OR1 um einen, z. B.
etwa zylinderförmigen Biegebalken ZR7 in dessen Führungsnut
FN7 gekrümmt herumgelegt. Dadurch werden jeweils Anteile der
in den Lichtwellenleitern LW1-LW4 geführten Lichtsignale
entlang des jeweiligen Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitts
an Auskoppelstellen nach dem Biegekopplerprinzip ausgekop
pelt, d. h. es treten aus den vier zu messenden Lichtwellen
leitern LW1-LW4 an Auskoppelstellen entlang deren Krümmun
gen vier Strahlungsfelder EF1-EF4 als Empfangs-Strahlungs
felder, etwa tangential aus. Die Auskoppelstellen liegen da
bei im Bereich der Lichtwellenleiterkrümmungen etwa auf einer
Verbindungslinie VL, die in Fig. 1 strich-punktiert
angedeutet ist und etwa quer zur Abstrahlungsrichtung der
Strahlungsfelder EF1-EF4 verläuft. In Fig. 1 werden die
vier Strahlungsfelder EF1-EF4 bezüglich ihrer Hauptab
strahlungsrichtungen bzw. Ausbreitungsrichtungen durch vier
einzeln zugeordnete Strahlungsvektoren repräsentiert.
Zwischen den Auskoppelstellen für die Strahlungsfelder EF1-
EF4 entlang der Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitte und
einer Meß- bzw. Sensorzeile SZ, die etwa quer zur Ausbrei
tungsrichtung der vier Strahlungsfelder EF1-EF4 positio
niert ist, sind Mittel MSV1-MSV4 vorgesehen, die eine ver
größerte Entkopplung benachbarter Strahlungsfelder, wie z. B.
für EF1 und EF2 bewirken. Diese Mittel MSV1-MSV4 sind den
Strahlungsfeldern EF1-EF4 bzw. deren Strahlungsgängen in
dividuell zugeordnet. Dies ist in Fig. 1 mittels Kästchen
mit den Bezeichnungen MSV1-MSV4 symbolisch angedeutet, die
jeweils quer zu den Hauptabstrahlungsrichtungen der Strah
lungsfelder EF1-EF4, z. B. in einer Reihe angeordnet sind.
Die zwischengeschalteten Mittel MSV1-MSV4 sorgen dafür, daß
ein gegenseitiges Überkoppeln von Strahlungskeulen be
nachbarter Strahlungsfelder, wie z. B. von EF1 und EF2, weit
gehend vermieden ist. Durch die Mittel MSV1-MSV4 werden die
Strahlungsfelder EF1-EF4 ausgehend von ihren Auskoppel
stellen auf die Meßzeile SZ separat bzw. getrennt voneinan
der, d. h. selektiv, übertragen, wobei eine Störung oder Wech
selwirkung benachbarter Strahlungskeulen weitgehend vermieden
ist. Die Mittel MSV1-MSV4 transformieren bzw. bilden also
jeweils die an den Auskoppelstellen austretenden Strah
lungsfelder EF1-EF4 auf ihrem Übertragungsweg zur Meßzeile
SZ individuell derart ab, daß sie dort in deren Bereich mit
verbesserter Entkopplung zueinander vorliegen und einer ge
trennten bzw. selektiven Auswertung zugänglich sind.
In Fig. 1 ist die Meßzeile SZ mit vier nebeneinander aufge
stellten lichtempfindlichen Elementen LW1-LW4 aufgebaut.
Die Mittel MSV1-MSV4 wirken auf die Strahlungsfelder EF1-
EF4 derart ein, daß diese im Bereich der vier lichtempfind
lichen Elemente LW1-LW4 mit vier separat zugeordneten
Lichtflecken LF1-LF4 einfallen. Den lichtempfindlichen Ele
menten LW1-LW4 sind dabei die Licht- bzw. Leuchtflecken LF1
-LF4 in eindeutiger Weise zugeordnet. Die Licht- bzw.
Leuchtflecken LF1-LF4 sind zur Veranschaulichung auf den
ihnen zugeordneten lichtempfindlichen Elementen LW1-LW4
schematisch mit Hilfe strich-punktiert eingezeichneter, ova
ler bzw. ellipsenförmiger Umrahmungen angedeutet.
Als Mittel MSV1-MSV4 zur besseren entkoppelten Abbildung
der Strahlungsfelder können z. B. optische Abbildungsmittel,
wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, vorgesehen sein. Des
weiteren können die Strahlungsfelder EF1-EF4 vorteilhaft
auch mit Hilfe von Phasen-Hologrammen oder z. B. mit Hilfe
einer Bragg-Zelle auf die lichtempfindlichen Elemente LW1-
LW4 mit vergrößerter Entkopplung abgebildet bzw. transfor
miert werden. Weitere Einzelheiten zum Abbildung der Strah
lungsfelder EF1-EF4 mit Hilfe optischer Abbildungsmittel
sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
Auf diese Weise werden die Strahlungsfelder EF1-EF4 mit ih
ren zugeordneten Lichtflecken LF1-LF4 selektiv von den
lichtempfindlichen Elementen LW1-LW4 erfaßt. Deren Emp
fangscharakteristika sind jeweils den Strahlungsfelder EF1-
EF4 eindeutig zugeordnet und auf diese jeweils so ausgerich
tet, daß zumindest immer der Hauptanteil des jeweiligen
Strahlungsfeldes empfangen werden kann. Die Lichtleistung der
Strahlungsfelder EF1-EF4 wird von den lichtempfindlichen
Elementen LE1-LE4 jeweils in die elektrischen Meßsignale
RS1-RS4 umgewandelt.
