DE4243400A1 - Optischer Transceiver zur bidirektionalen Nachrichtenübertragung und Verfahren zum Betreiben des optischen Transceivers - Google Patents

Optischer Transceiver zur bidirektionalen Nachrichtenübertragung und Verfahren zum Betreiben des optischen Transceivers

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Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Transceiver zur bi­ direktionalen Nachrichtenübertragung über einen Lichtwel­ lenleiter unter Verwendung eines Biegekopplers sowie ei­ nes ein Sendesignal liefernden optischen Senders und ei­ nes ein Empfangssignal aufnehmenden optischen Empfängers.
Ein optischer Transceiver dieser Art, d. h. ein kombinier­ tes Sende- und Empfangselement, mit dem in eine Übertra­ gungsrichtung gesendet sowie weiterhin in Gegenrichtung empfangen werden kann, ist aus der US 4 301 543 bekannt. Dieser bekannte optische Transceiver weist zur bidirektio­ nalen Nachrichtenübertragung einen Sender und einen Emp­ fänger auf, die räumlich abgesetzt mit Hilfe eines Biege­ kopplers endseitig an einen bidirektionalen Übertragungs- Lichtwellenleiter angekoppelt sind. Aus der Stirnseite dieses bidirektionalen Lichtwellenleiters nimmt der Emp­ fänger des optischen Transceivers ein Empfangssignal über einen endseitig angeschlossenen Anschluß-Lichtwellenleiter auf. Der Sender des optischen Transceivers speist hingegen ein Sendesignal in einen eigens vorgesehenen Zuführ-Licht­ wellenleiter ein, der mit seiner abgeschrägten Stirnseite auf den in seinem Endabschnitt gekrümmt geführten, bidirek­ tionalen Lichtwellenleiter trifft. An ihrer etwa ellipsen­ förmigen Berührungsstelle sind der Zuführ-Lichtwellenlei­ ter entlang seiner abgeschrägten Stirnseite und der bogen­ förmige Endabschnitt des bidirektionalen Lichtwellenlei­ ters durch ein Harz fest miteinander verklebt bzw. ver­ bunden. Dadurch, daß der bekannte optische Transceiver am gekrümmten Endabschnitt des bidirektionalen Lichtwellen­ leiters bzw. des Übertragungs-Lichtwellenleiters dauerhaft fixiert ist, ist seine An- und Abkopplung erschwert. Für die Ankopplung sind am bogenförmigen Endabschnitt des bi­ direktionalen Lichtwellenleiters sowie am Zuführ-Licht­ wellenleiter des Senders aufwendige Präparationsmaßnahmen erforderlich. So muß für eine einwandfreie Einkopplung eines Sendesignals der Zuführ-Lichtwellenleiter mit seiner Stirnseite z. B. besonders genau an den bidirektionalen Lichtwellenleiter im Bereich ihrer gemeinsamen Berührungs­ stelle angepaßt sein. Der Empfänger erhält seine Empfangs­ signale über einen Anschluß-Lichtwellenleiter, der fest an das stirnseitige Ende des bidirektionalen Lichtwellenlei­ ters angeschlossen ist. Aus diesen Gründen ist die An- und Abkopplung des bekannten optischen Transceivers und somit seine Handhabung zeit- und arbeitsaufwendig sowie auf die endseitige An- bzw. Abkopplung beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg auf­ zuzeigen, wie ein optischer Transceiver in einfacher Weise mit seinem Sender und weiterhin mit seinem Empfänger zur bidirektionalen Nachrichtenübertragung entlang eines be­ liebig vorgebbaren Lichtwellenleiter-Streckenabschnitts zuverlässig angekoppelt werden kann.
Gemäß einer ersten Lösung wird diese Aufgabe bei einem op­ tischen Transceiver der eingangs genannten Art dadurch ge­ löst, daß der Transceiver als Biegekoppler derart ausge­ bildet ist, daß er entlang des Lichtwellenleiters jeweils an einem beliebig vorgebbaren Lichtwellenleiter-Abschnitt ankoppelbar ist, und daß im Krümmungsbereich des Biege­ kopplers jeweils der Sender und weiterhin der Empfänger derart positioniert sind, daß in diesem Krümmungsbereich jeweils Anteile des Empfangssignals, das im Lichtwellen­ leiter in Übertragungsrichtung auf den Biegekoppler zu geführt ist, vom Empfänger aufnehmbar sind und daß wei­ terhin in diesem Krümmungsbereich das optische Sende­ signal vom Sender in entgegengesetzter Richtung in den Lichtwellenleiter einkoppelbar ist.
Ein Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß der optische Transceiver an einem beliebig vorgebbaren Strecken- Abschnitt des Lichtwellenleiters ohne aufwendige Präpara­ tionsmaßnahmen sowie ohne notwendigen Zugang zu dessen end­ seitigen Stirnflächen an- bzw. abgekoppelt werden kann. Dies wird mittels einer Kopplung nach dem Biegekopplerprin­ zip erreicht, bei der jeweils der Sender und weiterhin der Empfänger gleichzeitig räumlich im Krümmungs- bzw. Koppel­ bereich des Biegekopplers angeordnet sind. Sender und Emp­ fänger sind dort derart positioniert, daß zum einen Licht vom Sender mit einem für eine einwandfreie Sendesignal Einkopplung ausreichend hohen Koppelfaktor bzw. Koppel­ wirkungsgrad an einem vorgebbaren Einkoppelort entlang des gekrümmten Strecken-Abschnittes des Lichtwellenleiters vor­ zugsweise in dessen Kern einkoppelbar ist. Weiterhin ist zugleich aus dem Empfangssignal entlang dieses Krümmungsab­ schnitts in Gegenrichtung ausgekoppeltes Licht mit einem für eine einwandfreie Empfangssignal-Aufnahme ausreichend hohen Koppelfaktor vom optischen Empfänger aufnehmbar. Das Absenden und weiterhin das Aufnehmen von Sende- und Emp­ fangssignalen ist somit in einfacher Weise bei gleichzei­ tig verbesserter Handhabbarkeit des optischen Transceivers im räumlich begrenzten Krümmungsbereich des Lichtwellen­ leiters durch eine gemeinsame Anordnung des optischen Senders und Empfängers zuverlässig möglich. Durch die ge­ meinsame, d. h. räumlich gleichzeitige, Anordnung von Sen­ der und Empfänger im Koppelbereich des jeweiligen opti­ schen Transceiver wird eine bidirektionale Übertragung von Kommunikationssignalen, wie z. B. von Daten- und/oder Sprachsignalen, d. h. ein Nachrichtenaustausch zwischen zwei einander zugeordneten optischen Transceivern z. B. in einem Kommunikationsnetz über einen einzigen Übertragungs- Lichtwellenleiter ermöglicht. Dadurch können z. B. in opti­ schen Nachrichten-Kabeln optische oder elektrische Über­ tragungsleitungen für Senden und Empfangen bei Verlegear­ beiten entfallen.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist im Krümmungsbereich des Biegekopplers zwischen dem Sender und dem gekrümmt geführten Lichtwellenleiter mindestens ein dem Sender getrennt zugeordnetes, optisches Hilfsmit­ tel und/oder weiterhin zwischen dem Empfänger und dem ge­ krümmt geführten Lichtwellenleiter mindestens ein dem Emp­ fänger getrennt zugeordnetes optisches Hilfsmittel vorge­ sehen. Durch diese optischen Hilfsmittel kann jeweils der Koppelwirkungsgrad bzw. Koppelfaktor individuell für den Sender und/oder weiterhin für den Empfänger im Krümmungs­ bereich des optischen Transceivers zur Lichtein- und/oder weiterhin zur Lichtauskopplung verbessert, d. h. weitgehend optimiert, werden. Diese optischen Hilfsmittel können also zweckmäßigerweise eigens zwischen dem Sender und dem ge­ krümmt geführten Lichtwellenleiter und/oder eigens zwi­ schen dem Empfänger und dem gekrümmt geführten Lichtwellen­ leiter zur verlustarmen Lichtführung angeordnet sein, d. h. dem Sender und/oder dem Empfänger kann jeweils mindestens ein getrenntes optisches Hilfsmittel individuell zugeord­ net sein, um ein Sende-Strahlungsfeld vom Sender auf ei­ nen vorgebbaren Einkoppelort des Krümmungsabschnitts mög­ lichst optimal zu leiten und/oder ein entlang des Krüm­ mungsabschnitts ausgekoppeltes Empfangs-Strahlungsfeld dem Empfänger möglichst optimal zuzuführen. Anstelle ge­ trennter optischer Hilfsmittel kann im Krümmungsbereich auch vorteilhaft zumindest ein dem Sender und dem Empfän­ ger gemeinsam zugeordnetes, optisches Hilfsmittel ange­ bracht bzw. zwischengeschaltet sein.
Als getrennte optische Hilfsmittel sind für den Sender und/oder für den Empfänger beispielsweise diskrete opti­ sche Linsen, externe Lichtwellenleiter, Gradientenindex- Stablinsen, usw. vorteilhaft gewählt. Als gemeinsame opti­ sche Hilfsmittel für den Sender und den Empfänger eignen sich z. B. Strahlteiler, y-Verzweigung, Faserkoppler, usw.
Besonders vorteilhaft kann die Halterung des Biegekopplers, in der der Lichtwellenleiter gekrümmt geführt wird, trans­ parent z. B. aus Glas, Plexiglas, usw. als getrenntes oder gemeinsames optisches Hilfsmittel für den Sender und/oder für den Empfänger ausgebildet sein. Die transparente Hal­ terung kann dazu zweckmäßigerweise jeweils gekrümmte, als Linsen wirkende Flächen für den Empfänger und/oder den Sender aufweisen. Diese sammeln zum einen entlang der Krümmung des Lichtwellenleiters austretende, vorwiegend divergente Lichtanteile des Empfangssignals, so daß dessen Empfangs Strahlungsfeld mit weitgehend optimalem Koppelwir­ kungsgrad aufgenommen wird. Unabhängig davon wird zum ande­ ren durch diese "Linsenflächen" Licht vom Sender als Sende- Strahlungsfeld z. B. auf eine bezüglich ihrer Lage optimale Einkoppelstelle des Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitts fokussiert, so daß im Lichtwellenleiter ein Sendesignal mit besonders hoher, d. h. weitgehend optimaler Lichtlei­ stung hervorgerufen wird.
Durch Hilfsmaßnahmen wie z. B. dem Zwischenschalten opti­ scher Hilfsmittel kann somit vorteilhaft weitgehend sichergestellt werden, daß der Sender unabhängig von der räumlichen Lage des Empfängers sein Sendesignal in den Übertragungs-Lichtwellenleiter an einem vorgebbaren Ein­ koppelort des Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitts mög­ lichst optimaler Lichtleistung, d. h. besonders hohem Kop­ pelfaktor, einspeisen kann. Gleichzeitig ist dabei vorteil­ haft gewährleistet, daß der Empfänger unabhängig, d. h. ent­ koppelt, von der räumlichen Lage des Senders in Gegenrich­ tung das Empfangs-Strahlungsfeld, das entlang nahezu des gesamten Krümmungsabschnitts jeweils etwa tangential ausge­ koppelt wird, möglichst optimal, d. h. mit etwa maximal mög­ lichem Koppelfaktor, aufnehmen kann.
Darüber hinaus ist es mit den zwischengeschalteten, opti­ schen Hilfsmitteln vorteilhaft möglich, den optischen Trans­ ceiver in einfacher Weise relativ kompakt, das heißt ohne großen Platzbedarf bzw. Abmessungen, aufbauen zu können. Der Biegekoppler mit dem Sender und dem Empfänger eignet sich deshalb als optischer Transceiver besonders zum Ein­ bau in Geräten für die bidirektionale Nachrichtenübertra­ gung, wie z. B. in einem optischen Telefon ("Optiphon").
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einer zweiten Lösung bei einem optischen Transceiver der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an einem ersten Streckenabschnitt des Lichtwellenleiters ein erster Biegekoppler mit einem dessen Krümmungsbereich zugeordneten optischen Sender so­ wie in einem nachfolgenden zweiten Streckenabschnitt ein zweiter Biegekoppler mit einem dessen Krümmungsbereich zugeordneten optischen Empfänger angekoppelt sind, und daß der Sender eine Strahlungscharakteristik aufweist, die von der Empfangscharakteristik des Empfängers ver­ schieden ist.
Diese Hintereinanderschaltung von Sender und Empfänger weist als einen Vorzug auf, daß zum einen der Sender al­ lein im Krümmungsbereich seines Biegekopplers d. h. ohne und unabhängig vom Empfänger, zur optimalen Einkopplung seines Sendesignals in einen vorgebbaren Einkoppelort ent­ lang des ersten Krümmungsabschnitts positioniert werden kann. Zum anderen kann der Empfänger separat, d. h. entkop­ pelt vom Sender, in seinem getrennten, zweiten Krümmungs­ bereich zur optimalen Aufnahme des Empfangssignals frei wählbar räumlich angeordnet und ausgerichtet werden. Der Sender weist eine Strahlungscharakteristik auf, die von der Empfangscharakteristik des Empfängers verschieden ist, so daß Sender und Empfänger in ihrem jeweiligen, in­ dividuell zugeordneten Krümmungsbereich voneinander ent­ koppelt sind und ein getrenntes, störungsfreies Senden und Empfangen ermöglichen.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der Erfin­ dung weist der erste Biegekoppler einen kleineren Krüm­ mungsradius als der zweite Biegekoppler auf. Aufgrund unterschiedlicher Krümmungsradien des Lichtwellenleiters im Biegekoppler des Senders und des Empfängers kommt es zu voneinander verschiedenen Koppelfaktoren für den Sender und den Empfänger in Abhängigkeit von der Wellenlänge des geführten Lichtes, so daß der Sender vorteilhaft weitge­ hend unbeeinflußt vom Empfänger ein Sendesignal mit einer bestimmten Wellenlänge einspeisen und weiterhin zugleich vorteilhaft der Empfänger ein Empfangssignal mit einer vom Sendesignal unterschiedlichen Wellenlänge aufnehmen bzw. registrieren kann.
