DE4308554A1 - Coupling arrangement for two-way optical communication using double-refracting prisms - Google Patents
Coupling arrangement for two-way optical communication using double-refracting prismsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Koppelanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a coupling arrangement according to the Preamble of claim 1.
Optische Signale, die auf zwei verschiedenen Glasfasern lau fen, können mit Hilfe von sogenannten 2 : 1-Kopplern auf einer Glasfaser vereinigt werden. Derartige 2 : 1-Koppler, die die Kopplung zwischen zwei Signalwegen auf der einen und einen Signalweg auf der anderen Seite bewirken, werden häufig mit tels symmetrischer Faserschmelzkoppler realisiert, bei denen über eine bestimmte Strecke zwei Glasfasern aneinander geschmolzen sind. Bei der 2 : 1-Kopplung werden dabei auf der einen Seite beide Faserenden als Eingänge verwendet, während auf der anderen Seite der Ausgangsanschluß nur mit einem der Faserenden verbunden ist. Die Leistung der Signale beider Fasern verteilt sich dabei - vollkommene Symmetrie vorausge setzt - gleichmäßig auf beide Ausgangsanschlüsse, da aber nur einer der Ausgangsanschlüsse beschaltet ist, geht die Hälfte der Eingangsleistung am nichtbeschalteten Anschluß verloren. Die beschriebenen 2 : 1-Koppler werden beim bidirektionalen Betrieb unter Verwendung der nominell gleichen Wellenlänge und beliebiger Polarisation empfangsseitig zur Auftrennung und sendeseitig zur Zusammenführung des Sende- und Empfangs signals, also des Signals der lokalen Laserdiode und des der Photodiode zuzuführenden Signals verwendet. Auch in diesem Falle halbiert sich die Leistung der jeweiligen Signale beim Durchgang durch einen symmetrischen 2:1-Koppler. Diese Leistungsminderung wurde beim Stande der Technik mittels stärkerer Laser und empfindlicherer Photodioden kompensiert, bei verzweigten optischen Netzen wurde auch eine Verminderung der Teilnehmerzahl und damit der Zahl der Leistungsverzwei gungen vorgenommen, um insbesondere mit geringeren Anforde rungen an die Empfängerempfindlichkeit auszukommen.Optical signals lukewarm on two different glass fibers fen, with the help of so-called 2: 1 couplers on one Glass fiber can be combined. Such 2: 1 couplers that the Coupling between two signal paths on one and one Signal path on the other hand are often associated with realized using symmetrical fiber fusion couplers, in which over a certain distance two glass fibers together have melted. With the 2: 1 coupling, the one side used both fiber ends as inputs while on the other hand the output connector only with one of the Fiber ends is connected. The performance of the signals of both Fibers are distributed - perfect symmetry is required sets - evenly on both output connections, but only one of the output connections is wired, half goes the input power at the unconnected connection is lost. The 2: 1 couplers described are used for bidirectional Operation using the nominally the same wavelength and any polarization at the receiving end for separation and on the transmission side for merging the transmission and reception signals, i.e. the signal of the local laser diode and the Signal to be fed to the photodiode used. Also in this Trap halves the power of the respective signals Passage through a symmetrical 2: 1 coupler. This Reduced performance was in the prior art by means of stronger laser and more sensitive photodiodes compensated, there was also a decrease in branched optical networks the number of participants and thus the number of performance split conditions made, in particular with lower requirements to get by on receiver sensitivity.
Die Aufgabe bei der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Koppelanordnung für bidirektionale optische Nachrichten übertragung mit der Wirkung eines 2 : 1-Kopplers anzugeben, die vergleichsweise geringe Verluste aufweist.The object of the present invention is a coupling arrangement for bidirectional optical messages transmission with the effect of a 2: 1 coupler to specify the has comparatively low losses.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Koppelanordnung der eingangs erwähnten Art gelöst, die entsprechend dem Kenn zeichen des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist.According to the invention, the object is achieved by a coupling arrangement solved the type mentioned, which according to the characteristic character of claim 1 is further developed.
Eine bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Koppelanord nung ist im Patentanspruch 3 beschrieben, vorteilhafte Wei terbildungen enthalten die Patentansprüche 4 bis 7, die in vorteilhaft einfacher Weise auch Polarisationsmultiplex- oder Wellenlängenmultiplexbetrieb ermöglichen.A preferred embodiment of the coupling arrangement according to the invention voltage is described in claim 3, advantageous Wei further developments contain the claims 4 to 7, which in advantageously also simple polarization multiplexing or Enable wavelength division multiplexing.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention is intended to be based on one in the drawing illustrated embodiment are explained in more detail.