Bei einer diskreten bzw. digitalen Signalauswertung werden
diese in einem Haltespeicher HS einer Auslese- und Verarbei
tungseinheit DAV7 der Auswerteeinrichtung AE7 zumindest für
vier Taktperioden eines nachfolgenden Multiplexers MP abge
speichert. Der Multiplexer MP liest die einzelnen Meßsignale
RS1-RS4 in 4 Taktperioden sukzessive zeitlich hintereinan
der aus dem Haltespeicher HS aus. Anschließend werden die
kontinuierlichen Meßsignale RS1-RS4 seriell über einen Ver
stärker VA geführt und mit Hilfe eines Filters FI von Stör
signalen befreit. Die kontinuierlichen Meßsignale RS1-RS4
werden z. B. mit Hilfe eines Sampel-and Hold-Gliedes SH und
einem Anlalog-Digital-Umsetzer A/D diskretisiert und in einem
Meßwertspeicher MEM abgelegt. Bei einer analogen Si
gnalauswertung werden die kontinuierlichen Meßsignale RS1-
RS4 zweckmäßiger Weise direkt in den Meßwertspeicher MEM ab
gelegt. Die weitere Signalverarbeitung der Meßsignale RS1-
RS4 übernimmt eine Recheneinheit CPU, die die registrierten
Meßsignale RS1-RS4 ggf. funktional miteinander verknüpft,
so daß für jeden Lichtwellenleiter LW1-LW4 die zugehörigen
Meßgrößen selektiv bestimmbar sind. Zur visuellen Beurteilung
der optischen Meßgrößen, wie z. B. der Spleißdämpfungen, der
Ortsverteilung der zu messenden Lichtwellenleiter, der
Phasenlaufzeit, der Lichtwellenleiter-Identifizierung usw.
werden diese aus dem Meßwertspeicher MEM ausgelesen und im
diskreten Verarbeitungsfall über einen Demultiplexer DMP eine
Anzeigeeinrichtung AZ7 zugeführt.
Für die digitale Signalauswertung sind die diskreten Zeit
multiplex-Meßsignale RS1-RS4 gemeinsam in der Anzeigeein
richtung AZ7 abgebildet. Die fortlaufende Momentaufnahme
zeigt den zeitlichen Intensitätsverlauf I der vier Meßsignale
RS1-RS4 in Abhängigkeit von der Zeit t. Diese Meßwerte RS1-
RS4 beschreiben jeweils die integrale Summe der Lichtmenge
der ausgekoppelten Strahlungsfelder EF1-EF4, die von den
lichtempfindlichen Elementen LE1-LE4 erfaßt wird. Die bei
den Meßwerte RS1 und RS3 liegen unterhalb der Meßwerte RS2
und RS4, d. h. bei den lichtempfindlichen Elementen LE1 und
LE3 wird in den Lichtwellenleitern LW1 und LW3 eine geringere
geführte Lichtmenge gemessen. Jedem Lichtwellenleiter LW1-
LW4 ist also genau ein Meßwert RS1-RS4 zugeordnet, da im
Auskoppelbereich den vier zu messenden Lichtwellenleiter LW1-
LW4 die entsprechende Anzahl von lichtempfindlichen
Elementen LE1-LE4 eindeutig zugeordnet ist.
Für den Fall, daß die Anzahl der lichtempfindlichen Elemente
größer als die Anzahl der zu messenden Lichtwellenleiter ge
wählt ist, d. h. es sind mehr als vier lichtempfindliche Ele
mente in der Meßzeile SZ vorgesehen, ergeben sich weitere,
zusätzliche Meßwerte, mit zugehörigen strich-punktiert ange
deuteten, selektiven Einhüllenden EH1-EH4, wie sie in der
Anzeigevorrichtung AZ7 für den Idealfall einer kontinuierli
chen Meßsignalaufnahme angedeutet sind. Mit anderen Worten
heißt das, daß neben den vier diskreten Meßwerten RS1-RS4
noch zusätzliche, weitere diskrete Meßwerte unter den ge
trennt nebeneinanderliegenden Einhüllenden EH1-EH4 hinzu
kommen, wobei die Anzahl der abgetasteten Meßwerte dann der
Anzahl der lichtempfindlichen Elemente entspricht. Eine ex
akte, eindeutige Ausrichtung bzw. Zuordnung der Strahlungs
felder (bzw. der zu messenden Lichtwellenleiter) auf die
lichtempfindlichen Elemente der Meßzeile SZ kann dann vor
teilhaft entfallen.
Mit Hilfe der Recheneinheit CPU können vorteilhaft aus den
selektiv aufgenommenen Empfangssignalen RS1-RS4 vielfältige
Informationen über die Lichtwellenleiter LW1 bis LW4, wie
z. B. über deren Lage, deren Zustand, deren Anzahl, deren
optische Kenngrößen, wie Durchgangsdämpfungen, Phasenlauf
zeiten, usw. gewonnen werden.