Gemäß einer weiteren, zweckmäßigen Weiterbildung der Erfin­ dung wird ein optisches Kommunikationsnetz zur bidirektio­ nalen Nachrichtenübertragung über einen Lichtwellenleiter mit Hilfe mindestens zweier erfindungsgemäßer optischer Transceiver aufgebaut. Der optische Transceiver kann beson­ ders zweckmäßig Bestandteil eines Gerätes zur bidirektio­ nalen Nachrichtenübertragung, wie z. B. eines optischen Telefons ("Optiphons") sein, das entlang einer Lichtwel­ lenleiter-Übertragungsstrecke insbesondere z. B. bei Ver­ legearbeiten von optischen Nachrichtenkabeln, frei wählbar angeklemmt werden kann.
Die Erfindung betrifft auch ein erstes Verfahren zum Be­ treiben eines optischen Transceivers über einen Licht­ wellenleiter unter Verwendung eines Biegekopplers, wobei jeweils von einem optischen Sender ein Sendesignal abge­ geben sowie von einem optischen Empfänger ein Empfangs­ signal aufgenommen wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Biegekoppler entlang des Lichtwellenleiters jeweils an einem beliebig vorgebbaren Lichtwellenleiter- Abschnitt angekoppelt wird, und daß im Krümmungsbereich des Biegekopplers jeweils der Sender und weiterhin der Empfänger derart positioniert werden, daß in diesem Krüm­ mungsbereich jeweils Anteile des Empfangssignals, das im Lichtwellenleiter in Übertragungsrichtung auf den Biege­ koppler zugeführt wird, vom Empfänger aufgenommen werden und weiterhin jeweils das Sendesignal vom Sender in ent­ gegengesetzter Richtung in den Lichtwellenleiter einge­ koppelt wird.
Die Erfindung betrifft ebenso ein zweites Verfahren zum Betreiben eines optischen Transceivers über einen Licht­ wellenleiter unter Verwendung eines Biegekopplers, wobei jeweils von einem optischen Sender ein Sendesignal abge­ geben sowie von einem optischen Empfänger ein Empfangs­ signal aufgenommen wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß an einem ersten Streckenabschnitt des Lichtwel­ lenleiters ein erster Biegekoppler mit einem dessen Krüm­ mungsbereich zugeordneten optischen Sender sowie in einem nachfolgenden zweiten Streckenabschnitt ein zweiter Bie­ gekoppler mit einem dessen Krümmungsbereich zugeordneten optischen Empfänger angekoppelt werden, und daß das Sen­ designal vom Sender mit einer Strahlungscharakteristik am Einkoppelort entlang des gekrümmten Lichtwellenleiters eingekoppelt wird, die von der Empfangscharakteristik des Empfängers, mit dem Anteile des Empfangssignals aufgenom­ men werden, verschieden ist.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen ersten erfin­ dungsgemäßen, optischen Transceiver,
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein optisches Kom­ munikationsnetz mit zwei optischen Transceivern nach Fig. 1,
Fig. 3 mit 10 in schematischer Darstellung Abwandlungen des optischen Transceivers nach Fig. 1,
Fig. 11 in schematischer Darstellung einen zu Fig. 1 abgewandelten optischen Transceiver nach dem Mikrokrümmungs-Kopplerprinzip,
Fig. 12 in schematischer Darstellung einen zweiten er­ findungsgemäßen optischen Transceiver zur bi­ direktionalen Nachrichtenübertragung in einem optischen Kommunikationsnetz,
Fig. 13 Koppelverluste eines optischen Transceivers nach Fig. 12 in Abhängigkeit von Krümmungs­ radius und Wellenlänge eines Übertragungs- Lichtwellenleiters,
Fig. 14 schematisch Ein- und Aus-Koppelverhältnisse ent­ lang eines Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitts in einem optischen Transceiver nach den Fig. 1 mit 12,
Fig. 15 schematisch Abbildungsverhältnisse von ein- und ausgekoppelten Licht bei einem Strahlteiler im optischen Transceiver von Fig. 7 und
Fig. 16 schematisch Ein- und Aus-Koppelverhältnisse bei einem zu Fig. 4 abgewandelten optischen Trans­ ceiver.
In Fig. 1 ist ein optischer Transceiver OT1 an einem be­ liebig wählbaren, longitudinalen Strecken-Abschnitt A1 ei­ nes Übertragungs-Lichtwellenleiters LW1 mittels eines Bie­ gekopplers BK1 angekoppelt. Dieser longitudinale Strecken­ abschnitt A1 ist in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet. Zur Ankopplung wird der Lichtwellenleiter LW1 im geöffne­ ten Zustand des Biegekopplers BK1 auf ein sich zur Längs­ achse des Lichtwellenleiters LW1 etwa parallel erstrecken­ des, eingangsseitiges Auflageteil PE1 mit planer Oberseite sowie auf ein ausgangsseitiges, ebenes Auflageteil PE2 ei­ ner Halterung TH1 aufgelegt. Beim Schließen des Biegekopp­ lers BK1, das symbolisch mit Hilfe eines Pfeiles WP1 ange­ deutet ist, wird der Lichtwellenleiter LW1 z. B. durch ei­ nen etwa kreiszylinderförmigen, dornartigen Biegebalken ZT1 in eine etwa kreisbogen-segmentartige Senke bzw. Mulde SE der als Aufnahmeteil ausgebildeten Halterung TH1 ge­ drückt. Dort im Mittelteil des Aufnahmeteils TH1 wird der Lichtwellenleiter LW1 vorzugsweise mittels einer Führungs­ nut FN1 am Außenumfang des Biegedorns bzw. Zylinders ZT1 entlang eines Krümmungs- bzw. Koppelabschnittes K1 ge­ krümmt geführt und durch den Biegebalken ZT1 mit einer weitgehend definierten, d. h. vorgebbaren, Druckkraft am Boden der Senke SE in seiner Lage gesichert sowie zur Ein- und/oder Auskopplung von Licht fest angepreßt. Auf diese Weise ist der Lichtwellenleiter LW1 um den Zylinder ZT1 in dessen Führungsnut FN1 entlang des Krümmungs- bzw. Koppel­ abschnitts K1 bogenförmig bzw. gekrümmt herumgelegt. Zweck­ mäßigerweise wird der Lichtwellenleiter LW1 zur Lichtein- bzw. Lichtauskopplung um einen Krümmungs- bzw. Kreisbogen­ winkel KW1 zwischen etwa 5 und 180 Grad, insbesondere um 90°, abweichend von seiner longitudinalen Erstreckung um den Zylinder ZT1 gebogen bzw. gekrümmt festgehalten. Dafür ist zweckmäßigerweise ein Krümmungsradius annähernd zwi­ schen etwa 2 mm und 10 mm, insbesondere um 3 mm, gewählt. Zur Ein- und/oder Auskopplung von Licht ist die Halterung TH1 im strichpunktiert markierten Krümmungs- bzw. Koppel­ bereich KB1 des Biegekopplers BK1, der dem Krümmungsab­ schnitt K1 des Lichtwellenleiters LW1 zugeordnet ist, vor­ teilhaft transparent ausgebildet, also aus durchsichtigem Material, wie Glas, Plexiglas, usw.
Um in den gekrümmt geführten Lichtwellenleiter LW1 an ei­ nem Einkoppelort bzw. einer Einkoppelstelle entlang seines sich begrenzt erstreckenden Krümmungsabschnitts K1 ein Sen­ designal SS1 in eine Übertragungsrichtung einkoppeln sowie weiterhin entlang dieses Krümmungsabschnitts K1 Anteile eines Empfangssignals ES1, das im Übertragungs-Lichtwellen­ leiter LW1 in Gegenrichtung läuft, auskoppeln zu können, werden im zugehörigen, räumlich eingeschränkten Krüm­ mungsbereich KB1 des Biegekopplers BK1 ein Sender S1 sowie weiterhin ein Empfänger E1 gemeinsam angeordnet. Dabei können aber z. B. praktisch verfügbare Sende- und/oder Empfangselemente aufgrund ihrer räumlichen Ausdehnung oder z. B. der Sender S1 und/oder der Empfänger E1 bei besonders kleinen Krümmungsradien entlang des räumlich begrenzten Koppelabschnitts K1, d. h. wegen des Platzman­ gels im zugeordneten Koppelbereich KB1 nicht ohne wei­ teres jeweils einzeln bzw. individuell in eine hinsicht­ lich der Lichtein- und/oder Lichtauskopplung optimale Kop­ pelposition gebracht werden. Aus diesem Grund werden der Sender S1 und /oder der Empfänger E1 im optischen Trans­ ceiver OT1 derart ausgebildet bzw. dimensioniert und/oder diesen optische Hilfsmittel derart zugeordnet, daß sich dennoch jeweils ein für die Lichtein- und/oder Lichtaus­ kopplung weitgehend optimaler Koppelwirkungsgrad bzw. Koppelfaktor für den Sender und/oder entkoppelt für den Empfänger sicherstellen läßt.
In Fig. 1 ist deshalb beispielhaft zwischen dem Sender S1 und der transparenten Halterung TH1 eine Gradientenindex- Stablinse SL1 als externer Lichtwellenleiter eingefügt. Sie überbrückt als ein dem Sender S1 zugeordnetes optisches Hilfsmittel die Strecke DS zwischen dem Sender S1 mit sei­ nem Sendeelement SD1, wie z. B. einer Laserdiode, und dem Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitt K1, indem sie sich vom Sendeelement SD1 bis in die transparente Halterung TH1 erstreckt und dort vorzugsweise auf den Endbereich der Krümmung des Lichtwellenleiters LW1 gerichtet ist. Durch diese Maßnahme wird Licht aus dem Sendeelement SD1 in Richtung auf den Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitt K1 derart geführt, daß ein Sende-Strahlungsfeld SF1 etwa tangential mit möglichst hohem, d. h. optimalen Koppel­ wirkungsgrad bzw. Koppelfaktor, auf einen vorgebbaren Ein­ koppelort EB1 des Krümmungsabschnitts K1, vorzugsweise in dessen Endbereich, entlang einer Strecke F in der Halte­ rung TH1 fokussiert und dort vorzugsweise in den Licht­ wellenleiter-Kern eingekoppelt wird. Dieser Einkoppelort bzw. Einkoppelbereich EB1 ist in Fig. 1 schematisch mit einer etwa ovalen Umrahmung strichpunktiert angedeutet. Für eine optimale, d. h. möglichst verlustarme, Lichtfüh­ rung ist die Gradientenindex-Stablinse SL1 derart dimen­ sioniert, daß das an ihrem dem Sendeelement SD1 abgewand­ ten Ende EN1 austretende Sende-Strahlungsfeld SF1 auf seinem Strahlungsweg F durch die transparente Halterung TH1 auf den Einkoppelort- EB1 vorzugsweise lokal begrenzt, insbesondere z. B. punktförmig oder linienförmig, fokussiert abgebildet wird, so daß die eingekoppelte Lichtleistung für das Sendesignal SS1 möglichst optimal bzw. maximal wird. Durch die Stablinse SL1 wird somit das Sende-Strah­ lungsfeld SF1 ausgehend vom Sender S1 weitgehend unabhän­ gig von dessen Positionierungsort im Krümmungsbereich KB1 auf den Einkoppelort bzw. -bereich EB1 zusammengeführt bzw. fokussiert abgebildet und dort mit weitgehend opti­ malem Koppelfaktor eingespeist. Ein zielgenaues Ausrichten des Sendeelementes SD1 auf die Einkoppelstelle EB1 ist so­ mit nicht zwingend erforderlich, da die Führung und Bün­ delung des Sende-Strahlungsfeldes SF1 auf die Einkoppel­ stelle EB1 zweckmäßigerweise jeweils durch eine dem jewei­ ligen Licht-Überbrückungsweg angepaßte Stablinse (z. B. SL1 für DS) bewirkt wird. Mit Hilfe der Gradientenindex-Stab­ linse sind somit vorteilhaft Strecken vom Sender zum Ein­ koppelort von etwa mindestens der Länge der Stablänge ver­ lustarm überbrückbar.