Dabei zeigt:It shows:
Fig. 1 die Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Koppel anordnung, Fig. 1 arrangement, the schematic view of the coupling according to the invention,
Fig. 2 eine erste detaillierte Darstellung der erfindungsge mäßen Koppelanordnung mit dem Strahlenverlauf für das vom Lichtwellenleiter an die Koppelanordnung abgege bene Licht Fig. 2 shows a first detailed representation of the coupling arrangement according to the invention with the beam path for the light emitted by the optical waveguide to the coupling arrangement
Fig. 3 eine zweite detaillierte Darstellung der erfindungs gemäßen Koppelanordnung mit dem Strahlenverlauf für das von der Koppelanordnung an den Lichtwellenleiter abgegebene Licht, Fig. 3 is a second detailed view of the coupling arrangement according to the Invention with the beam path for the output from the switching arrangement to the fiber optic light,
Fig. 4 die Darstellung der erfindungsgemäßen Koppelanordnung mit zwei Laserdioden. Fig. 4 shows the coupling arrangement according to the invention with two laser diodes.
Die Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Koppelanordnung KA mit einem kombinierten Eingangs- und Ausgangsanschluß EA an einen Lichtwellenleiter von dem Licht mit einer ersten Leistung P1 aufgenommen und an den Licht mit einer zweiten Leistung P2 abgegeben wird. Die Koppelanordnung KA verfügt über zwei uni direktionale Anschlüsse, über den einen wird das vom Licht wellenleiter aufgenommene Licht mit der ersten Leistung P1 an eine Photodiode PD abgegeben, über den zweiten unidirektiona len Anschluß wird das Licht einer ersten lokalen Laserdiode LD1 mit der Leistung P2 von der Koppelanordnung KA aufgenom men. Für die weitere Betrachtung wird vorausgesetzt, daß die beiden Lichtsignale wenigstens angenähert gleiche Wellenlänge aufweisen, die Wellenlängen liegen also im gleichen optischen Fenster des Lichtwellenleiters, sie unterscheiden sich also nur im Rahmen der Exemplarstreuungen der verwendeten Laser dioden, beim Ausführungsbeispiel sind das einige 10 nm. Fig. 1 shows the coupling arrangement of the invention KA with a combined input and output terminal EA to an optical waveguide of the light having a first power P 1 and added is supplied to the light with a second power P2. The coupling arrangement KA has two uni-directional connections, via which the light received by the optical waveguide with the first power P 1 is emitted to a photodiode PD, and the light from a first local laser diode LD1 with the power P is transmitted via the second unidirectional connection 2 picked up by the coupling arrangement KA. For further consideration, it is assumed that the two light signals have at least approximately the same wavelength, that is to say the wavelengths are in the same optical window of the optical waveguide, so they differ only in the scope of the specimen scatter of the laser diodes used, in the exemplary embodiment these are a few 10 nm.