In Fig. 1 werden z. B. aus den aufgenommenen Empfangssignalen
RS1-RS4 Stellsignale ΔR1-ΔR4 gewonnen, mit deren Hilfe
eine Justierungs- bzw. Bewegungsvorrichtung JV über Leitungen
SS1-SS4 zur Verschiebung der lichtempfindlichen Elemente
LE1-LE4 der Meßzeile SZ betätigt wird. Die Bewegungsvor
richtung JV erlaubt eine Verschiebung der lichtempfindlichen
Elemente LE1-LE4 der Meßzeile SZ in lateraler Richtung,
d. h. quer zur Ausbreitungsrichtung der Strahlungsfelder EF1-
EF4 vorzugsweise in der Art einer "Jitter"-Bewegung. Die
Relativbewegung ist durch einen Verschiebepfeil VP angedeu
tet. Die Meßzeile SZ ist also vorteilhaft gegenüber den
Strahlungsfeldern EF1-EF4 quer zu deren Ausbreitungsrich
tungen mindestens einmal hin und her verschiebbar angeordnet.
Durch die vorzugsweise kontinuierliche oder schrittweise Be
wegung der Meßzeile SZ an den Strahlungsfeldern EF1-EF4
vorbei kann eine zeitliche Intensitätsmeßwertaufnahme der
Strahlungsfelder EF1-EF4 gewonnen werden, d. h. die Strah
lungsfelder EF1-EF4 werden mit höherer Zeitauflösung und
damit höherer Ortsauflösung getastet und stehen somit eben
falls entkoppelt voneinander zur Auswertung zur Verfügung.
Die Strahlungsfelder EF1-EF4 werden somit durch die einzel
nen lichtempfindlichen Elemente LE1-LE4 der Meßzeile SZ in
der Art einer Kamera z. B. "quasi-kontinuierlich" oder in dis
kreten Abtastschritten gescannt bzw. abgefahren. Somit steht
für jedes einzelne Strahlungsfeld eine Vielzahl von Meßinfor
mationen durch die verbesserte Ortsauflösung selektiv zur
Verfügung. Die lichtempfindlichen Elemente LE1-LE4 können
dabei vorteilhaft einzeln oder auf einer gemeinsamen Unter
lage GU, wie sie in Fig. 1 strich-punktiert dargestellt ist,
angeordnet sein. Gegebenenfalls können die lichtempfindlichen
Elemente auch in Form eines Meßfeldes bzw. Meß-Arrays ange
ordnet sein. Vorteilhaft kann der optische Empfänger QR7 auch
derart ausgebildet sein, daß anstelle der Meßzeile SZ seine
Koppeleinrichtung KR7 mit den zu messenden Lichtwellenleitern
LW1-LW4 relativ gegenüber der Meßzeile SZ quer zur Ausbrei
tungsrichtung der Strahlungsfelder EF1-EF4 verschiebbar
angeordnet ist. Die Strahlungsfelder EF1-EF4 werden also
von den lichtempfindlichen Elementen scharf getrennt vonein
ander erfaßt und in der Anzeigeeinrichtung AZ7 entsprechend
dargestellt.
Für eine selektive, individuelle Aufnahme der Strahlungsfel
der EF1-EF4 kann es aufgrund der Verschiebebewegung bereits
ausreichend sein, im Koppelbereich der Koppeleinrichtung KR7
ein lichtempfindliches Element vorzusehen. Wird nur ein
lichtempfindliches Element verschiebbar in der Justier- bzw.
Bewegungseinrichtung JV angebracht, so weist dieses zur se
lektiven Strahlungsfeld-Aufnahme zweckmäßigerweise eine Aus
dehnung quer zur Hauptabstrahlungsrichtung der Strahlungs
felder EF1-EF4 aus, die etwa der Hälfte der jeweiligen
Strahlungsfeldbreite entspricht. Mit Hilfe der Verschiebebe
wegung mindestens eines lichtempfindlichen Elementes ist es
somit möglich, etwa die gleichen Meßergebnisse zu erhalten
wie mit einer hochauflösenden Meßzeile SZ, d. h. einer sehr
großen Anzahl von lichtempfindlichen Elementen, wobei deren
Anzahl insbesondere größer ist als die Anzahl der Lichtwel
lenleiter. Durch die Verschiebebewegung der Meßzeile SZ mit
mindestens einem lichtempfindlichen Element stehen somit wie
derum weitgehend voneinander entkoppelte Strahlungsfelder zur
Auswertung bereit.
In Fig. 2 sind zur Veranschaulichung der Koppelverhältnisse
die vier lichtempfindlichen Elemente LE1-LE4 der Meßzeile
SZ von Fig. 1 zusammen mit Strahlungsfeldern in einer Emp
fangsebene x, y (vgl. Fig. 1) quer zur Ausbreitungsrichtung
der Strahlungsfelder EF1-EF4 dargestellt. Die Fig. 2 ver
deutlicht, wie die Mittel MSV1-MSV4 wirken, damit die
Strahlungsfelder EF1-EF4 bzw. deren Lichtflecke LF1-LF4
mit optimierter, d. h. verbesserter Entkopplung von der Meß
zeile SZ erfaßt werden können.
Z.B. fällt der dem Strahlungsfeld EF1 zugeordnete Licht- bzw.
Leuchtfleck LF1 nur auf das lichtempfindliche Element LE1 und
füllt den Großteil dessen aktiver Fläche mit seiner vorzugs
weise etwa ellipsen- bzw. ovalen- oder z. B. auch streifenför
migen Form aus. Auf diese Weise ist weitgehend sicherge
stellt, daß das Strahlungsfeld EF1, das aus dem Lichtwellen
leiter LW1 ausgekoppelt wird, möglichst verlustarm durch das
Mittel MSV1 auf das lichtempfindliche Element LE1 transfor
miert und von diesem möglichst vollständig erfaßt wird. Im
Bereich der Meßzeile SZ trifft also das Strahlungsfeld EF1
entkoppelt bzw. separiert von den übrigen Strahlungsfeldern
EF2-EF4 ein. Die Koppelverhältnisse für das Strahlungsfeld
EF1 sind somit weitgehend ideal bzw. optimal. Um dies zu er
reichen, ist die Form des Strahlungsfeldes EF1 bzw. dessen
zugehöriger Lichtfleck LF1 der räumlichen Ausdehnung des
lichtempfindlichen Elementes EF1 möglichst angepaßt.