Durch das Zwischenschalten der Stablinse SL1 zwischen dem Sendeelement SD1 und dem gekrümmt geführten Lichtwellenlei­ ter LW1 kann somit das Sende-Strahlungsfeld SF1 über die Strecke DS weitgehend optimal, das heißt nahezu ohne Ab­ strahlverluste, mit maximalem Koppelfaktor bzw. Lichtlei­ stung vorzugsweise in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 eingekoppelt und dort das zugehörige Sendesignal SS1 er­ zeugt und geführt werden. Das Sendeelement SD1 kann des­ halb vorteilhaft ohne allzu große Lichtleistungsverluste auch in einiger Entfernung vom Einkoppelort EB1 in einer weitgehend beliebig vorgebbaren Koppelposition im Krüm­ mungsbereich KB1 angeordnet bzw. positioniert werden. Die überbrückte Strecke DS zwischen dem Sendeelement SD1 und dem Einkoppelort EB1 des Krümmungsabschnitts K1 liegt zweckmäßigeiweise ungefähr zwischen 2 und 20 mm. Auf diese Weise ergibt sich ein Koppelfaktor für die Lichteinkopp­ lung, der weitgehend demjenigen entspricht, der sich be­ züglich des Krümmungsabschnitts K1 für eine ideale Einzel­ anordnung des Senders S1, d. h. ohne den Empfänger E1, am optimalen Einkoppelort erreichen läßt.
Im Gegensatz zur vorzugsweise lokal begrenzten Lichtein­ kopplung werden Lichtanteile des Empfangssignals ES1, d. h. ein Empfangs-Strahlungsfeld EF1, weitgehend divergent nahe­ zu entlang des gesamten Krümmungsabschnitts K1 des Licht­ wellenleiters LW1 ausgekoppelt. Indem die optisch trans­ parente Halterung TH1 entlang des Krümmungsabschnitts K1 so ausgeformt ist, daß sie eine als Linse wirkende, kon­ vexe Fläche LF1 aufweist, wird ein möglichst großer Teil des divergent austretenden Empfangs-Strahlungsfeldes EF1 über einen Strahlungsweg DE einem lichtempfindlichen Ele­ ment LE1 des Empfängers E1 zugeführt, insbesondere auf dieses gebündelt. Zum verlustfreien Empfang ist das licht­ empfindliche Element LE1 vorteilhaft großflächig ausgebil­ det, so daß es das ausgekoppelte Empfangs Strahlungsfeld EF1 weitgehend vollständig erfaßt. Die optisch transparen­ te Halterung TH1 wirkt also als optisches Hilfsmittel im Strahlengang des Empfangs-Strahlungsfeldes EF1 wie eine dis­ krete optische Linse, die Anteile des Empfangssignals ES1 mit annähernd optimalen Koppelwirkungsgrad bzw. Koppelfak­ tor auf das lichtempfindliche Element LE1 lenkt. Die Licht­ führung erfolgt durch die als Linse wirkende Fläche LF1 derart, daß die jeweils tangential aus dem Kern des Licht­ wellenleiters LW1 entlang des Krümmungsabschnitts K1 aus­ tretenden Lichtstrahlen (repräsentiert durch das Empfangs- Strahlungsfeld EF1) möglichst auf das lichtempfindliche Element LE1 des Empfängers E1 treffen. Auf diese Weise ist es vorteilhaft ermöglicht, auch den optischen Empfänger E1 bzw. dessen lichtempfindliches Element LE1 im Krümmungsbe­ reich KB1 räumlich entfernt vom Krümmungsabschnitt K1 weitgehend unabhängig bzw. entkoppelt vom Sender S1 anzu­ bringen. Der Empfänger E1 wird vorzugsweise in einem Ab­ stand DE zwischen 2 und 30 mm vom Krümmungsabschnitt K1 aufgestellt bzw. positioniert. Somit ergibt sich ein Koppelfaktor für die Lichtauskopplung, der weitgehend dem­ jenigen entspricht, der sich bezüglich des Krümmungsab­ schnitts K1 für eine ideale Einzelordnung des Empfängers E1, d. h. ohne den Sender S1, am optimalen Auskoppelort erreichen läßt.
Obwohl sich also jeweils der Sender S1 und der Empfänger E1 selbst nicht am Ort optimaler Lichtein- bzw. Lichtaus­ kopplung befinden, ist es dennoch durch das Zwischenschal­ ten optischer Hilfsmittel vorteilhaft möglich, eine Ent­ kopplung der Positionierungsorte für den Sender und den Empfänger und somit einen nahezu optimalen Koppelfaktor für die Lichtein- bzw. für die Lichtauskopplung dieser Sender-/Empfängerkombination S1/E1 bei gleichzeitig weit­ gehend beliebig vorgebbaren Koppelpositionen für das Sen­ den und Empfangen zu erreichen.
In Fig. 14 sind schematisch Ein- und Auskoppelverhält­ nisse entlang des Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitts K1 verdeutlicht, wie sie sich bei dem optischen Tansceiver OT1 von Fig. 1 etwa ergeben.
In Fig. 14 ist der Lichtwellenleiter LW1 von Fig. 1 ent­ lang seines Krümmungsabschnittes K1 "abgewickelt" darge­ stellt. Der strichpunktiert angedeutete, oval eingerahmte Einkoppelort bzw. -Bereich EB1 für die Lichteinstellung des Sende-Strahlungsfeldes SF1 in den Kern CO des Licht­ wellenleiters LW1 durch dessen äußere Umhüllung CT (Coat­ ing) wird zweckmäßigerweise im Endbereich des Krümmungs­ abschnitts K1, d. h. am Übergang zu dessem geradlinigen Streckenabschnitt beleuchtet, so daß Abstrahlverluste bzw. eine unerwünschte Lichtauskopplung aufgrund eines weiteren gekrümmten Verlaufs des Lichtwellenleiters LW1 weitgehend vermieden sind. Es ergeben sich somit weitge­ hend ideale bzw. optimale Einkoppelverhältnisse. Der tat­ sächliche Einkoppelort für die Lichteinkopplung ist vor­ teilhaft einem Krümmungswinkel (z. B. von etwa 8 Grad) im Bereich von derjenigen Stelle entlang des Krümmungs- bzw. Koppelabschnitts K1 zugeordnet, an der der Lichtwellenlei­ ter LW1 vom zylinderförmigen Biegedorn ZT1 des Biegekopp­ lers BK1 abhebt und diesen geradlinig verläßt. Die Licht­ einkopplung erfolgt durch die Stablinse SL1 derart, daß das Sende-Strahlungsfeld SF1 auf den Einkoppelort EB1 fokussiert wird. Dabei weist das Sende-Strahlungsfeld SF1 am Einkoppelort EB1 vorteilhaft senkrecht zu seiner Aus­ breitungsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 14, einen etwa punktförmigen bzw. ovalen Lichtfleck auf. Zweckmäßigerweise kann das Sende-Strahlungsfeld SF1 auch mit einem etwa streifen- bzw. linienförmigen Licht­ fleck senkrecht zu seiner Ausbreitungsrichtung auf den Einkoppelort EB1 abgebildet werden, um Toleranzen in der Kernlage, verursacht z. B. durch variierende Fasergeome­ trien wie Kernexzentrizitäten, durch inhomogene Auftrags­ stärken der äußeren Umhüllung CT, unterschiedlich dicke Lichtwellenleiter im Biegekoppler BK1, voneinander ab­ weichende Krümmungsradien, usw., ausgleichen zu können. Auf diese Weise kann die Lichteinkopplung vorteilhaft weitgehend unabhängig von Toleranzen bzw. Schwankungen der Einkoppelverhältnisse gemacht werden.
Die Lichtauskopplung erfolgt entlang eines Auskoppelab­ schnitts AB1, der sich nahezu über den gesamten Krüm­ mungsabschnitt K1 erstreckt und in Fig. 14 strichpunk­ tiert angedeutet ist, d. h. der Auskoppelabschnitt bzw. -bereich AB1 deckt sich näherungsweise mit dem Krümmungs­ abschnitt K1 (K1 ≈ AB1). Aufgrund der Krümmung des Licht­ wellenleiters LW1 tritt das Empfangs-Strahlungsfeld EF1 jeweils tangential entlang des Koppelabschnitts K1 aus, d. h. es werden jeweils räumlich nacheinander Lichtanteile als Empfangs-Strahlungsfeld EF1 aus dem Empfangssignal ES1 divergent ausgekoppelt. Der Empfänger E1 nimmt diese diver­ genten Lichtstrahlen nahezu vollständig über die Linsen­ fläche LF1 auf, d. h. es ergeben sich weitgehend ideale bzw. optimale Einkoppelverhältnisse.
Um jeweils einen optimalen Koppelfaktor für die Lichtein- sowie für die Lichtauskopplung zu erreichen, wird somit das eingekoppelte Licht auf den vorzugsweise kleinflächi­ gen Einkoppelort EB1 im Endbereich der Lichtwellenleiter- Krümmung abgebildet und in dessen Kern CO eingekoppelt, sowie möglichst das gesamte entlang des Krümmungsabschnitts K1 ausgekoppelte Licht vollständig aufgesammelt. Der Ein­ koppelbereich EB1 liegt somit für eine weitgehend optimale Lichteinkopplung vorteilhaft innerhalb des Auskoppelbe­ reichs AB1 (≈ K1) im Bereich dessen endseitigen Abschnitts.
Die in Fig. 14 dargestellten Ein- und Auskoppelverhält­ nisse für optimale Koppelfaktoren beim Senden sowie beim Empfangen treffen auch für die nachfolgenden, abgewandel­ ten optischen Transceiver der Fig. 2 mit 16 zu.
Daneben können für eine zuverlässige Lichtein- und Licht­ auskopplung auch andere Lageverteilungen des Einkoppelbe­ reichs EB1 und des Auskoppelbereichs AB1 bereits ausrei­ chend sein. So können sich beispielsweise der Einkoppelbe­ reich EB1 und der Auskoppelbereich AB1 näherungsweise, teilweise decken oder aber auch getrennt voneinander, d. h. separat vorliegen. Zweckmäßig kann es so z. B. auch sein, nur den Bereich größter Lichtauskopplung im Endbereich des Krümmungsabschnitts K1 zu erfassen, so daß dieser Auskop­ pelbereich mit dem Einkoppelbereich annähernd überein­ stimmt.
Fig. 2 zeigt ein optisches Kommunikationsnetz CS1 zur bi­ direktionalen Nachrichtenübertragung über den Lichtwellen­ leiter LW1 zwischen einem ersten optischen Transceiver OT1 und einem zweiten optischen Transceiver OT2. Der optische Transceiver OT1 entspricht in Aufbau und Funktion dem opti­ schen Transceiver von Fig. 1. Unverändert übernommene Ele­ mente aus Fig. 1 sind jeweils mit den gleichen Bezugszei­ chen versehen. Der optische Transceiver OT1 ist im linken Teil von Fig. 2 entlang eines Abschnittes A1 des Lichtwel­ lenleiters LW1 angeklemmt, der optische Transceiver OT2 entlang eines Abschnittes A2. Mit Hilfe einer Steuerein­ heit CPU1 wird der Sender S1 durch ein Steuersignal DS2 über eine Steuerleitung DL2 aktiviert und das Sende-Strah­ lungsfeld SF1 in den Übertragungs-Lichtwellenleiter LW1 eingekoppelt sowie in diesem das Sendesignal SS1 hervor­ gerufen. Dieses Sendesignal SS1 läuft im Lichtwellenleiter LW1 auf ein optisches Medium OM zu, das in Fig. 2 sche­ matisch durch ein Rechteck angedeutet ist. Dieses optische Medium OM kann zum einen die Übertragungsstrecke des Licht­ wellenleiters LW1 selbst, zum anderen aber auch beispiels­ weise ein optisches Bauelement, wie z. B. ein Strahlteiler oder Phasenkoppler, ein optisches und/oder opto-elektro­ nisches Gerät, wie z. B. eine zu testende optische Codier- bzw. Decodiereinrichtung für Kommunikationszwecke, ein Computer, eine Spleißverbindung, usw. sein.
Nach Durchlaufen des optischen Mediums OM tritt das Sende­ signal SS1 im rechten Teil von Fig. 2 aus dem optischen Medium OM aus und wird vorzugsweise im Kern des Lichtwel­ lenleiters LW1 an den zweiten optischen Transceiver OT2 übertragen. Bezüglich des optischen Mediums OM ist dieser zweite optische Transceiver OT2 spiegelbildlich zum ersten optischen Transceiver OT1 aufgebaut. Dem ersten Transcei­ ver OT1 entsprechende Komponenten sind im zweiten Trans­ ceiver OT2 anstelle der Endziffer 1 mit der Endziffer 2 im Bezugszeichen gekennzeichnet. Das Sendesignal SS1 wird nach Durchlaufen des optischen Mediums OM im rechten Teil von Fig. 2 zum Empfangssignal ES2, aus dem Lichtanteile als Empfangs-Strahlungsfeld EF2 vom optischen Empfänger E2 im optischen Transceiver OT2 aufgenommen werden. Dieses Empfangs-Strahlungsfeld EF2 wird dort vom lichtempfindli­ chen Element LE2 in ein elektrisches Meßsignal DS3 umge­ wandelt und über eine Leitung DL3 einer Steuereinheit CPU2 zugeführt. Diese Steuereinheit CPU2 wertet im Transceiver OT2 das Meßsignal DS3 aus und reagiert bzw. kommuniziert daraufhin durch Aktivieren eines Senders S2. Dazu übermit­ telt es über eine Leitung DL4 ein Steuersignal DS4 an ei­ nen Sender S2. Dieser speist mit Hilfe eines Sende-Strah­ lungsfeldes SF2 ein Sendesignal SS2 in Gegenrichtung, das heißt also in Richtung auf den optischen Transceiver OT1 zu, in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 ein. Dieses Sendesignal SS2 wird nach Durchlaufen des optischen Me­ diums OM im linken Teil von Fig. 2 zum Empfangssignal ES1, aus dem Lichtanteile als Empfangs-Strahlungsfeld EF1 vom optischen Empfänger E1 des optischen Transceivers OT1 detektiert bzw. aufgenommen werden. Dessen lichtempfind­ liches Element LE1 wandelt das zugehörige Empfangs-Strah­ lungsfeld EF1 in ein elektrisches Meßsignal DS1 um, das über eine Leitung DL1 an die Steuereinheit CPU1 zur Aus­ wertung weitergegeben wird. Die Steuereinheit CPU1 erzeugt dann gegebenenfalls als Antwort auf das Empfangssignal ES1 ein neues Sendesignal SS1, das in Richtung auf den opti­ schen Transceiver OT2 abgesendet wird. Durch das gleich­ zeitige Vorhandensein sowohl eines Senders als auch eines Empfängers in beiden optischen Transceivern OT1 bzw. OT2 entsteht also ein "ping-pong"-artiger Nachrichtenaus­ tausch, wofür vorteilhaft ein einziger Übertragungsweg, nämlich der Lichtwellenleiter LW1, für den bidirektionalen Nachrichtenaustausch genügt.