In der Fig. 2 ist die Koppelanordnung KA nach der Fig. 1 zusammen mit dem Strahlenverlauf für das vom Lichtwellenlei ter abgegebene Licht detaillierter dargestellt. Die Koppler anordnung enthält ein erstes und ein zweites handelsübliches doppelbrechendes Prisma PR1, PR2, zwischen denen ein handels üblicher Faraday-Rotierer FR angebracht ist. Die Prismen PR1, PR2 sind so angeordnet, daß deren brechende Kanten K1, K2 in entgegengesetzte Richtungen weisen, außerdem sind jeweils die dem Faraday-Rotierer zugewandten Seitenflächen der Prismen zueinander und zu den Stirnflächen des Faraday-Rotierers angenähert planparallel. An der dem Faraday-Rotierer FR abge wandten Seitenfläche des ersten Prismas PR1, die an die erste brechende Kante K1 angrenzt, ist über den Eingangs- und Aus gangsanschluß EA der Koppelanordnung der Lichtwellenleiter LWL angekoppelt. Entsprechend sind an der dem Faraday-Rotie rer FR abgewandten Seitenfläche des zweiten Prismas PR2, die an die zweite brechende Kante K2 angrenzt, die unidirektiona len Anschlüsse für die Photodiode PD und benachbart für die erste Laserdiode LD1 angekoppelt, wobei die zur Ankopplung verwendete polarisationserhaltende Faser um wahlweise etwa +5° oder etwa -5° zur x-Achse geneigt ist.In Fig. 2, the coupling arrangement KA according to FIG. 1 is shown in more detail together with the beam path for the light emitted by the Lichtwellenlei ter. The coupler arrangement contains a first and a second commercially available birefringent prism PR1, PR2, between which a standard Faraday rotator FR is attached. The prisms PR1, PR2 are arranged in such a way that their refractive edges K1, K2 point in opposite directions. In addition, the side faces of the prisms facing the Faraday rotator are approximately plane-parallel to one another and to the end faces of the Faraday rotator. On the side facing away from the Faraday rotator FR of the first prism PR1, which adjoins the first breaking edge K1, the optical fiber LWL is coupled via the input and output connection EA of the coupling arrangement. Correspondingly, the unidirectional connections for the photodiode PD and adjacent for the first laser diode LD1 are coupled to the side surface of the second prism PR2 facing away from the Faraday rotator FR, which adjoins the second breaking edge K2, the polarization-maintaining fiber used for the coupling being coupled is optionally inclined by approximately + 5 ° or approximately -5 ° to the x-axis.
In der Fig. 2a sind die Polarisationsrichtungen a, b bzw. A, B für die sich aus dem vom Lichtwellenleiter abgegebenen Licht ergebenden beiden Komponenten in einem Koordinaten system dargestellt, in dem die x-, y- und z-Achse senkrecht aufeinanderstehen.In Fig. 2a, the polarization directions a, b or A, B coming out from the output from the optical fiber light resulting two components in a coordinate system shown in which the x, y and z axis perpendicular to each other are provided.
Die kristallografischen Achsen des ersten Prismas PR1 sind so ausgerichtet, daß bei der Aufteilung des vom Lichtwellenlei ter abgegebenen Lichtes in einen außerordentlichen und in einen ordentlichen Strahl die Komponente mit der ersten Pola risationsrichtung a der außerordentliche (ao) und die zweite Komponente mit der zweiten Polarisationsrichtung b der ordentliche (o) Strahl sind. Im Faraday-Rotierer FR werden die Polarisationsrichtungen a, b beider Komponenten umThe crystallographic axes of the first prism PR1 are like this aligned that in the division of the light waveguide emitted light into an extraordinary and a decent beam of component with the first pola risk direction a the extraordinary (ao) and the second Component with the second polarization direction b are neat (o) beam. In the Faraday rotator FR the polarization directions a, b of both components
45° + n·180° mit n = 0, 1, 2, . . . oder45 ° + n · 180 ° with n = 0, 1, 2,. . . or
135° + n·180° mit n = 0, 1, 2, . . . 135 ° + n180 ° with n = 0, 1, 2,. . .
gleichsinnig zu den Polarisationsrichtungen A bzw. B ver dreht.ver in the same direction to the polarization directions A and B turns.
Die Brechung an den Grenzflächen des Faraday-Rotierer FR führt außerdem zu einer Parallelverschiebung der beiden Kom ponenten a, b, die aber im vorliegenden Falle unwesentlich ist und deshalb nicht mit dargestellt wurde. Das zweite Pris ma PR2 ist nun so geschnitten, daß die Ausrichtung dessen kristallografischer Achsen dazu führt, daß die erste Kompo nente mit der ersten verdrehten Polarisationsrichtung A wie derum der außerordentliche Strahl und die zweite Komponente mit der zweiten nunmehr verdrehten Polarisationsrichtung B wiederum der ordentliche Strahl ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß für die erste und zweite Komponente mit den Polarisationsrichtungen a, b; A, B beide Prismen den gleichen Brechungsindex aufweisen. Bei Verwendung von Calcit- Prismen ergibt sich für die erste Komponente mit den ersten Polarisationsrichtungen a, A für beide Prismen ein Brechungs index von 1,45, während sich für die zweite Komponente mit den Polarisationsrichtungen b, B für beide Prismen der Bre chungsindex 1,62 ergibt. Damit ergibt sich aber insgesamt keine Richtungsänderung für das vom Lichtwellenleiter abgege bene Licht sondern nur eine Parallelverschiebung beider Kom ponenten.The refraction at the interfaces of the Faraday rotator FR also leads to a parallel shift of the two comm components a, b, but in the present case insignificant is and was therefore not shown. The second prize ma PR2 is now cut so that the orientation of it crystallographic axes leads to the fact that the first compo with the first twisted polarization direction A as therefore the extraordinary ray and the second component with the second polarization direction B now rotated again is the neat ray. By this arrangement is achieved for the first and second components with the directions of polarization a, b; A, B both prisms have the same refractive index. When using calcite Prisms result for the first component with the first Polarization directions a, A are refractive for both prisms index of 1.45, while opting for the second component the polarization directions b, B for both prisms of the Bre index is 1.62. But this results overall no change of direction for that given off by the optical fiber level light but only a parallel shift of both com components.