Vorzugsweise weisen die Strahlungsfelder EF1-EF4 in Fig. 2
zu ihrer optimierten Entkopplung quer zur Verbindungslinie VL
der Lichtwellenleiter LW1-LW4, d. h. quer zur Ausbreitungs
richtung der Strahlungsfelder EF1-EF4, jeweils eine größere
Ausdehnung auf, als entlang der Verbindungslinie VL der
Lichtwellenleiter LW1-LW4, um die hier in Fig. 2 etwa
streifenförmigen lichtempfindlichen Elemente LE1-LE4 mög
lichst vollständig auszunutzen. Die Mittel MSV1-MSV4, die
zwischen den Auskoppelstellen der Strahlungsfelder EF1-EF4
und den zugeordneten lichtempfindlichen Elementen LE1- LE4
vorgesehen sind, bewirken also eine Vergrößerung der
Ausdehnung, insbesondere eine Verbreiterung in y-Richtung um
mindestens den Faktor 2, der Strahlungsfelder EF1-EF4 quer
zur Verbindungslinie der Lichtwellenleiter LW1-LW4 im
Lichtwellenleiter-Bändchen BL7 und/oder eine Verschmälerung
der Strahlungsfelder EF1-EF4 im Bereich der licht
empfindlichen Elemente LE1-LE4 entlang der Verbindungslinie
der Lichtwellenleiter LW1-LW4. Vorteilhaft ist die Aus
dehnung der Strahlungsfelder (z. B. EF1 und EF2) in Richtung
der Verbindungslinie VL der Lichtwellenleiter LW1-LW4 so
klein gewählt, daß sich jeweils im Bereich der Empfangsele
mente LE1-LE4 benachbarte Leuchtflecke (z. B. LF1, LF2)
nicht oder nur möglichst wenig überlappen. Vorteilhaft sind
die jeweils von den Strahlungsfeldern EF1-EF4 im Bereich
der lichtempfindlichen Elemente LE1-LE4 gebildeten Licht-
bzw. Leuchtflecke LF1-LF4 quer zur Verbindungslinie VL der
Lichtwellenleiter somit größer, insbesondere mindestens
zweimal so groß, als entlang der Verbindungslinie VL der
Lichtwellenleiter LW1-LW4. Zweckmäßig kann es auch sein,
den Lichtflecken LF1-LF4 der Strahlungsfelder EF1-EF4 im
Bereich der Meßzeile SZ mit Hilfe der zwischengeschalteten
Mittel MSV1-MSV4 jeweils eine Streifen- oder Linienform zu
geben, so daß sie getrennt voneinander die z. B. hier in Fig.
2 etwa streifenförmigen, lichtempfindlichen Elemente LE1-
LE4 optimal beleuchten. Durch diese besondere an die licht
empfindlichen Elemente angepaßte Formgebung der Lichtflecke
LF1-LF4, insbesondere mit optischen Abbildungsmitteln wie
sie in den Fig. 4 und 5 därgestellt sind, wird eine ver
besserte, d. h. optimierte Entkopplung der Strahlungsfelder
EF1-EF4 und somit eine verbesserte, selektive Auswertung in
einfacher Weise erreicht.
In Fig. 2 sind neben der für das Strahlungsfeld EF1 weitge
hend optimalen Abbildung bzw. Transformation des Lichtflecks
LF1 auch zwei Fälle dargestellt, in denen die Koppelverhält
nisse und somit die Auswertung für die Strahlungsfelder EF2-
EF4 erschwert sind. So trifft beispielsweise das Strah
lungsfeld EF2 mit seinem Leuchtfleck LF2′ sowohl auf das
lichtempfindlichen Element LE2 als auch auf das lichtempfind
lichen Element LE3 auf. Ebenso wird das Strahlungsfeld EF3
mit seinem Lichtfleck LF3′ vom lichtempfindlichen Element LE2
und vom lichtempfindlichen Element LE3 gleichzeitig erfaßt,
so daß es zu einer Überlagerung der beiden Leuchtflecke LF2′
und LF3′ in einem Bereich SM kommt. Eine selektive Auswertung
der Lichtflecke LF2′ und LF3′ ist somit durch deren Überlage
rung im Bereich SM nur annähernd bzw. schwierig möglich.
Beeinträchtigungen der Koppel- bzw. Empfangsverhältnisse
können sich auch ergeben, wenn die Lichtflecke im Fall einer
starren Zuordnung der Strahlungsfeldern EF1-EF4 zu den
lichtempfindlichen Elementen LE1-LE4 auf ein gemeinsames
lichtempfindlichen Element abgebildet werden. Auf das licht
empfindliche Element LE4 von Fig. 2 fallen z. B. die Strah
lungsfelder EF3 und EF4 mit ihren Lichtflecken LF3′ und LF4′
gemeinsam, so daß deren selektive bzw. getrennte Auswertung
beeinträchtigt ist. Für die beiden zuletzt beispielhaft ge
nannten Problemfälle von Überkoppeln benachbarter Strah
lungsfelder ist dennoch dadurch Abhilfe möglich, daß die
lichtempfindlichen Elemente LE1-LE4 quer zur Abstrahlungs
richtung der Strahlungsfelder EF1-EF4 mindestens einmal
hin- und/oder herverschoben werden, so daß eine zeitliche und
damit auch eine örtliche Auflösung der Strahlungsfelder EF1-
EF4 erzielt werden kann, d. h. die Strahlungsfelder EF1-EF4
sind weitgehend voneinander entkoppelt.