Ein zeitlich gleichzeitiger bzw. simultaner Nachrichten­ austausch in beide Richtungen ist vorteilhaft möglich, da das Sende- bzw. Empfangs-Strahlungsfeld SF1 bzw. EF1 jeweils gerichtet ist. Da in der Praxis durch Lichtstreu­ ung und Reflexionen ein gewisses Übersprechen vom Sen­ der S1 auf den Empfänger E1 unvermeidbar ist, wird zum Erreichen einer ausreichenden Leistungsbilanz (z. B. beim Transceiver OT1: Verhältnis der eingekoppelten Sende­ leistung von SS1 zu benötigten Empfangsleistung von ES1) eine zusätzliche Trennung benötigt. Diese kann zweckmäßi­ gerweise entweder optisch (unterschiedliche Wellenlängen für beide Richtungen, selektiver Empfänger) oder - ein­ facher und billiger - elektrisch (Zeitmultiplex, Träger­ frequenz-Verfahren) erreicht werden.
Vorteilhaft wird also beispielsweise mit voneinander ver­ schiedenen Frequenzen oder abwechselnd gesendet und emp­ fangen, um eine Interferenz bzw. "Vermischung" des Sende- Strahlungsfeldes SF1 mit dem Empfangs-Strahlungsfeld EF1 weitgehend zu vermeiden. Gegebenenfalls kann die Trennung von Sende- und Empfangssignalen, bei einem simultanen Nach­ richtenaustausch auch durch eine Auftrennung bzw. Separie­ rung des Einkoppelbereichs EB1 vom Auskoppelbereich AB1 erreicht werden.
In Erweiterung kann in einem Kommunikationsnetz nun jeweils in den optischen Transceivern vorteilhaft für jede Übertra­ gungsrichtung jeweils eine Sender-/Empfängerkombination vorgesehen sein. Es ist dann nicht nur in der linken Teil­ hälfte des Krümmungsbereiches KB1 des Transceivers OT1 ei­ ne Sender-/Empfänger-Kombination S1/E1 sowie in der rech­ ten Teilhälfte des Krümmungsbereiches KB2 des Transceivers OT2 eine Sender-/Empfänger-Kombination S2/E2 zum Nach­ richtenaustausch zwischen den beiden Transceivern OT1 und OT2 positioniert. Vielmehr ist im rechten Teil des Krümmungsbereiches KB1 des Transceivers OT1 eine zusätz­ liche Sender-Empfängerkombination S1*/E1* für die ver­ bleibende, linksseitig vom Transceiver OT1 wegführende Übertragungsstrecke des Lichtwellenleiters LW1 angebracht. Die Sender-/Empfängerkombination S1*/E1* ist in Fig. 2 im Transceiver pT1 strichpunktiert angedeutet. Die Sen­ der-/Empfängerkombination S1*/E1* sowie ihre zugehörigen optischen Hilfsmittel SL1*/LF1* sind zweckmäßigerweise symmetrisch zur Sender-/Empfängerkombination S1/E1 und deren optische Hilfsmittel LS1/LF1 angeordnet und ausge­ bildet, d. h. der erweiterte optische Transceiver OT1 ist spiegelsymmetrisch aufgebaut. In entsprechender Weise kann auch im linken Teil des Krümmungsbereiches KB2 des Transceivers OT2 eine weitere Sender-/Empfängerkombination S2*/E2* mit zugehörigen optischen Hilfsmittel SL2*/LF2* spiegelbildlich zu den bereits vorhandenen optischen Hilfs­ mitteln SL2/LF2 für die verbleibende, vom Transceiver OT2 nach rechts wegführende Übertragungsstrecke des Lichtwel­ lenleiters LW1 positioniert sein. Für diese beiden zusätz­ lichen Übertragungsrichtungen sind im Kommunikationsnetz zweckmäßigerweise korrespondierende Sender-/Empfängerkombi­ nationen in weiteren optischen Transceivern vorgesehen. Die bidirektionale Nachrichtenübertragung kann in solch einem erweiterten Kommunikationsnetz nach verschiedenen Strategien, wie z. B. in der Art einer "Token-Ring"- Struk­ tur, erfolgen.
Der erfindungsgemäße optische Transceiver eignet sich vor­ teilhaft zum Einbau in einem optischen Kommunikationsmit­ tel, wie z. B. einem optischen Telefon ("Optiphon"), das an irgendeiner beliebigen Stelle des Kommunikationsnetzes an­ geklemmt werden kann. Insbesondere erleichtert die ein­ fache Handhabbarkeit des optischen Transceivers das An- und Abkoppeln von optischen und/oder opto-elektrischen Ge­ räten (wie z. B. des "Optiphons") zur Nachrichtenübertra­ gung beim Feldeinsatz bzw. bei Verlegearbeiten von opti­ schen Nachrichten-Kabeln. So können beispielsweise Sprach- und/oder Datensignale in das Kommunikationsnetz zu Test- sowie zu Überwachungszwecken eingekoppelt und aufgenommen werden, ohne daß eine zusätzliche oder eigens vorgesehene elektrische oder optische Übertragungsleitung erforder­ lich ist.
In den Fig. 3 mit 11 sowie 16 sind weitere alternative Ausführungsformen zum erfindungsgemäßen optischen Trans­ ceiver OT1 von Fig. 1 dargestellt. Unverändert übernomme­ ne Elemente aus Fig. 1 sind in den Fig. 3 mit 11 sowie 16 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 3 ist im zum optischen Transceiver OT1 von Fig. 1 abgewandelten optischen Transceiver OT3 zwischen dem Sender S1 bzw. dem Empfänger E1 der Sender-/Empfängerkom­ bination S1/E1 und einer transparenten Halterung TH3 mit dem in ihr gekrümmt eingelegten Lichtwellenleiter LW1 je­ weils zumindest eine diskrete, optische Linse L11 bzw. L12 als optisches Hilfsmittel angebracht. Die optische Linse L11 bündelt Lichtstrahlen eines divergent aus dem Sendeele­ ment SD1 austretenden Sende-Strahlungsfeldes SF3 und fokus­ siert diese mit einem vorzugsweise etwa ovalen bzw. punkt­ förmigen Lichtfleck auf einen räumlich begrenzten Einkop­ pelbereich EB3 (entsprechend EB1 der Fig. 1 bzw. Fig. 14). In umgekehrter Richtung fokussiert die Linse L12 ein entlang des Krümmungsabschnitts K1 austretendes Empfangs- Strahlungsfeld EF3 des Empfangs-Signals ES1 auf das licht­ empfindliche Element LE1 des Empfängers E1. Der Auskoppel­ bereich maximal ausgekoppelter Lichtleistung für das Emp­ fangs-Strahlungsfeld EF3 deckt sich dabei weitgehend mit dem Einkoppelbereich EB3.
Durch die beiden diskreten Linsen L11 und L12 wird vor­ teilhaft sichergestellt, daß das Sendesignal SS1 weitge­ hend optimal, d. h. mit hinreichend großer Lichtleistung, in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 eingespeist sowie das Empfangssignal ES1 in Gegenrichtung mit weitgehend optimalem Koppelfaktor bzw. Koppelwirkungsgrad, d. h. mit nahezu idealer Lichtleistung, aufgenommen werden können. Bei Verwendung eines großflächigen lichtempfindlichen Ele­ mentes LE1 kann die Linse L12 für die Licht-Auskopplung vorteilhaft entfallen. Mit diskreten Linsen sind vorteil­ haft Strecken von etwa 2,5 mm vom Sender bzw. Empfänger zum Krümmungsabschnitt K1 überbrückbar.
Im optischen Transceiver OT4 von Fig. 4 ist anstelle der diskreten, optischen Linsen L11 bzw. L12 von Fig. 3 zwi­ schen dem Sender S1 und dem gekrümmt geführten Lichtwel­ lenleiter LW1 sowie dem Empfänger E1 und dem gekrümmt ge­ führten Lichtwellenleiter LW1 ein externer Lichtwellenlei­ ter EL1 sowie EL2 angeordnet. Der externe Lichtwellenlei­ ter EL1 führt ein aus dem Sendeelement SD1 des Senders S1 austretendes Licht bzw. Sende-Strahlungsfeld SF4 gebündelt und weitgehend ohne Leistungsverluste bis in die Nähe des Einkoppelortes EB4 im Endbereich des Krümmungsabschnitts K1. Zur optimalen Lichtführung befindet sich seine dem Sender S1 zugewandte Stirnseite in unmittelbarer Nähe vor dem Sendeelement SD1 des Senders S1, überbrückt dann in seiner Form angepaßt den Weg zwischen dem Sendeelement SD1 und einer transparenten Halterung TH4, d. h. hier leicht rechtsgekrümmt, und endet schließlich in der transparenten Halterung TH4 unmittelbar vor dem Einkoppelbereich bzw. -ort EB4.
Der externe Lichtwellenleiter EL2 ist mit seiner dem Emp­ fänger E1 abgewandten Stirnseite bzw. Austrittsende EN2 entsprechend zum externen Lichtwellenleiter EL1 in der Nähe des Krümmungsabschnitts K1 plaziert und überbrückt den Lichtübertragungsweg für ein entlang dieses Krümmungs­ abschnitts K1 ausgekoppeltes Empfangs-Strahlungsfeld EF4 zum lichtempfindlichen Element LE1 des Empfängers E1. Da die Lichtstrahlen des Empfangs-Strahlungsfeldes EF4 aus dem gekrümmten Lichtwellenleiter LW1 nicht punktförmig sondern nahezu entlang des gesamten Krümmungsabschnitts K1 austreten, weist der externe Lichtwellenleiter EL2 zweck­ mäßigerweise einen besonders großen Durchmesser auf, um möglichst viele der ausgekoppelten Lichtstrahlen erfassen und somit einen ausreichenden Wirkungsgrad für den Signal­ empfang sicherstellen zu können. Besonders zweckmäßig kann es sein, die Stirnseite EN2 des externen Lichtwellenlei­ ters EL2 abzuschrägen, so daß sich eine an den Krümmungs­ abschnitt K1 angepaßte, besonders große Eingangsöffnung zur Lichtaufnahme ergibt. In Fig. 4 ist die abgeschrägte Stirnseite des externen Lichtwellenleiters EL2 strichpunk­ tiert eingezeichnet.
Durch die Verwendung externer Lichtwellenleiter wird der Koppelfaktor bzw. Koppelwirkungsgrad für die Einkopplung des Sendesignales SS1 sowie für die Auskopplung des Emp­ fangssignals ES1 verbessert. Der Grund dafür ist, daß das Sende-Strahlungsfeld SF1 aus dem räumlich entfernten Sende­ element SD1 entlang einer Strahlenbahn gezielt auf den Ein­ koppelort EB4 gelenkt werden kann. Es ist also eine defi­ nierte Ausrichtung des Sende-Strahlungsfeldes SF4 auf den Einkoppelbereich EB4 ermöglicht, so daß das Sende-Strah­ lungsfeld SF4 mit weitgehend optimalem Koppelwirkungsgrad in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 eingespeist werden kann. Zum anderen werden entlang des Krümmungsabschnitts K1 ausgekoppelte Lichtanteile des Empfangssignals ES1 in die offene Stirnseite des externen Lichtwellenleiters EL2 eingekoppelt und nahezu ohne Abstrahlverluste dem lichtempfindlichen Element LE1 des Empfängers E1 zugelei­ tet.
Ein höherer Koppelwirkungsgrad für die Einkopplung bzw. Erzeugung des Sendesignales SS1 kann vorteilhaft mit Hilfe einer Gradientenindex-Stablinse durch deren zusätzliche Fokussierungswirkung erzielt werden, wie sie bereits in Fig. 1 beschrieben wurde. Bei Verwendung eines hinreichend großflächigen lichtempfindlichen Elementes LE1, insbesonde­ re einer Empfangsdiode, kann auf den externen Lichtwellen­ leiter EL2 gegebenenfalls auch ganz verzichtet werden.