Die Fig. 3 zeigt wiederum die erfindungsgemäße Koppelanord nung, der dargestellte Strahlenverlauf bezieht sich aber auf das von der lokalen Laserdiode erzeugte und in den Lichtwel lenleiter einzukoppelnde Licht. Die erste Laserdiode LD1 ist dazu über einen Polarisationsstrahlteiler PST und 2 polarisa tionserhaltende Fasern PEF1, PEF2 an das zweite Prisma PR2 angekoppelt. Dabei wird das Licht der Laserdiode vom Polari sationsstrahlteiler in eine dritte und in eine vierte Kompo nente mit einer dritten und einer vierten Polarisationsrich tung c, d aufgespaltet. Wie aus den Darstellungen der Polari sationsrichtung in Fig. 3a erkennbar, soll die dritte Kompo nente mit der dritten Polarisationsrichtung c im zweiten Prisma PR2 der ordentliche Strahl sein, während entsprechend die vierte Komponente mit der vierten Polarisationsrichtung d der außerordentliche Strahl a.o. ist. Die Polarisationsrich tungen der dritten und der vierten Komponente werden beim Durchlaufen durch den Faraday-Rotierer FR in die dritte und in die vierte verdrehte Polarisationsrichtung C, D verändert. Beim Durchlaufen durch das erste Prisma PR1 ist nun aber, wie auch aus der Fig. 3a ersichtlich die dritte Komponente mit der dritten verdrehten Polarisationsrichtung C der außeror dentliche Strahl a.o., während die vierte Komponente mit der vierten verdrehten Polarisationsrichtung D den ordentlichen Strahl o. darstellt.Again, the Fig. 3 shows the voltage Koppelanord invention, but the optical path presented refers to the signal generated by the local laser diode and lenleiter in the Lichtwel light to be coupled. For this purpose, the first laser diode LD1 is coupled to the second prism PR2 via a polarization beam splitter PST and 2 polarization-maintaining fibers PEF1, PEF2. The light from the laser diode is split by the polarization beam splitter into a third and a fourth component with a third and a fourth polarization direction c, d. As can be seen from the representations of the polarization direction in FIG. 3a, the third component with the third polarization direction c in the second prism PR2 should be the ordinary beam, while correspondingly the fourth component with the fourth polarization direction d is the extraordinary beam ao. The polarization directions of the third and fourth components are changed in the third and fourth twisted polarization directions C, D when they pass through the Faraday rotator FR. When passing through the first prism PR1, however, as can also be seen from FIG. 3a, the third component with the third twisted polarization direction C is the extraordinary beam ao, while the fourth component with the fourth twisted polarization direction D represents the ordinary beam o .