In Fig. 3 sind den Strahlungsfeldern EF1-EF4 bzw. deren
zugehörigen Lichtflecken LF1-LF4 jeweils vier Meßzellen in
dividuell zugeordnet. Mit anderen Worten heißt das, jedem zu
messenden Lichtwellenleiter LW1-LW4 sind jeweils vier ein
zelne, aktive Flächen zur Lichtaufnahme zugeordnet. Z.B. ist
das lichtempfindliche Element LE1 also nochmals in vier z. B.
streifenförmige Zellen LE11, LE12, LEI3 und LE14 unterteilt.
Ebenso sind die übrigen lichtempfindlichen Elementen LE2-
LE4 ausgebildet. Der Lichtfleck trifft also in einer Auskop
pel- bzw. Empfangsebene x, y, d. h. in einer Ebene senkrecht
zur Ausbreitungsrichtung des Strahlungsfeldes EF1, auf vier
Meßzellen LE11-LE14 auf, so daß sich eine verfeinerte, bzw.
höher ortsaufgelöste Lichtaufnahme für den Lichtfleck LF1
ergibt. Entsprechende Koppelverhältnisse ergeben sich auch
für den Lichtfleck LF2 (und den übrigen Lichtflecken LF3 und
LF4), der entkoppelt von den benachbarten Lichtflecken LF1
und LF3 von vier eigens zugeordneten Zellen LE21-LE24 im
lichtempfindlichen Element LE2 erfaßt wird.
Anstelle der Meßzeile SZ kann vorteilhaft auch ein Meßfeld
bzw. Meß-Array vorgesehen sein. Dies ist beispielhaft mit der
Unterteilung der Meßzeile SZ durch eine Trennlinie TL quer zu
den streifenförmigen Zellen LE11-LE14, LE21-LE24, . . . LE41
-LE44 angedeutet. Vorteilhaft eignen sich Meßzeilen mit 10
bis 2000 Elementen oder Arrays mit 10 bis 2000 mal 10 bis
2000 Elementen.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele
und die dazu getroffenen Aussagen beziehen sich zur besseren
Veranschaulichung auf eine konkrete Zahl von Lichtwellenlei
tern und lichtempfindlichen Elementen (4 lichtempfindliche
Elemente, 4 Lichtwellenleiter). Sie sind jedoch ohne Ein
schränkung auf beliebig viele, d. h. n-Lichtwellenleiter und
m-lichtempfindliche Elemente übertragbar.
Die Fig. 4 und 5 zeigen in schematischer Darstellung bei
spielhaft als Mittel zur verbesserten Entkopplung benachbar
ter Strahlungsfelder ein optisches Abbildungsmittel bzw. eine
Auskoppeloptik MSVG, die insbesondere ein dreigliedriges
Linsensystem L1 mit einer nachgeordneten Schlitzblende S1
enthält. In Fig. 4 ist die Auskoppeloptik MSVG schematisch
in einer Auskoppelebene x, z dargestellt, in der die Strah
lungsvektoren der Strahlungsfelder etwa parallel nebeneinan
der liegen, wobei die Ausbreitungsrichtung der Strahlungs
felder in Richtung der z-Achse zeigt. Die Fig. 4 stellt also
in etwa eine Draufsicht der Koppelverhältnisse im optischen
Empfänger QR7 von Fig. 1 dar.
In die Koppeleinrichtung KR7 sind jetzt beispielhaft fünf
Lichtwellenleiter LW1-LW5 in Form einer Bandleitung BL71
eingelegt. Entlang der jeweiligen Lichtwellenleiter-Krüm
mungsabschnitte treten an Auskoppelstellen fünf Strahlungs
felder EF1-EF5 aus den Lichtwellenleitern LW1-LW5 aus.
Die Strahlungsfelder EF1-EF4 werden von der Auskoppeloptik
MSVG entkoppelt voneinander auf die Meßzeile SZ abgebildet.
Dabei werden die Strahlungsfelder EF1-EF5 zweckmäßigerweise
durch die Auskoppeloptik MSVG optisch vergrößert, vorzugs
weise um den Faktor 3,5 (gerechnet von der Verbindungslinie
VL der Lichtwellenleiter LW1-LW5 zur Meßzeile SZ), um sie
möglichst angepaßt an die Sensorelemente der Meßzeile SZ auf
diese Sensorelemente abbilden zu können. Zur Entkopplung
erfolgt die optische Formgebung für die Strahlungsfelder EF1
-EF5 derart, daß z. B. jeweils mindestens vier Zellen eines
lichtempfindlichen Elements der Meßzeile SZ (analog zu Fig.
3) jeweils ein Strahlungsfeld erfassen. Auf diese Weise kön
nen vorteilhaft die Intensitätswerte der Strahlungsfelder EF1
-EF5 stärker strahlender Nachbar-Lichtwellenleiter gegenüber
denen stark gedämpfter Lichtwellenleiter herausgerechnet
werden. Zweckmäßigerweise wird dazu jeweils der Kern
strahlungsbereich der Lichtwellenleiter LW1-LW5 auf die
Meßzeile SZ oder ggf. auf ein Array abgebildet.