Als externe Lichtwellenleiter eignen sich vorteilhaft auf der Sendeseite Mehrmoden- und Einmodenfasern. Dabei wird zweckmäßigerweise ein Kompromiß zwischen der vom Sendeelement SD1 in den externen Lichtwellenleiter EL1 eingekoppelten Leistung und einer möglichst geringen Strahldivergenz am Austrittsende von EL1 geschlossen. Dieser Kompromiß hängt von der Abstrahlcharakteristik des Sendeelements ab. Auf der Empfangsseite kommen vorteil­ haft Mehrmoden-Fasern mit großem Kern-Durchmesser, ins­ besondere Plastik-Lichtwellenleiter, in Frage, die den Krümmungsabschnitt K1 weitgehend abdecken und bei denen ein zielgenaues Treffen eines lichtleitenden Kerns zur Lichtaufnahme nicht zwingend erforderlich ist. Mit den zwischengeschalteten externen Lichtwellenleitern ist so­ mit vorteilhaft eine beliebig vorgebbarer Weg vom Sen­ der bzw. Empfänger zum Koppelabschnitt K1 überbrückbar.
In Fig. 5 sind im optischen Transceiver in Abwandlung zum optischen Transceiver OT4 von Fig. 4 die beiden externen Lichtwellenleiter EL1 und EL2 an ihren stirnseitigen End­ flächen in der transparenten Halterung TH4 jeweils ange­ schliffen und entlang ihrer Schnittflächen zu einer gemeinsamen, strichpunktiert angedeuteten Fläche GF verklebt bzw. fixiert. Auf diese Weise entsteht eine y-Verzweigung YV als gemeinsames optisches Hilfsmittel für die Sender-/Empfängerkombination bzw. für das Sender-/Emp­ fängerpaar S1/E1 im Krümmungsbereich KB1. Vorteilhaft mün­ det das verklebte Austrittsende der y-Verzweigung YV nahe­ zu tangential in einem Einkoppel- und/oder Auskoppelort EB4 des gekrümmt geführten Lichtwellenleiters LW1, d. h. der Einkoppelbereich stimmt größtenteils mit dem Auskoppel­ bereich überein. Dort entspricht also der Ort bzw. der zu­ geordnete Krümmungs-Winkel für eine optimale Lichteinkopp­ lung etwa dem Ort bzw. zugeordneten Krümmungs-Winkel maxi­ maler Lichtauskopplung, da beim Einkoppeln kein Leistungs­ verlust aufgrund einer weiteren Krümmung mehr erfolgen kann sowie beim Auskoppeln am Anfang der Krümmung (absolut gesehen) die größte Lichtmenge zur Auskopplung zur Verfü­ gung steht, im weiteren Krümmungsverlauf aber nur noch von der geringeren Restlichtmenge Licht entnommen werden kann.
In Fig. 6 ist im optischen Transceiver OT6 zwischen der Sender-/Empfänger-Kombination S1/E1 und dem gekrümmt ge­ führten Lichtwellenleiter LW1 als gemeinsames optisches Hilfsmittel ein Strahlteiler ST1 vorgesehen. Das vom Sen­ deelement SD1 des Senders S1 abgestrahlte Licht bzw. Sen­ de-Strahlungsfeld SF6 wird auf einen gegenüber dessen Strahlengang geneigten, teildurchlässigen Spiegel HSP ge­ lenkt. Der teildurchlässige Spiegel HSP ist zweckmäßiger­ weise z. B. unter einem Winkel von etwa 45° gegenüber der Abstrahlrichtung des Sende-Strahlungsfeldes SF6 geneigt bzw. gekippt. Durch diesen teildurchlässigen Spiegel HSP wird das ursprünglich vom Sendeelement SD1 abgestrahlte Licht bzw. Sende-Strahlungsfeld SF6 einem Einkoppelbereich EB6 (entsprechend EB1 von Fig. 1 bzw. Fig. 14) entlang des Krümmungsabschnitts K1 zugeführt und dort als Sende­ signal SS1 in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 eingekop­ pelt. Bei einem halbdurchlässigen Spiegel gelangen z. B. etwa 50% der Lichtleistung an den Einkoppelort EB6. Das ankommende Licht bzw. das Empfangs-Strahlungsfeld EF6, das in Gegenrichtung entlang des Krümmungsabschnitts K1 abge­ strahlt wird, tritt durch den geneigten Spiegel HSP teil­ weise hindurch, d. h. es wird aufgeteilt und durch das lichtempfindliche Element LE1 des Empfängers E1 regi­ striert. Bei einem halbdurchlässigen Spiegel gelangen z. B. etwa 50% der abgestrahlten Lichtleistung auf das licht­ empfindliche Element LE1.
Durch die Verwendung des Strahlteilers ST1 als gemeinsames optisches Hilfsmittel können sowohl der Sender S1 als auch der Empfänger E1 bezüglich des gemeinsamen, gekrümmten Lichtwellenleiter-Abschnittes K1, insbesondere bezüglich dem Überlappungsbereich zwischen dem Einkoppelort EB6 und dem Auskoppelort maximaler Lichtleistung unabhängig vonein­ ander bzw. entkoppelt im räumlich begrenzten Krümmungsbe­ reich KB1 des Biegekopplers BK1 jeweils für sich optimal angeordnet werden. Hierzu kann die transparente Halterung TH1 analog zu Fig. 1 vorteilhaft mit einer als Linse wir­ kenden Fläche LF1 versehen sein.
Im Strahlteiler ST1 treten jedoch Verluste auf, da ein Teil des ausgekoppelten Lichtes in Richtung auf den Sender S1 umgelenkt wird sowie ein Teil des vom Sender S1 abgestrahlten Lichtes nicht auf den Einkoppelort bzw. -bereich EB6 umgelenkt wird. Bei einem halbdurchlässigen Spiegel ergeben sich beispielsweise Verluste von jeweils ungefähr 50%, d. h. 3 dB.
Diese Strahlteiler-Verluste können weitgehend vermieden werden, indem in Fig. 7 ein Strahlteiler ST2 in Abwand­ lung zum Strahlteiler ST1 von Fig. 6 einen Spiegel DSP aufweist, der für das aus dem Sendeelement SD1 abgestrahl­ te Licht bzw. Sende-Strahlungsfeld SF7 einen Durchlaß DU, z. B. ein kreis- oder punktförmiges Loch oder eine unver­ spiegelte Stelle, aufweist. Der Durchlaß DU kann bezogen auf die Gesamtfläche des Spiegels DSP zweckmäßigerweise besonders klein, insbesondere sein Durchmesser zwischen 0,1 und 1 mm, gewählt sein und damit bezüglich der Licht­ auskopplung bzw. des Lichtempfangs besonders verlustarm sein. Das Licht bzw. das Sende-Strahlungsfeld SF7 des Sendeelementes SD1 wird (z. B. mittels optischer Hilfsmit­ tel wie Linsen) auf diesen Durchlaß DU fokussiert, wobei dieser Fokussierungspunkt wiederum auf einen strichpunk­ tiert angedeuteten Einkoppelbereich EB7 im Endbereich des Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitts K1 entsprechend zu Fig. 1 bzw. Fig. 14 fokussiert abgebildet wird. Dazu weist die transparente Halterung TH1 in Fig. 7 als Abbil­ dungsoptik entsprechend zu Fig. 1 die als Linse wirkende Fläche LF1 auf, die in der Art einer diskreten, konvexen Brennlinse für das abgestrahlte Sende-Strahlungsfeld SF7 wirkt. Der Sender S1 bzw. sein Sendeelement SD1 wird der­ art positioniert und ausgerichtet, daß dessen Sende-Strah­ lungsfeld SF7 durch den Durchlaß DU des durchlässigen Spie­ gels DSP nahezu ohne Abstrahlverluste hindurchtritt und etwa tangential in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 am endseitigen Einkoppelort EB7 eintritt.
Das Empfangs-Strahlungsfeld EF7, das entlang des Krümmungs­ abschnitts K1 entgegen der Übertragungsrichtung ausgekop­ pelt wird, wird von der als konvexe Sammellinse wirkenden Fläche LF1 der transparenten Halterung TH1 auf die geneig­ te, vorzugsweise voll verspiegelte Fläche DSP im Strahl­ teiler ST2 abgebildet und von dieser auf das lichtempfind­ liche Element LE1 nahezu ohne Leistungsverluste gelenkt. Die Linsenfläche LF1 der Halterung TH1 wirkt also in Sen­ de- und in Empfangsrichtung als Sammellinse. Dadurch kann das lichtempfindliche Element LE1 vorteilhaft relativ kleinflächig ausgebildet sein.
Bei der Anordnung nach Fig. 7 erfolgt die Einkopplung entsprechend zu den Koppelverhältnissen von Fig. 14 bzw. Fig. 1 in einem örtlich begrenzten, insbesondere annähernd punktförmigen Einkoppelort EB1, die Auskopplung hingegen über den Bereich K1 des gekrümmten Lichtwellenleiters LW1. Die Linsenfläche LF1 bildet den punktförmigen Durchlaß DU auf den optimalen Einkoppelort EB7 ab. In Empfangsrichtung wird der gegenüber dem Einkoppelbereich EB7 größere Aus­ koppelbereich, der sich weitgehend mit dem Krümmungsab­ schnitt K1 deckt, auf einen Großteil des Signals DSP ab­ gebildet und von diesem auf den Empfänger E1 umgelenkt. Nur der geringe Anteil des Lichts, der auf den Durchlaß DU fällt, geht verloren.
Fig. 15 zeigt dazu schematisch die Abbildungsverhältnisse am Spiegel DSP des Strahlteilers ST2. Der z. B. etwa kreis­ förmige Durchlaß DK nimmt gegenüber der Aufnahmefläche des Spiegels DSP eine wesentlich kleinere Abstrahlungsfläche ein. Der mit dem Krümmungsabschnitt K1 weitgehend zusam­ menfallende Auskoppelabschnitt (vgl. Fig. 14) wird durch die Linsenfläche LF1 der Halterung TH1 auf eine Fläche AK1 abgebildet und auf das lichtempfindliche Element LE1 des Empfängers E1 reflektiert. Der auf den Spiegel DSP abge­ bildete Auskoppelabschnitt AK1 weist also gegenüber dem Durchlaß DU eine vielfach größere Fläche auf, so daß Emp­ fangsverluste durch die unverspiegelte Stelle am Durchlaß DU weitgehend vermieden sind.
Der Durchlaßspiegel DSP bzw. dessen verspiegelte Fläche ist zum Senden und Empfangen zweckmäßigerweise um einen Winkel zwischen 20 und 70 Grad gegenüber dem Strahlengang des Sende-Strahlungsfeldes SF7 geneigt.
In Fig. 7 ist der Spiegel DSP um einen Winkel von unge­ fähr 45° gegenüber dem Strahlengang bzw. der Strahlachse des abgesendeten Lichtes gekippt. Dadurch ergibt sich für die Sender-/Empfängerkombination S1/E1 eine in etwa recht­ winklige Anordnung, wobei die Position bzw. Lage des Sen­ ders S1 sowie des Empfängers E1 entkoppelt bzw. frei, d. h. unabhängig voneinander, wählbar ist. Der Sender S1 sowie der Empfänger E1 kommen somit besonders kompakt im räum­ lich eingeschränkten Krümmungsbereich KB1 nebeneinander zu liegen.
Anstelle der Strahlteiler ST1 und ST2 der Fig. 6 und 7 ist in Fig. 8 ein Faserkoppler FK im Krümmungsbereich KB1 zwischen dem Sender-/Empfängerpaar S1/E1 und dem ge­ krümmten Lichtwellenleiter LW1 vorgesehen. Der Faserkopp­ ler FK weist zwei, sich in der Art einer Schere überkreu­ zende Lichtwellenleiter SLW und ELW auf. Der Lichtwellen­ leiter ELW ist dabei mit seinem Endstück zum Einkoppelort EB8 (entsprechend EB1 in Fig. 14) am Krümmungsabschnitt K1 des Lichtwellenleiters LW1 nahezu tangential geführt. Der Lichtwellenleiter SLW endet vor einer transparenten Halterung TH8, in der der Lichtwellenleiter LW1 gekrümmt geführt ist. Das Sendeelement SD1 des Senders S1 gibt sein Sende-Strahlungsfeld SF8 ins stirnseitige Ende des Licht­ wellenleiters SLW des Faserkopplers FK ab. In dessen strichpunktiert umrahmt angedeuteter Koppelstelle KS wird das Sende-Strahlungsfeld SF8 zu etwa 50% in den schenkel­ artigen Zuführ-Lichtwellenleiter ELW aufgeteilt und in Richtung auf den Einkoppelort EB8 (analog zu Fig. 14) des gekrümmten Lichtwellenleiters LW1 geführt.
Im Empfangsfall wird ein entlang des Krümmungsabschnitts K1 ausgekoppelte Empfangs-Strahlungsfeld EF8 des Empfangs­ signals ES1 vom offenen, stirnseitigen Ende des Lichtwel­ lenleiters SLW aufgenommen, in der Koppelstelle KS des Fa­ serkopplers FK aufgeteilt, und dem lichtempfindlichen Ele­ ment LE1 des Empfängers E1 durch den Lichtwellenleiter ELW zugeführt. Der Faserkoppler FK teilt somit z. B. das Sende- Strahlungsfeld SF8 sowie das Empfangs-Strahlungsfeld EF8 jeweils im Verhältnis 50 : 50 auf, so daß Aufteilverluste von ca. 3 dB resultieren.