Beim Ausführungsbeispiel ergibt sich unter Verwendung der erwähnten Calcit-Prismen für die dritte Komponente mit der Polarisationsrichtung c im zweiten Prisma PR2 ein Brechungs index von 1,62 und entsprechend für die vierte Komponente mit der Polarisationsrichtung d ein Brechungsindex von 1,45. Um gekehrt hat das erste Prisma PR1 für die dritte Komponente mit der dritten verdrehten Polarisationsrichtung C den Bre chungsindex 1,45, während sich für die vierte Komponente der Brechungsindex 1,62 ergibt. Im Gegensatz zum Strahlenverlauf nach Fig. 2, bei dem sich nur eine Parallelverschiebung ergab, werden die von rechts nach links verlaufenden Strahlen nach unten bzw. oben abgelenkt. Die Umlenkung ergibt sich dabei für einen Einfallswinkel von beispielsweise 30° bei einem Brechungsindex n=1,62 zu 18,6° und mit einem Brechungs index von n=1,45 zu 13,5°. Beim Strahlenverlauf nach Fig. 3 ergibt sich für den gewählten Winkel von 30° zunächst eine Ablenkung der dritten Komponente mit der Polarisationsrich tung c um 18,6 nach oben und dann im ersten Prisma PR1 um 13,5° nach unten, die Ablenkung insgesamt beträgt also 5° nach oben. Für die vierte Komponente mit der vierten Polari sationsrichtung d ergibt sich zunächst im zweiten Prisma PR2 eine Ablenkung um 13,5° nach oben und dann im ersten Prisma PR1 um 18,6 nach unten, so daß eine Ablenkung von 5° nach unten übrig bleibt. Am kombinierten Eingangs-Ausgangsanschluß EA weichen also die beiden Komponenten zueinander um etwa 10° ab.In the exemplary embodiment, using the calcite prisms mentioned, a refractive index of 1.62 results for the third component with the polarization direction c in the second prism PR2 and accordingly a refractive index of 1.45 for the fourth component with the polarization direction d. Conversely, the first prism PR1 has the refractive index 1.45 for the third component with the third twisted polarization direction C, while the refractive index 1.62 results for the fourth component. In contrast to the beam path according to FIG. 2, in which there was only a parallel shift, the beams running from right to left are deflected downwards or upwards. The deflection results for an angle of incidence of, for example, 30 ° with a refractive index n = 1.62 to 18.6 ° and with a refractive index of n = 1.45 to 13.5 °. When the beam path of Fig. 3 is obtained for the selected angle of 30 ° at first a diversion of the third component with the polarization Rich tung c 18.6 upwards and then the first prism PR1 13.5 ° downward, the total deflection is so 5 ° upwards. For the fourth component with the fourth polarization direction d there is first a deflection by 13.5 ° upwards in the second prism PR2 and then by 18.6 downwards in the first prism PR1, so that a deflection of 5 ° downwards remains . At the combined input-output connection EA, the two components thus deviate from one another by approximately 10 °.
Damit die beiden Komponenten mit den verdrehten Polarisa tionsrichtungen C und D verlustfrei in den Lichtwellenleiter gelangen, müssen die vom Polarisationsstrahlteiler abgegebe nen Komponenten c und d an der Seitenfläche des zweiten Prismas PR2 eine Neigung von etwa 5° nach oben bzw. nach unten aufweisen, so daß die Komponenten mit den verdrehten Polarisationsrichtungen C und D zueinander parallel aus dem Prisma PR1 austreten.So that the two components with the twisted Polarisa directions C and D lossless in the optical fiber arrive, must be given by the polarization beam splitter NEN components c and d on the side surface of the second Prism PR2 an inclination of about 5 ° up or down have bottom so that the components with the twisted Polarization directions C and D parallel to each other from the Exit prism PR1.
Dies wird in Fig. 4 verdeutlicht, in der der Strahlengang in der erfindungsgemäßen Koppleranordnung für beide Übertra gungsrichtungen in Form von Mittenstrahlen von parallelen Strahlenbündeln dargestellt ist. Während im Lichtwellenleiter und damit auch am Eingangs- und Ausgangsanschluß EA der Kop pelanordnung sämtliche Lichtstrahlen parallel laufen, ist nur das aus dem zweiten Prisma PR2 in Richtung auf die Photodiode PD austretende Strahlenbündel parallel. Der erste und der zweite Anschluß für die Laserdiode sind demgegenüber, je nach Polarisationsrichtung um einen bestimmten Winkel gegen die x- Achse geneigt anzuordnen. Das Licht muß dazu nach Stand der Technik mit einem entsprechend ausgerichteten Polarisations strahlteiler z. B. einem Glan-Thompson-Polarisator in die Kom ponenten c und d aufgeteilt und beispielsweise mit polarisa tionserhaltenden Fasern mit dem entsprechenden Winkel von +5,9° und -5,6° beim Ausführungsbeispiel gegen die x-Achse geneigt zum Prisma PR2 geführt werden. Da die Laserdiode linear polarisiertes Licht aussendet, ist es zweckmäßig, die LD so auszurichten, daß mit einer polarisationserhaltenden Faser nur Licht mit der Polarisationsrichtung c an die Kopp leranordnung und damit an das zweite Prisma angekoppelt wird. Somit ist nur ein Eingang in Fig. 4 belegt; an den zweiten Eingang kann eine zweite Laserdiode angeschlossen werden.This is illustrated in Fig. 4, in which the beam path in the coupler arrangement according to the invention for both transmission directions is shown in the form of center beams of parallel beams. While in the optical waveguide and thus also at the input and output connection EA of the coupling arrangement all light beams run in parallel, only the beam emerging from the second prism PR2 in the direction of the photodiode PD is parallel. In contrast, the first and the second connection for the laser diode are to be arranged inclined at a certain angle to the x-axis, depending on the direction of polarization. The light must be according to the prior art with a correspondingly aligned polarization z. B. a Glan-Thompson polarizer divided into the components c and d and, for example, with polarization-maintaining fibers with the corresponding angle of + 5.9 ° and -5.6 ° in the exemplary embodiment inclined against the x-axis to the prism PR2 will. Since the laser diode emits linearly polarized light, it is expedient to align the LD so that only light with the polarization direction c is coupled to the coupler arrangement and thus to the second prism with a polarization-maintaining fiber. Thus, only one input is occupied in Fig. 4; a second laser diode can be connected to the second input.