In Fig. 4 ist die Anordnung der Auskoppeloptik MSVG in der
Schnittebene des Lichtwellenleiter-Bändchens BL71 darge
stellt. In der linken Bildhälfte befindet sich die Meßzeile
SZ oder ggf. auch ein Sensor-Array. Zweckmäßiger Weise werden
die Lichtstrahlen der Strahlungsfelder EF1-EF5 durch die
Auskoppeloptik MSVG telezentrisch abgebildet, d. h. sie gehen
nicht durch deren optische Achse. Zunächst gelangen die
Strahlungsfelder EF1-EF5 durch das dreigliedrige Linsen
system L1, dem die Schlitzblende S1 nachgeordnet ist. Das
Linsensystem L1 enthält zweckmäßigerweise ein monochromatisch
korrigiertes Triplett aus hochbrechendem Schwerflint-Glas.
Dieses Triplett hat vorzugsweise im Meß-Spektralbereich um
800 nm eine gute Transmission, flache Radien für geringe
Wellenabrationen und eine geringe Restreflektion.
Durch die dem Linsensystem LI nachgeordnete Schlitzblende S1
wird erreicht, daß die unterschiedlichen Aperturen und
Strahlungswinkel der Strahlungskeulen der Strahlungsfelder
EF1-EF5 optimal auf die Geometrie der Sensor- bzw. licht
empfindlichen Elemente der Meßzeile SZ bzw. ggf. des Arrays
abgestimmt werden und somit die max. mögliche optische Lei
stung in deren Meßzellen eingekoppelt wird.
Beispielsweise wird als Meßzeile SZ in der linken Bildhälfte
von Fig. 4 ein Zeilensensor SZ mit 256 Elementen einer räum
lichen Ausdehnung von etwa 50 µm × 2,5 mm Pixelgröße gewählt.
Die Länge der Meßzeile SZ beträgt dann ca. 12,8 mm. Bei einem
gewünschten Abbildungsmaßstab von 3,5 ist der dann durch die
Auskoppeloptik MSVG abgebildete Objektbereich ca. 3,66 mm
breit. In diesem Objektbereich befindet sich das Lichtwellen
leiter-Bändchen BL71 mit z. B. etwa 3,2 mm Breite. In der Aus
koppelebene x, z ist der Abstrahlwinkel der Strahlungsfelder
EF1-EF5 entsprechend der Lichtwellenleiter-Apertur von ca.
0,1 klein. Die Auskoppeloptik MSVG ist für dieses konkrete
Berechnungs- bzw. Ausführungsbeispiel dann den Koppelver
hältnissen derart angepaßt, daß die Strahlungsverteilungen
der einzelnen Lichtwellenleiter LW1-LW5 getrennt voneinan
der bzw. aufgespreizt auf die in diesem Schnittbild ungefähr
50 µm breiten Sensorelemente fallen. Da die Abstrahlungskegel
bzw. Strahlungskeulen der Lichtwellenleiter LW1-LW5 in etwa
die gleiche Richtung haben (parallel zur optischen System
achse) bildet die Auskoppeloptik MSVG die Strahlungsfelder
EF1-EF5 vorteilhaft telezentrisch ab. Desweiteren sorgt die
Schlitzblende S1 für einen an das jeweilige Ausführungsbei
spiel angepaßten telezentrischen Strahlungsverlauf der
Strahlungsfelder EF1-EF5. Zweckmäßigerweise ist die Durch
laßöffnung DU1 der Schlitzblende S1 derart gewählt, daß sich
für das dreigliedrige Linsensystem LI eine vorgebbare Apertur
einstellen läßt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ab
bildungsoptik MSVG insbesondere die Schlitzblende S1 mit ih
rer Öffnung DU1 derart den konkreten Koppelverhältnisse ange
paßt, daß sich in der Auskoppelebene x, z eine geringe Abbe
ration mit einem Streukreisdurchmesser vorzugsweise kleiner
70 µm auf der Sensorzeile SZ sowie eine Ortsauflösung in der
Nähe der Sensor-Ortsfrequenz ergibt. Zudem bewirkt die
Schlitzblende S1 in dieser Auskoppelebene x, z eine Orts
raumfilterung der Strahlungsfelder EF1-EF5 und somit deren
"Scharfstellung" bzw. die Beseitigung deren Randverzerrungen.
Fig. 5 zeigt die Auskoppeloptik MSVG in einer Auskoppel
bzw. Schnittebene x, z senkrecht zur Zeichenebene von Fig.
4. In dieser Schnittebene ist beispielhaft der Strahlengang
des Strahlungsfeldes EF1 ausgehend vom Lichtwellenleiter LW1
eingezeichnet. Der Strahlengang des Strahlungsfeldes EF1
durchläuft hier zweckmäßiger Weise die optische Achse der
Auskoppeloptik MSVG mittig, um die relativ große Apertur des
Lichtwellenleiters LW1 in y-Richtung, d. h. senkrecht zur
Ausbreitungsrichtung des Strahlungsfeldes EF1, auf ein Sen
sorelement abbilden zu können. Der Abstrahlwinkel ist in
dieser Auskoppel- bzw. Biegungsebene y, z also relativ groß.