In Fig. 9 ist ein weiterer zu Fig. 1 abgewandelter opti­ scher Transceiver OT9 dargestellt, bei dem als optisches Hilfsmittel zwischen dem Empfänger E1 und dem in einer trans­ parenten Halterung TH9 gekrümmt geführten Lichtwellenleiter LW1 ein externer Lichtwellenleiter, insbesondere eine Gra­ dienindex-Stablinse STL, mit abgeschrägter und verspiegel­ ter Stirnseite VS im Bereich des lichtempfindlichen Elemen­ tes LE1 vorgesehen ist. Dadurch wird ein in der Krümmung K1 ausgekoppeltes Empfangs-Strahlungsfeld EF9, vorzugswei­ se die quantitativ größte Lichtmenge zu Beginn der Krüm­ mung, an der verspiegelten Stirnseite VS des externen Lichtwellenleiters STL in Richtung auf das lichtempfindli­ che Element LE1 und dabei ungefähr um 90° aus seiner Strahlrichtung umgelenkt. Der Sender S1 kann dadurch unab­ hängig bzw. entkoppelt vom Empfänger E1 in eine weitgehend ideale Einkoppelposition relativ nahe im Bereich seines günstigen Einkoppelortes EB9 am Krümmungsabschnitt K1 ge­ bracht werden, so daß das Sende-Strahlungsfeld SF9 des Sendeelementes SD1 weitgehend optimal, d. h. mit hohem Koppelwirkungsgrad tangential in den Kern des Lichtwellen­ leiters LW1 eingekoppelt werden kann.
Bei den in den Fig. 4 mit 9 dargestellten Sender-/Em­ pfänger-Kombinationen bzw. -paaren S1/E1 können der Sender S1 und der Empfänger E1 zweckmäßigerweise in ihrer Posi­ tion vertauscht werden.
Zur optimalen Lichtein- sowie Lichtauskopplung ist in Ab­ wandlung zu Fig. 1 im schematisch dargestellten optischen Transceiver OT10 von Fig. 10 ein Empfänger RE1 im Krüm­ mungsbereich KB1 zur Aufnahme von Lichtanteilen bzw. eines entlang der Krümmung K1 ausgekoppelten Empfangs-Strahlungs­ feldes EF10 des Empfangssignals ES1 im Bereich vor dem Sender S1 angeordnet. Der Empfänger RE1 weist dabei eine Durchlaßöffnung T0 derart auf, daß durch diese ein Sende- Strahlungsfeld SF10 des hinter ihr angeordneten Senders S1 etwa tangential und fokussiert in den Kern des Lichtwel­ lenleiters LW1 am Einkoppelort bzw. -punkt EB10 (entspre­ chend EB1 von Fig. 1 bzw. Fig. 14) einkoppelbar ist. Ob­ wohl das entlang des Krümmungsabschnitts K1 austretende Empfangs-Strahlungsfeld EF10 stark divergent ist, kann seine abgestrahlte Lichtleistung dennoch weitgehend voll­ ständig durch ein großflächiges, lichtempfindliches Ele­ ment LE10 des optischen Empfängers RE1 detektiert werden. Zweckmäßigerweise ist die Durchlaßöffnung T0 im lichtemp­ findlichen Element LE10 des Empfängers RE1 z. B. kreisför­ mig ausgebildet. Dessen Durchmesser ist dann zweckmäßiger­ weise so dimensioniert, daß möglichst die gesamte Licht­ leistung des Sendeelementes SO1 hindurchtreten kann. Ähn­ lich wie in Fig. 7 kann hier auch besonders vorteilhaft ein Sendeelement verwendet werden, dessen Licht auf T0 fokussiert wird. TH2 kann wie in Fig. 7 vorteilhaft mit einer Linsenfläche versehen sein, um die Durchlaßöffnung T0 auf den Einkoppelort EB10 fokussiert abbilden und das Empfangs-Strahlungsfeld EF10 gesammelt auf das lichtemp­ findliche Element LE10 lenken zu können.
Das mit der vorzugsweise kreisförmigen Durchlaßöffnung T0 versehene lichtempfindliche Element LE10 weist zweckmäßi­ gerweise z. B. eine scheibenförmige aktive Fläche auf, die mindestens dreimal größer ist als die Fläche der Durchlaß­ öffnung T0. Bei einer Fläche der Durchlaßöffnung T0 zwi­ schen O,05 und 1 mm2 weist das Empfangselement LE1 zweckmä­ ßigerweise eine aktive Fläche zwischen 1 und 10 mm2 auf. Durch diese besondere Art der Anordnung des Sender-/Empfän­ gerpaares S1/RE1 ist es möglich, zum einen den Sender S1 für eine möglichst gute Einkopplung des Sende-Strahlungs­ feldes SF10, d. h. mit optimalem bzw. idealem Koppelwir­ kungsgrad, möglichst nahe in der Krümmung K1 des Lichtwel­ lenleiters LW1 zu plazieren. Zum anderen kann gleichzeitig auch der Empfänger RE1 so positioniert werden, daß Lichtan­ teile des Empfangssignals ES1 mit weitgehend optimalem bzw. idealem Koppelwirkungsgrad vom Empfänger RE1 aufgenom­ men bzw. registriert werden können.
Anstelle des makroskopischen Biegekopplers BK1 der Fig. 1 mit 10 wird in Fig. 11 ein Mikrokrümmungskoppler MKK zur Lichtein- und Lichtauskopplung verwendet. In Fig. 11 ist der Lichtwellenleiter LW1 zwischen einem Oberteil OT und einem Unterteil UT des Mikrokrümmungskopplers MKK bei­ spielhaft in vier aufeinanderfolgenden Mikrokrümmungen MK1 bis MK4 "gewellt" geführt. Die Krümmungsradien der Mikro­ krümmungen MK1 bis MK4 sind also gegenüber dem Krümmungs­ radius des makroskopischen Biegekopplers BK1 der Fig. 1 mit 10 wesentlich größer gewählt. Zweckmäßigerweise kann das Oberteil OT und das Unterteil UT jeweils als zylindrische Halbschale ausgebildet sein, so daß diese zusammen den Lichtwellenleiter LW1 rohrförmig einschlie­ ßen. Vorteilhaft sind das Oberteil OT und das Unterteil UT transparent ausgebildet und z. B. innenwandig verspiegelt, d. h. das Oberteil OT weist eine verspiegelte Unterseite und das Unterteil UT eine verspiegelte Oberseite auf. Da­ durch werden zum einen Lichtanteile, die nacheinander ent­ lang der vier Mikrokrümmungen aus dem Empfangssignal ES1 ausgekoppelt werden, im Mikrokrümmungskoppler MKK an des­ sen Oberteil OT und Unterteil UT solange gespiegelt, bis sie aufsummiert als Empfangs-Strahlungsfeld EF11 im rech­ ten Teil des Kopplers MKK aus dessen Seitenwand SW austre­ ten. Dort kann z. B. direkt das lichtempfindliche Element LE1 des optischen Empfängers E1 zur Aufnahme des aufsum­ mierten Empfangs-Strahlungsfeldes EF11 vorteilhaft ange­ bracht sein. In Fig. 11 ist der optische Empfänger E1 über die y-Verzweigung YV mit den externen Lichtwellenlei­ tern EL1 und ELF aus Fig. 5 angekoppelt. Die y-Verzwei­ gung YV wird dazu mit ihrem "Fuß", d. h. dem beiden exter­ nen Lichtwellenleitern EL1 und EL2 gemeinsamen Verbindungs­ ende, etwa senkrecht zur Seitenwand SW des Kopplers MKK in deren Mitte bzw. Zentrum angeordnet. Umgekehrt koppelt der Sender S1 mit seinem Sendeelement SD1 ein Sende-Strahlungs­ feld SF11 entlang der vier Makrokrümmungen MK1 bis MK4 ab­ schnittsweise, d. h. "gestückelt", in den Kern des Licht­ wellenleiters LW1 ein. Dies kann ebenfalls z. B. vorteilhaft durch direkte Ankopplung des Sendeelements S1 an der Sei­ tenwand SW oder über eine dort wie in Fig. 11 angebrachte y-Verzweigung erfolgen. Zweckmäßigerweise verläuft der Lichtwellenleiter LW1 im Mikrokrümmungskoppler MBK nicht zentral in der Längsachse der beiden Halbschalen OT und UT sondern leicht gekrümmt aus der Achsmitte heraus, so daß Platz zum Ankoppeln eines optischen Hilfsmittels wie z. B. der y-Verzweigung YV oder direkt der Sender-/Empfängerkom­ bination S1/E1 in einfacher Weise an der Seitenwand SW weitgehend ohne Leistungsverluste gegeben ist. Vorteilhaft kann der durch die Mikrokrümmungen MK1 bis MK4 bewirkte "gestreute" bzw. aufgeteilte Ein- und/oder Auskoppeleffekt noch dadurch verbessert werden, daß das Oberteil OT und das Unterteil UT an den Innenflächen aufgerauht sind sowie der Lichtwellenleiter LW1 unter Druck zwischen den beiden Teilen OT und UT in den vier Mikrokrümmungen MK1 bis MK4 geführt wird. Daneben kann es zur Ein- und Auskopplung von Licht bereits ausreichend sein, z. B. nur die Unterseite des Oberteils OT zu verspiegeln, so daß das entlang der vier Mikrokrümmungen MK1 bis MK4 jeweils nacheinander in Richtung auf das Oberteil OT ausgekoppelte Licht in das vorzugsweise transparente, unverspiegelte Unterteil UT zur Detektion gelenkt wird. In analoger Weise kann die Licht­ einkopplung in umgekehrter Richtung vom Unterteil UT aus erfolgen.
Zweckmäßigerweise kann der Lichtwellenleiter LW1 entlang seines Einlegeabschnitts im Bereich des Mikrokrümmungs­ kopplers MKK zur Verbesserung des Ein- und/oder Auskoppel­ wirkungsgrades (Koppelfaktors) angeschliffen sein. Mit dem Mikrokrümmungskoppler MKK läßt sich vorteilhaft für die Einkopplung z. B. ein Wirkungsgrad zwischen etwa 15 bis 20 dB sowie bei der Auskopplung ein Wirkungsgrad bzw. Koppel­ faktor von etwa 3 dB erreichen.
Die Vorteile einer Ein- bzw. Auskopplung mit Hilfe des Mikrokrümmungskopplers MKK bestehen vor allem darin, daß dieser besonders kostengünstig hergestellt werden kann.
In Fig. 12 ist schließlich ein weiterer zu Fig. 1 abge­ wandelter optischer Transceiver OT12 bzw. OT13 darge­ stellt, dessen Wirkungsweise und Funktion auf der Ab­ hängigkeit der Abstrahlverluste des im Kern des Licht­ wellenleiters LW1 geführten Lichtes von der Wellenlän­ ge sowie der Lichtwellenleiter-Krümmung beruht. Unverän­ dert übernommene Elemente aus den Fig. 1 mit 11 sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 13 zeigt qualitativ diese Dämpfungs- bzw. Abstrahl­ verluste AV für zwei unterschiedliche Krümmungsradien R1 und R2 des Lichtwellenleiters LW1, wobei R1 < R2 ist. Für die beiden unterschiedlichen Krümmungsradien R1 und R2 ergeben sich zwei getrennte, separate Dämpfungskurven: AR1 für den Krümmungsradius R1 und AR2 für den etwas größeren Krümmungsradius R2. Die Dämpfungskurve AR1 kommt dabei bereits für kleine Wellenlängen λ zum Tragen. Die Dämpfungskurve AR2 für den größeren Krümmungsradius R2 ist hingegen erst ab einer Wellenlänge λ von ungefähr 1,5 pm von Bedeutung. Bei Monomode-Lichtwellenleitern erfolgt die Lichtübertragung vorzugsweise bei den beiden Wellenlängen λ 1 = 1,3 µm und λ 2 = 1,55 µm. Somit kann die Dämpfungs­ kurve AR1 vorteilhaft der etwas niedrigeren Übertragungs- Wellenlänge λ 1 = 1,3 µm und die Dämpfungskurve AR2 der etwas größeren Übertragungs-Lichtwellenlänge λ 2 = 1,55 µm eindeutig zugeordnet werden. Dadurch ist es möglich, durch Hintereinanderschalten von zwei Lichtwellenleiter-Krümmun­ gen mit den Radien R1 und R2, wobei R1 < R2, und der ent­ sprechenden Zuordnung der Übertragungs-Wellenlängen λ 1 = 1,3 µm sowie λ 2 = 1,55 µm für Senden und Empfan­ gen, einen optischen Transceiver mit optimalen Ein- und Auskoppelwirkungsgraden zu realisieren.