Unter der Voraussetzung, daß beide Laserdioden Licht mit annähernd gleicher Wellenlänge abgeben, kann die zweite Laserdiode beispielsweise als Ersatzlaser oder zur Kontrolle des Lichtwellenleiters verwendet werden. Weil die beiden Laserdioden so angeordnet werden, daß die Polarisation das Licht des einen Lasers orthogonal zu der des Lichts des ande ren Lasers ist, könnte durch entsprechende Ansteuerung eine derartige Anordnung für die Signalübertragung im Polarisa tionsmultiplex verwendet werden. Bei der Ansteuerung der bei den Laserdioden mit dem gleichen Signal ist eine Verdoppelung der Lichtleistung im Lichtwellenleiter und damit beispiels weise eine höhere Reichweite möglich. Es ist auch möglich, Laserdioden mit zueinander unterschiedlicher Wellenlänge aus zusuchen, die dann auch nicht im gleichen "optischen Fenster" bzw. spektralen Durchlaßbereich des Lichtwellenleiters liegen muß. Durch entsprechende Ansteuerung der beiden Laserdioden ergibt sich dann eine einfache Möglichkeit zur Signalübertra gung im Wellenlängenmultiplex. Provided that both laser diodes use light can emit approximately the same wavelength, the second Laser diode, for example, as a replacement laser or as a control of the optical fiber can be used. Because the two Laser diodes are arranged so that the polarization Light of one laser orthogonal to that of the light of the other Ren laser, could be a by appropriate control such an arrangement for signal transmission in the Polarisa tion multiplex can be used. When controlling the at the laser diodes with the same signal is a doubling the light output in the optical fiber and thus, for example as a longer range possible. It is also possible, Laser diodes with different wavelengths from each other who are not in the same "optical window" or spectral pass band of the optical waveguide got to. By appropriately controlling the two laser diodes Then there is a simple possibility for signal transmission wavelength division multiplex.
Die beschriebene Vorrichtung dient für die Laserdiode gleich zeitig als optischer Isolator. Neben der verlustfreien Kopp lung verhindert die Vorrichtung somit, daß die Laserdiode durch Reflexionen aus dem Lichtwellenleiter gestört wird.The device described serves the same for the laser diode early as an optical isolator. In addition to the lossless Kopp The device thus prevents the laser diode is disturbed by reflections from the optical fiber.
Von der Laserdiode und der Photodiode kann keine Strahlung in den Lichtwellenleiter reflektiert werden, das optische Fern nebensprechen läßt sich somit drastisch reduzieren.No radiation can enter the laser diode and the photodiode the optical fiber are reflected, the optical long distance crosstalk can thus be drastically reduced.