Die Auskoppeloptik MSVG wird daher zweckmäßigerweise für die
Strahlungsaufnahme in einem relativ großen Winkelbereich von
mindestens ± 20°, vorzugsweise um ± 35° und max. ± 45° ausge
legt. In dieser Ebene x, z ist für die Sensorelemente der
Meßzeile SZ zweckmäßigerweise eine Länge-von 2,5 mm gewählt.
Die Auskoppeloptik MSVG mit dem Linsensystem LI und der
Schlitzblende S1 mit ihrer Durchlaßöffnung DU2 wird vorteil
haft so an die Gegebenheiten angepaßt, daß sich ein Streu
kreisdurchmesser höchstens von 2,5 mm ergibt, sowie eine hin
reichend große Meßapertur (ca. 0,6) für einen ausreichenden
Signalpegel auf dem jeweiligen lichtempfindlichen Element.
Vorteilhaft ist dabei die Apertur der Auskoppeloptik MSVG
mittels der Breite der Durchlaßöffnung DU2 einstellbar und
hier entsprechend dem größeren Abstrahlwinkel des Lichtwel
lenleiters LW1 größer als die Schlitzbreite DU1 von Fig. 4
gewählt.
Die Brennweite der Optik ist vorteilhaft so gewählt, daß sie
für eine gute Korrigierbarkeit hinreichend groß ist, und der
Abstand von der Auskoppelstelle bis zur Sensorzeile SZ bei
einer Vergrößerung von etwa 3,5 unter 40 mm bleiben.
Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, mit Hilfe der
Auskoppeloptik MSVG auch eine größere Entfernung von den Aus
koppelstellen der Strahlungsfelder EF1-EF5 zur Meßzeile SZ
zu überbrücken, wie sie z. B. durch ein Gehäuse, das die Kop
peleinrichtung KR7 umgibt, vorgegeben sein kann. Die Mittel
zur besseren Entkopplung benachbarter Strahlungsfelder werden
dabei jeweils vorteilhaft an die Randbedingungen, wie sie
z. B. durch den Abstand der Auskoppelstellen der Strahlungs
felder zur Meßzeile SZ, der Größe der lichtempfindlichen
Elemente, dem Lichtwellenleiter-Abstand auf der Verbindungs
linie VL im Lichtwellenleiter-Bändchen BL71, usw. angepaßt.
Die Mittel zur verbesserten Entkopplung benachbarter Strah
lungsfelder, hier speziell die Auskoppeloptik MSVG, sind ins
gesamt betrachtet so auszulegen, daß ein Objektbereich mit
den an den Auskoppelstellen selektiv austretenden Strahlungs
feldern in einen vorgebbaren Bildbereich mit den lichtemp
findlichen Elementen transformiert wird, wobei die Strah
lungsfelder entkoppelt bleiben.
Claims (22)
1. Meßeinrichtung (ME7) für Lichtwellenleiter (z. B. LW1, LW2)
unter Verwendung eines optischen Empfängers (OR7), der eine
Koppeleinrichtung (KR7) nach dem Biegekopplerprinzip sowie
ein im Strahlungsfeld eines auszukoppelnden Sendesignals an
geordnet es lichtempfindliches Element aufweist und dem eine
Auswerteeinrichtung (AE7) zugeordnet ist, wobei die Koppel
einrichtung (KR7) derart ausgebildet ist, daß mindestens zwei
Lichtwellenleiter (z. B. LW1, LW2) in einer geordneten Struk
tur so nebeneinander einlegbar sind, daß sie eigenständige,
nebeneinander liegende Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) auf
weisen, wobei mindestens zwei lichtempfindliche Elemente
(z. B. LE1, LE2) vorgesehen sind, die bezüglich ihrer Emp
fangscharakteristik derart angeordnet und ausgerichtet sind,
daß sie unterschiedliche Teile der Strahlungsfelder (z. B.
EF1, EF2) erfassen und wobei in der Auswerteeinrichtung (AE7)
die von den einzelnen lichtempfindlichen Elementen (z. B. LE1,
LE2) aufgenommenen Meßsignale (z. B. RS1, RS2) der einzelnen
Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) getrennt auswertbar sind,
nach Patent . . . (Patentanmeldung P42 03 259.8),
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Auskoppelstellen der Lichtwellenleiter (z. B.
LW1, LW2) und den lichtempfindlichen Elementen (z. B. LE1,
LE2) Mittel (z. B. MSV1, MSV2) vorgesehen sind, die eine ver
größerte Entkopplung benachbarter Strahlungsfelder (z. B. EF1,
EF2) bewirken.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) quer zur Verbin
dungslinie der Lichtwellenleiter (z. B. LW1, LW2) jeweils eine
größere Ausdehnung aufweisen als entlang deren Verbindungsli
nie (VL).
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einer Auskoppelstelle der Strahlungsfelder (z. B.
EF1, EF2) aus den Lichtwellenleitern (z. B. LW1, LW2) und den
zugeordneten lichtempfindlichen Elementen (z. B. LE1, LE2)
Mittel (z. B. MSV1, MSV2) vorgesehen sind, welche jeweils die
Ausdehnung der Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) in einer
Richtung (y) quer zur Verbindungslinie (VL) der Lichtwellen
leiter (z. B. LW1, LW2) vergrößern.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbreiterung in der Richtung (y) quer zur Verbin
dungslinie (VL) der Lichtwellenleiter (z. B. LW1, LW2) um min
destens den Faktor 2 vorgenommen wird.
5. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einer Auskoppelstelle der Lichtwellenleiter
(z. B. LW1, LW2) und den zugeordneten lichtempfindlichen Ele
menten (z. B. LE1, LE2) Mittel (z. B. MSV1, MSV2) vorgesehen
sind, die die Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) im Bereich der
lichtempfindlichen Elemente (z. B. LE1, LE2) in eine Richtung
(x) entlang der Verbindungslinie (VL) der Lichtwellenleiter
(z. B. LW1, LW2) jeweils verschmälern.
6. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils von den Strahlungsfeldern (z. B. EF1, EF2) im Be
reich der lichtempfindlichen Elemente (z. B. LE1, LE2) gebil
dete Leuchtflecke (z. B. LF1, LF2) in Richtung (y) quer zur
Verbindungslinie (VL) der Lichtwellenleiter (z. B. LW1, LW2)
größer sind, insbesondere mindestens zweimal so groß, als in
Richtung (x) der Verbindungslinie (VL) der Lichtwellenleiter
(z. B. LW1, LW2).
7. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einer Auskoppelstelle der Lichtwellenleiter
(z. B. LW1, LW2) und den lichtempfindlichen Elementen (z. B.
LE1, LE2) eine Auskoppeloptik (z. B. MSVG) vorgesehen ist.
8. Meßeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auskoppeloptik (z. B. MSVG) ein monochromatisch korri
giertes Triplett enthält.
9. Meßeinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auskoppeloptik (z. B. MSVG) aus hochbrechendem
Schwerflint-Glas hergestellt ist bzw. dieses enthält.
10. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auskoppeloptik (z. B. MSVG) für einen Winkelbereich
von mindestens ± 20°, vorzugsweise um ± 35° und max. ± 45°
ausgelegt ist.
11. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auskoppeloptik (z. B. MSVG) quer zur Verbindungslinie
(VL) der Lichtwellenleiter (z. B. LE1, LE2) eine größere Aper
tur als entlang deren Verbindungslinie (VL) aufweist.
12. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein im Bereich der lichtempfindlichen Elemente
(z. B. LE1, LE2) für jedes Strahlungsfeld (z. B. EF1, EF2) er
zeugter Leuchtfleck (z. B. LF1, LF2) etwa eine Streifenform
aufweist.
13. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein im Bereich der lichtempfindlichen Elemente
(z. B. LE1, LE2) für jedes Strahlungsfeld (z. B. EF1, EF2) er
zeugter Leuchtfleck (z. B. LF1, LF2) eine etwa elliptische
Form aufweist.
14. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils Ausdehnung der Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2)
in Richtung (y) quer zur Verbindungslinie (VL) der Lichtwel
lenleiter (z. B. LW1, LW2) so gewählt ist, daß jeweils die
Ausdehnung deren zugeordneter Leuchtflecke (z. B. LF1, LF2)
etwa der Ausdehnung der lichtempfindlichen Elemente (z. B.
LE1, LE2) in dieser Richtung (y) entspricht.
15. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils die Ausdehnung der Strahlungsfelder (z. B. EF1,
EF2) in Richtung (x) der Verbindungslinie (VL) der Lichtwel
lenleiter (z. B. LW1, LW2) so klein gewählt ist, daß sich je
weils im Bereich der Empfangselemente (z. B. LE1, LE2) benach
barte Leuchtflecke (z. B. LF1, LF2) nicht oder nur möglichst
wenig überlappen.
16. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Auskoppelstelle und den lichtempfindlichen
Elementen (z. B. LE1, LE2) eine Schlitzblende (S1) vorgesehen
ist.
17. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Auskoppelstellen der Lichtwellenleiter (z. B.
LW1, LW2) und den lichtempfindlichen Elementen (z. B. LE1,
LE2) optische Abbildungsmittel vorgesehen sind, deren Abbil
dungscharakteristik so gewählt ist, daß die Entkopplung be
nachbarter Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) verbessert ist.
18. Meßeinrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbildung der Strahlungsfelder (Z.B. EF1, EF2) mit
tels eines Hologramms derart vorgenommen ist, daß eine Ver
besserung der Entkopplung benachbarter Strahlungsfelder (z. B.
EF1, EF2) im Bereich der lichtempfindlichen Elemente (z. B.
LE1, LE2) eintritt.
19. Meßeinrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbildung der Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) mit
tels einer Bragg-Zelle derart vorgenommen ist, daß eine Ver
besserung der Entkopplung benachbarter Strahlungsfelder (z. B.
EF1, EF2) im Bereich der lichtempfindlichen Elemente (z. B.
LE1, LE2) eintritt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) mit vergrößerter ge
genseitiger Entkopplung auf die lichtempfindlichen Elemente
(z. B. LE1, LE2) abgebildet werden.
21. Einrichtung (ME7) für Messungen an mehreren Lichtwellen
leitern, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Empfänger (OR7) derart ausgebildet ist, daß
mindestens ein lichtempfindlichen Element (z. B. LE1) relativ
gegenüber den zu messenden Lichtwellenleiter (z. B. LW1, LW2)
quer zur Ausbreitungsrichtung der Strahlungsfelder (z. B. EF1,
EF2) verschiebbar angeordnet ist.
22. Einrichtung (ME7) für Messungen an mehreren Lichtwellen
leitern, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Empfänger (OR7) derart ausgebildet ist, daß
dessen Koppeleinrichtung (KR7) mit den zu messenden Lichtwel
lenleitern (z. B. LW1, LW2) relativ gegenüber mindestens einem
lichtempfindlichen Element (z. B. LE1) quer zur Ausbreitungs
richtung der Strahlungsfelder (z. B. EF1, EF2) verschiebbar
angeordnet ist.
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