Fig. 12 zeigt ein erfindungsgemäßes optisches Kommuni­ kationsnetz CS2 mit den beiden erfindungsgemäßen optischen Transceivern OT12 und OT13. Im optischen Transceiver OT12 ist der Lichtwellenleiter LW1 entlang eines ersten Ab­ schnittes SA1 um einen Zylinder ZTS1 mit dem Radius R1 ge­ krümmt herumgelegt und zwischen dem Zylinder ZTS1 und einer zugehörigen Halterung HTS1 in seiner Lage fixiert. Ein Sen­ der TS1 ist im linken Teil des Krümmungsbereichs KBS1 des Biegekopplers BKS1 möglichst nahe am gekrümmten Lichtwellen­ leiter-Abschnitt in einer idealen Einkoppelposition der­ art positioniert und/oder ausgerichtet, daß er ein Sende­ signal SS3 am Einkoppelort (entsprechend EB1 von Fig. 1 bzw. Fig. 14) mit der Wellenlänge λ 1 = 1,3 µm weitgehend optimal, d. h. mit maximalem bzw. idealem Koppelfaktor, in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 in Richtung dessen rechter Übertragungstrecke auf ein op­ tisches Medium OM12 zu einkoppeln kann.
In einem nachfolgenden Abschnitt EA1 des Lichtwellenlei­ ters LW1 ist der Lichtwellenleiter LW1 um einen Zylinder ZTE1 eines Biegekopplers BKE1 mit dem Radius R2, wobei R2 < R1 ist, in einer Halterung HTE1 gekrümmt herumge­ legt. Im linken Teil seines Krümmungsbereiches KBE1 weist der Biegekoppler BKE1 einen optischen Empfänger TE1 für ein in Gegenrichtung ankommendes Empfangssignal ES3 mit der Wellenlänge λ 2 = 1,55 µm auf. In der Nähe des zwi­ schen dem Zylinder ZTE1 und seiner Halterung KBE1 gekrümmt geführten Lichtwellenleiters LW1 kann der Empfänger TE1 in einer idealen Auskoppelposition derart positioniert und/ oder ausgerichtet werden, daß er das entlang der Lichtwel­ lenleiter-Krümmung angekoppelte Empfangssignal ES3 (ent­ sprechend den Koppelverhältnissen von Fig. 1 bzw. Fig. 14) optimal, d. h. mit bestmöglichem Koppelfaktor bzw. ver­ lustarm, weitgehend vollständig aufnehmen kann. Durch die hintereinandergeschaltete, getrennte Ankopplung des Sen­ ders TS1 und des Empfängers TE1 kann unabhängig bzw. ent­ koppelt voneinander das Sendesignal SS3 in Übertragungs­ richtung auf das optische Medium DM12 zu in den Kern des Lichtwellenleiters LW1 optimal, d. h. mit maximalem Koppel­ faktor, eingespeist werden, sowie weiterhin das Empfangs­ signal ES3 in Gegenrichtung optimal, d. h. mit bestmögli­ chen Koppelfaktor, empfangen werden. Der Grund dafür ist, daß der Sender TS1 im Krümmungsbereich KBS1 uneinge­ schränkt, d. h. frei positionierbar und/oder ausrichtbar ist. Genauso ist die Empfangslage des Empfängers TE1 im zweiten Krümmungsbereich KBE1 frei variierbar.
Im rechten Teil von Fig. 12 wird der optische Transceiver OT13 an den Lichtwellenleiter LW1 angeklemmt. Er ist spie­ gelbildlich bezüglich des optischen Mediums OM12 zum opti­ schen Transceiver OT12 aufgebaut. Komponenten des optischen Transceivers OT13, die den Elementen des Transceivers OT12 entsprechen, sind jeweils anstelle der Endziffer 1 mit der Endziffer 3 im Bezugszeichen versehen.
Auf diese Weise erhält man das bidirektionale, optische Kommunikationsnetz CS2 über den Lichtwellenleiter LW1 zwischen dem optischen Transceiver OT12 und dem optischen Transceiver OT13. Dabei bildet der Sender TS2 des Trans­ ceivers OT13 und der Empfänger TE1 des Transceivers OT12 ein 1,55 µm-Übertragungssystem, das "innen" angeordnet ist und mit einer Betriebs-Wellenlänge λ 2 = 1,55 µm arbei­ tet. Außen befindet sich ein gewissermaßen "überge­ stülptes" zweites äußeres Übertragungssystem mit dem Sen­ der TS1 des Transceivers OT12 und dem zugeordneten Empfän­ ger TE2 des Transceivers OT13, das mit einer Wellenlänge λ 1 = 1,3 µm arbeitet. Da nun der Krümmungsradius bzw. Biegeradius R2 (< R1) bei der Wellenlänge λ 1 = 1,3 µm für das "innere" System keine nennenswerte Dämpfung verur­ sacht, (vgl. hierzu Fig. 13) wird das "äußere" (Übertra­ gungssystem durch die in seinem Lichtweg bzw. Übertragungs­ weg angeordneten Biegekoppler BKE1 und BKS2 des inneren Systems mit dem Krümmungsradius R2 nicht beeinflußt. Da­ durch ist es möglich, daß sowohl das "innere" als auch das "äußere" Übertragungssystem unabhängig bzw. entkoppelt voneinander weitgehend optimal senden und empfangen, d. h. ggf. auch im gleichen Zeitintervall.
Da jeder Biegekoppler nur einen Sender bzw. einen Empfän­ ger enthält, können diese vorteilhaft jeweils einzeln bzw. individuell in der für sie optimalen Koppel-Position sit­ zen, so daß keine Kompromisse hinsichtlich der Koppelwir­ kungsgrade eingegangen werden müssen. Auf diese Weise ist jeweils eine ideale Einzelanordnung bzw. Positionierung für den Sender S1 und den Empfänger E1 bei etwas erhöh­ tem Aufwand aufgrund der höheren Kosten durch die zusätz­ lichen Biegekoppler, der zur Zeit relativ teuren 1550 nm Sendeelemente, der größeren Baugröße, usw. möglich, so daß sich weitgehend optimale Koppelfaktoren für das Senden und/oder Empfangen im jeweiligen optischen Transceiver in­ dividuell einstellen lassen.
Fig. 16 zeigt einen zu Fig. 4 abgewandelten optischen Transceiver OT16, der hinsichtlich seiner Sende- und/oder Empfangsverhältnisse optimiert sowie besonders kosten­ günstig herstellbar ist. Unverändert übernommene Elemente aus Fig. 4 sind in Fig. 16 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Krümmungsbereich KB1 des Biege­ kopplers BK1 ist zwischen dem Sendeelement SD1 des Senders S1 und einem strichpunktiert umrahmt angedeuteten Einkop­ pelort bzw. Einkoppelabschnitt EB16 im rechten Endbereich des Lichtwellenleiter-Krümmungsabschnitts K1 eine Gradien­ tenindex-Stablinse GIL als optisches Hilfsmittel zwischen­ geschaltet. Dieser externe Lichtwellenleiter leitet Licht­ strahlen eines vom Sendeelement SD1 abgestrahlten Sende- Strahlungsfeldes SF16 weitgehend verlustarm bis in die Nähe des gekrümmt geführten Lichtwellenleiters LW1 und fokussiert diese dann derart, z. B. punktförmig, auf den Einkoppelort EB16, daß das Sende-Strahlungsfeld SF16 mit hoher Lichtleistung bzw. optimal in den Kern des Licht­ wellenleiters LW1 eingekoppelt und dort das Sendesignal SS1 mit weitgehend optimaler Sendeleistung hervorgerufen wird. Indem also die Lichtstrahlen des Sende-Strahlungsfel­ des SF16 auf den Einkoppelort EB16 im Endbereich des Krüm­ mungsabschnitts K1 des Lichtwellenleiters LW1, das heißt vor dem Übergang zu dessem geradlinigen Verlauf, vorzugs­ weise fokussiert abgebildet, werden, sind Abstrahlverluste bzw. eine unerwünschte Lichtauskopplung aufgrund eines wei­ teren gekrümmten Verlaufs des Lichtwellenleiters LW1 ver­ mieden.
In Gegenrichtung zur Übertragungsrichtung des Sendesignals SS1 werden Lichtanteile des Empfangssignals ES1 entlang des Krümmungsabschnitts K1 des Lichtwellenleiters LW1 aus­ gekoppelt. Aufgrund der geometrischen Abmessungen praktisch verfügbarer Sender und Empfänger ist es erschwert oder nicht möglich, auch noch den Empfänger E1 mit seinem licht­ empfindlichen Element LE1 optimal in der Nähe des Krüm­ mungsabschnitts K1 zum idealen bzw. optimalen Lichtempfang aufzustellen. Um dennoch möglichst viele der Lichtstrahlen, die entlang des Krümmungsabschnitts K1 ausgekoppelt wer­ den, mit dem lichtempfindlichen Element LE1 des optischen Empfängers E1 aufsammeln zu können, ist wie in Fig. 4 zwischen dem lichtempfindlichen Element LE1 des optischen Empfängers E1 und dem Krümmungsabschnitt K1 der externe Lichtwellenleiter EL2 als optisches Hilfsmittel angebracht. In Fig. 16 ist dieser externe Lichtwellenleiter EL2 strichpunktiert eingezeichnet. Ausgehend vom lichtempfind­ lichen Element LE1 ist er bis in die Nähe des Krümmungsab­ schnitts K1 derart gekrümmt und positioniert, daß seine Stirnseite hauptsächlich Lichtstrahlen erfaßt, die zu Be­ ginn der Krümmung K1, das heißt ungefähr bei EB16, antei­ lig aus dem noch ungedämpften Empfangssignal ES1 ausge­ koppelt werden.
Um nun sicherzustellen, daß auch die restlichen ausgekop­ pelten Lichtstrahlen im übrigen Teil des Krümmungsab­ schnitts K1 vom lichtempfindlichen Element LE1 noch mit­ erfaßt werden, wird der externe Lichtwellenleiter bzw. Zu­ führ-Lichtwellenleiter EL2 auf der dem Krümmungsabschnitt K1 zugewandten Oberseite abgeschliffen, während seine Un­ terseite verspiegelt bleibt, sowie seine Stirnseite abge­ schrägt. Der angeschliffene Lichtwellenleiter ist in Fig. 16 mit ALW bezeichnet und durchgezogen eingezeichnet. Er deckt dabei die linke Hälfte der aktiven Fläche des lichtempfindlichen Elements mit seiner Strahlcharakteri­ stik ab, während die rechte Hälfte freibleibt und insbe­ sondere der zweiten Hälfte des Krümmungsabschnitts K1 zu­ geordnet wird. Bei einem Plastik-Lichtwellenleiter genügt beispielsweise zur reflexionsfreien Lichteinkopplung in den Lichtwellenleiter ALW bereits das Aufrauhen der Ober­ fläche seiner Oberseite.
Zweckmäßigerweise wird die Stirnseite des Lichtwellen­ leiters ALW derart abgeschrägt, daß der Lichtstrahl S1, der auf die rechte untere Ecke bzw. Kante der Stirnsei­ te trifft, gerade noch in den Lichtwellenleiter AWL hin­ eingekoppelt wird. Die untere Ecke des abgeschliffenen Lichtwellenleiters ALW stimmt dabei mit der des exter­ nen Lichtwellenleiters EL2 überein. Die obere Ecke des abgeschliffenen Lichtwellenleiters ALW wandert hingegen nach links vom Krümmungsabschnitt K1 weg, so daß sich dessen abgeschrägte Stirnseite ergibt. Die Abschrägung bzw. Neigung der Stirnseite erfolgt derart, daß diesen beiden Ecken zugeordnete Öffnungswinkel einen möglichst großen Auskoppelabschnitt entlang des Krümmungsabschnitts K1 abdecken, so daß möglichst auch noch Lichtstrahlen, die im Anfangs- und Endbereich des Krümmungsabschnitts K1 aus­ treten, in den Lichtwellenleiter ALW eingekoppelt werden. Zweckmäßigerweise wird für den Öffnungswinkel der unteren und oberen Ecke bei einem Krümmungsradius von etwa 3 cm und einem Krümmungswinkel von etwa 90° jeweils ein Winkel von etwa 60° gewählt. Auf diese Weise treten auch noch Lichtstrahlen, die auf die untere und obere Ecke treffen, wie z. B. B1 und B3, in den abgeschliffenen Lichtwellenlei­ ter ALW ein.
Durch diese beiden Maßnahmen, das heißt durch das Anschlei­ fen des externen Lichtwellenleiters EL2 sowie das Abschrä­ gen seiner Stirnseite, wird erreicht, daß sich die ausge­ koppelten Lichtstrahlen weitgehend entlang des gesamten Krümmungsabschnitts K1 auf die aktive Fläche des lichtemp­ findlichen Elementes LE1 abbilden lassen. So trifft bei­ spielsweise ein Lichtstrahl B1, der im Bereich EB16 aus dem ankommenden, noch zu Beginn der Krümmung K1 des Licht­ wellenleiters LW1 ungedämpften Empfangssignal ES aus des­ sem Kern ausgekoppelt wird, auf die verspiegelte Unterkan­ te der Stirnseite des angeschliffenen Lichtwellenleiters ALW. Von dort reflektiert verläßt er diesen wieder durch die angeschliffene unverspiegelte Oberseite des Lichtwel­ lenleiters ALW und wird auf die rechte freie Hälfte des lichtempfindlichen Elementes EL1 gelenkt. Ein Lichtstrahl B2, der im weiteren Verlauf der ersten Hälfte des Krüm­ mungsabschnitts K1 aus dem Empfangssignal ES1 tangential ausgekoppelt wird, fällt von vorn in die Mitte der offenen Stirnseite des angeschliffenen Lichtwellenleiters ALW. Der Lichtstrahl B2 wird in weiteren Verlauf des Lichtwellenlei­ ters ALW in dessen Inneren an der verspiegelten Unterseite reflektiert und dem lichtempfindlichen Element LE1 zuge­ führt. In der zweiten Krümmungshälfte des Krümmungsab­ schnitts K1 tritt beispielsweise etwas nach dem Krümmungs­ maximum ein Lichtstrahl B3 etwa tangential aus dem ver­ bleibenden Restanteil des Empfangssignals ES1 aus, fällt von oben in den angeschliffenen, unverspiegelten Licht­ wellenleiter ALW und wird an dessen verspiegelter Unter­ seite reflektiert, so daß er ebenfalls auf das lichtemp­ findliche Element LE1 trifft. Ein Lichtstrahl B4, der im Endbereich der linken, zweiten Krümmungshälfte des Licht­ wellenleiters LW1 etwa tangential austritt, fällt schließ­ lich direkt, das heißt ohne Einfluß des angeschliffenen Lichtwellenleiters ALW auf die aktive Fläche des lichtemp­ findlichen Elementes LE1. Dadurch ist weitgehend sicherge­ stellt, daß zum einen diejenigen Lichtstrahlen, die mit besonders hoher Lichtleistung in der ersten Hälfte des Krümmungsabschnitts K1 aus dem Empfangssignal ES1 ausge­ koppelt werden, auf das lichtempfindliche Element LE1 ge­ langen. Zum anderen werden zusätzlich auch diejenigen Lichtstrahlen, die im weiteren Verlauf des Krümmungsab­ schnitts K1 aus dem verbleibenden Rest des dann gedämpften Empfangssignals ES1 ausgekoppelt werden, ebenfalls dem lichtempfindlichen Element LE1 zugeführt.
Die in Fig. 16 empfangsseitig getroffenen Maßnahmen werden vorteilhaft für Plastik-Lichtwellenleiter durch­ geführt, die bei gängigen Kerndurchmessern (etwa bei 2 mm) kostengünstig angeboten werden.

Claims (27)

1. Optischer Transceiver (OT1) zur bidirektionalen Nach­ richtenübertragung über einen Lichtwellenleiter (LW1) unter Verwendung eines Biegekopplers (BK1) sowie eines ein Sendesignal (SS1) liefernden optischen Senders (S1) und eines ein Empfangsignal (ES1) aufnehmenden optischen Emp­ fängers (E1), dadurch gekennzeichnet, daß der Transceiver (OT1) als Biegekoppler (BK1) derart ausgebildet ist, daß er entlang des Lichtwellenleiters (LW1) jeweils an einem beliebig vorgebbaren Lichtwellen­ leiter-Abschnitt (A1) ankoppelbar ist, und daß im Krüm­ mungsbereich (KB1) des Biegekopplers (BK1) jeweils der Sender (S1) und weiterhin der Empfänger (E1) derart posi­ tioniert sind, daß in diesem Krümmungsbereich (KB1) je­ weils Anteile des Empfangssignals (ES1), das im Lichtwel­ lenleiter (LW1) in Übertragungsrichtung auf den Biegekopp­ ler (BK1) zu geführt ist, vom Empfänger (E1) aufnehmbar sind und daß weiterhin in diesem Krümmungsbereich (KB1) das optische Sendesignal (SS1) vom Sender (S1) in entge­ gengesetzter Richtung in den Lichtwellenleiter (LW1) ein­ koppelbar ist.
2. Optischer Transceiver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Krümmungsbereich (KB1) des Biegekopplers (BK1) zwi­ schen dem Sender (S1) und dem gekrümmt geführten Lichtwel­ lenleiter (LW1) mindestens ein dem Sender (S1) getrennt zugeordnetes, optisches Hilfsmittel vorgesehen ist.
3. Optischer Transceiver nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Krümmungsbereich (KB1) zwischen dem Empfänger (E1) und dem gekrümmt geführten Lichtwellenleiter (LW1) min­ destens ein dem Empfänger (E1) getrennt zugeordnetes, op­ tisches Hilfsmittel vorgesehen ist.
4. Optischer Transceiver nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Krümmungsbereich (KB1) als optisches Hilfsmittel je­ weils mindestens eine diskrete Linse (L11, L12) vorgesehen ist.
5. Optischer Transceiver nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Krümmungsbereich (KB1) als optisches Hilfsmittel jeweils mindestens ein externer Lichtwellenleiter (z. B. EL1, EL2) vorgesehen ist.
6. Optischer Transceiver nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Lichtwellenleiter (z. B. EL1, EL2) jeweils als Gradientenindex-Stablinse (SL1) ausgebildet ist.
7. Optischer Transceiver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Krümmungsbereich (KB1) mindestens ein dem Sender (S1) sowie dem Empfänger (E1) gemeinsam zugeordnetes, optisches Hilfsmittel angeordnet ist.
8. Optischer Transceiver nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei externe Lichtwellenleiter (z. B. EL1, EL2) für je­ weils eine Sender-/Empfängerkombination (z. B. S1, E1) ei­ ner Übertragungsrichtung im Krümmungsbereich (KB1) zu ei­ ner Y-Verzweigung (YV) als gemeinsames optisches Hilfsmit­ tel zusammengefaßt sind.
9. Optischer Transceiver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Krümmungsbereich (KB1) jeweils zwischen der Sender-/ Empfängerkombination (z. B. S1, E1) einer Übertragungsrich­ tung und dem gekrümmten Lichtwellenleiter (z. B. LW1) als gemeinsames optisches Hilfsmittel ein Strahlteiler (ST1) zwischengeschaltet ist.
10. Optischer Transceiver nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlteiler (ST1) als Faserkoppler (FK) ausge­ bildet ist.
11. Optischer Transceiver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (RE1) im Krümmungsbereich (KB1) zur Auf­ nahme des Empfangssignals (ES1) vor dem Sender (S1) ange­ ordnet ist, und daß der Empfänger (RE1) eine Durchlaßöff­ nung (T0) derart aufweist, daß durch diese Durchlaßöffnung (T0) das optische Sendesignal (SS1) aus dem Sender (S1) in den Lichtwellenleiter (LW1) einkoppelbar ist.
12. Optischer Transceiver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegekoppler (BK1) als Mikro-Krümmungskoppler (MKK) ausgebildet ist.
13. Optischer Transceiver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegekoppler (BK1) eine optisch transparente Hal­ terung (z. B. TH1) aufweist, in der der Lichtwellenleiter (LW1) gekrümmt geführt ist.
14. Optischer Transceiver nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (z. B. TH1) des Biegekopplers (BK1) als Linsen wirkende Flächen (z. B. LF1) aufweist, die jeweils als optisches Hilfsmittel im Krümmungsbereich (KB1) zwi­ schengeschaltet sind.
15. Optischer Transceiver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Krümmungsbereich (KB1) des Biegekopplers (BK1) für jede Übertragungsrichtung jeweils eine Sender-/Empfänger­ kombination (S1/E1; S1*/E1*) positioniert ist.
16. Optisches Kommunikationsnetz (CS1) zur bidirektio­ nalen Nachrichtenübertragung über einen Lichtwellenleiter (LW1) zwischen einem ersten und einem zweiten optischen Transceiver (OT1, OT2), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Transceiver (OT1, OT2) vorgesehen sind, die nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf­ gebaut sind.
17. Optischer Transceiver (z. B. OT12) zur bidirektionalen Nachrichtenübertragung über einen Lichtwellenleiter (LW1) unter Verwendung eines Biegekopplers (z. B. BKS1) sowie eines ein Sendesignal (z. B. SS3) liefernden, optischen Senders (z. B. TS1) und eines ein Empfangssignal (z. B. ES3) aufnehmenden, optischen Empfängers (z. B. TE1), insbesonde­ re nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ersten Streckenabschnitt (z. B. SA1) des Lichtwellenleiters ein erster Biegekoppler (z. B. BKS1) mit einem dessen Krümmungsbereich (z. B. KBS1) zugeordneten optischen Sender (z. B. TS1) sowie in einem nachfolgen­ den zweiten Streckenabschnitt (z. B. EA1) ein zweiter Bie­ gekoppler (z. B. BKE1) mit einem dessen Krümmungsbereich (z. B. KBE1) zugeordneten optischen Empfänger (z. B. TE1) angekoppelt sind, und daß der Sender (z. B. TS1) eine Strahlungscharakteristik aufweist, die von der Empfangs­ charakteristik des Empfängers (z. B. TE1) verschieden ist.
18. Optischer Transceiver nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (z. B. TS1) eine Strahlungscharakteristik aufweist, die von der Empfangscharakteristik des Empfän­ gers (z. B. TE1) bezüglich der Wellenlänge verschieden ist.
19. Optischer Transceiver nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (z. B. TS1) im Krümmungsbereich (z. B. KBS1) seines Biegekopplers (z. B. BKS1) weitgehend ideal auf ei­ nen Einkoppelort entlang des gekrümmten Lichtwellenleiters (LW1) ausgerichtet ist.
20. Optischer Transceiver nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (z. B. TE1) im Krümmungsbereich (z. B. BKE1) weitgehend ideal auf einen Auskoppelabschnitt ent­ lang des gekrümmten Lichtwellenleiters (LW1) ausgerichtet ist.
21. Optischer Transceiver nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Biegekoppler (z. B. BKS1) einen kleineren Krümmungsradius als der zweite Biegekoppler (z. B. BKE1) aufweist (R1 < R2).
22. Optischer Transceiver nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Biegekoppler (z. B. BKS1) eine Sende-Wellen­ länge von etwa λ 1 = 1,3 µm und dem zweiten Biegekoppler (z. B. BKE1) eine Empfangs-Wellenlänge von etwa λ 2 = 1,55 µm zugeordnet ist.
23. Optisches Kommunikationsnetz (CS2) zur bidirektiona­ len Nachrichtenübertragung über einen Lichtwellenleiter (LW1) unter Verwendung eines ersten und eines zweiten optischen Transceivers (OT3, OT4), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Transceiver (OT3, OT4) vorgesehen sind, die nach einem der Ansprüche 17 bis 22 aufgebaut sind.
24. Verfahren zum Betreiben eines optischen Transceivers über einen Lichtwellenleiter (LW1) unter Verwendung eines Biegekopplers (BK1), wobei jeweils von einem optischen Sender (S1) ein Sendesignal (SS1) abgegeben, sowie von einem optischen Empfänger (E1) ein Empfangssignal (ES1) aufgenommen wird, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegekoppler (BK1) entlang des Lichtwellenleiters (LW1) jeweils an einem beliebig vorgebbaren Lichtwellen­ leiter-Abschnitt (A1) angekoppelt wird, und daß im Krüm­ mungsbereich (KB1) des Biegekopplers (BK1) jeweils der Sender (51) und weiterhin der Empfänger (E1) derart positioniert werden, daß in diesem Krümmungsbereich (KB1) jeweils Anteile des Empfangssignals (ES1), das im Lichtwellenleiter (LW1) in Übertragungsrichtung auf den Biegekoppler (BK1) zugeführt wird, vom Empfänger (E1) aufgenommen werden und weiterhin jeweils das Sendesignal (SS1) vom Sender (S1) in entgegengesetzter Richtung in den Lichtwellenleiter (LW1) eingekoppelt wird.
25. Verfahren zur bidirektionalen Nachrichtenübertragung über einen Lichtwellenleiter (LW1) zwischen jeweils einem ersten und einem zweiten optischen Transceiver, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Transceiver (OT1, OT2) jeweils nach dem Verfahren von Anspruch 24 an den Lichtwellenleiter (LW1) angekoppelt werden.
26. Verfahren zum Betreiben eines optischen Transceivers über einen Lichtwellenleiter (LW1) unter Verwendung eines Biegekopplers (z. B. BKS1), wobei jeweils von einem opti­ schen Sender (z. B. TS1) ein Sendesignal (z. B. SS3) abge­ geben sowie von einem optischen Empfänger (z. B. TE1) ein Empfangssignal (z. B. ES3) aufgenommen wird, insbesondere nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an einen ersten Streckenabschnitt (z. B. SA1) des Lichtwellenleiters (LW1) ein erster Biegekoppler (z. B. BKS1) mit einem dessen Krümmungsbereich (z. B. KBS1) zuge­ ordneten optischen Sender (z. B. TS1) sowie in einem nach­ folgenden zweiten Streckenabschnitt (z. B. EA1) ein zweiter Biegekoppler (z. B. BKE1) mit einem dessen Krümmungsbereich (z. B. KBE1) zugeordneten optischen Empfänger (z. B. TE1) angekoppelt werden, und daß das Sendesignal (z. B. SS3) vom Sender (z. B. TS1) mit einer Strahlungscharakteristik am Einkoppelort entlang des gekrümmten Lichtwellenleiters (LW1) eingekoppelt wird, die von der Empfangscharakteristik des Empfängers (z. B. TE1), mit dem Anteile des Empfangssig­ nals (z. B. ES3) aufgenommen werden, verschieden ist.
27. Verfahren zur bidirektionalen Nachrichtenübertragung über einen Lichtwellenleiter (LW1) zwischen jeweils einem ersten und einem zweiten optischen Transceiver, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Transceiver (OT3, OT4) jeweils nach dem Verfahren von Anspruch 26 an den Lichtwellenleiter (LW1) angekoppelt und betrieben werden.
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