Eine weitere Möglichkeit zur Ausnutzung der Koppelanordnung nach Fig. 4 ergibt sich durch Vertauschen der Anschlüsse von Photodiode PD einerseits und Laserdioden LD1, LD2 anderer seits. Die Anschlüsse für die beiden Laserdioden LD1, LD2 würden dann auf 2 kleinflächig oder eine großflächige Photo diode geführt. Da das vom Lichtwellenleiter stammende Licht beim Austritt aus dem zweiten Prisma PR2 eine Neigung von ca. 5° nach oben und nach unten aufweist, sind die beiden Photo dioden-Anschlußfasern entsprechend zu neigen.Another possibility for utilizing the coupling arrangement according to FIG. 4 is obtained by exchanging the connections of photodiode PD on the one hand and laser diodes LD1, LD2 on the other hand. The connections for the two laser diodes LD1, LD2 would then lead to 2 small-area or one large-area photo diode. Since the light originating from the optical waveguide has an inclination of approx. 5 ° upwards and downwards when it emerges from the second prism PR2, the two photo diode connecting fibers have to be inclined accordingly.
Bei der Verwendung von 2 Photodioden, denen jeweils eine Kom ponente mit einer der beiden zueinander orthogonalen Pola risationsrichtungen zugeführt wird, ergibt sich in einfacher Weise ein Demultiplexer für im Polarisationsmultiplex auftre tendes Empfangslicht. Damit das von der Laserdiode stammende Licht vollständig in den Lichtwellenleiter gelangt, ist in diesem Fall ein Faraday-Rotierer mit einem Verdrehwinkel vonWhen using 2 photodiodes, each with a com component with one of the two mutually orthogonal pola directions of risk are given in simple terms A demultiplexer for polarization multiplex occurs receiving light. So that comes from the laser diode All of the light entering the optical fiber is in in this case a Faraday rotator with a twist angle of
135° + n·180° mit n = 0, 1, 2, . . .135 ° + n180 ° with n = 0, 1, 2,. . .
zu verwenden. Bei Weiterverwendung des Faraday-Rotierers mit dem Ver drehwinkel vonto use. If you continue to use the Faraday rotator with Ver angle of rotation of
45° + n·180° mit n = 0, 1, 2, . . .45 ° + n · 180 ° with n = 0, 1, 2,. . .
ist als zweites
Prisma PR2 ein in anderen kristallographischen Richtungen
geschnittenes (Calcit-) Prisma zu verwenden.is second
Prism PR2 to use a (calcite) prism cut in other crystallographic directions.
Claims (9)
daß ein erstes und ein zweites doppelbrechendes Prisma (PR1, PR2) vorgesehen sind, die parallel zueinander und im Abstand von einander so angeordnet sind, daß deren brechende Kanten (K1, K2) in entgegengesetzte Richtungen weisen, daß zwischen bei den Prismen (PR1, RP2) ein Faraday-Rotierer (FR) angeordnet ist, daß die dem Faraday-Rotierer (FR) unmittelbar benach barten Seitenflächen der Prismen zueinander planparallel sind und
daß an der dem Faraday-Rotierer (FR) abgewandten und an die erste brechende Kante (K1) angrenzenden Seitenfläche des einen Prismas (PR1) der Lichtwellenleiter (LWL) und an der entsprechenden Seite des anderen Prismas (PR2) eine erste Laserdiode (LD1) und die Photodiode (PD) angekoppelt sind.1. Coupling arrangement for bidirectional optical message transmission with a bidirectional connection to an optical waveguide and unidirectional connections to a laser diode and a photodiode, characterized in that
that a first and a second birefringent prism (PR1, PR2) are provided, which are arranged parallel to one another and at a distance from one another such that their refractive edges (K1, K2) point in opposite directions, that between the prisms (PR1, RP2) a Faraday rotator (FR) is arranged that the Faraday rotator (FR) immediately adjacent side surfaces of the prisms are plane-parallel to each other and
that on the side surface of the one prism (PR1) facing away from the Faraday rotator (FR) and adjoining the first breaking edge (K1) and the optical waveguide (LWL) and on the corresponding side of the other prism (PR2) a first laser diode (LD1) and the photodiode (PD) are coupled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4308554A DE4308554A1 (en) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Coupling arrangement for two-way optical communication using double-refracting prisms |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4308554A DE4308554A1 (en) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Coupling arrangement for two-way optical communication using double-refracting prisms |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4308554A1 true DE4308554A1 (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=6483074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4308554A Withdrawn DE4308554A1 (en) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Coupling arrangement for two-way optical communication using double-refracting prisms |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4308554A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5883730A (en) * | 1995-12-29 | 1999-03-16 | Lucent Technologies Inc. | Optical transceiver for multi-directional and multi-wavelength applications |
| DE10122010A1 (en) * | 2000-05-08 | 2002-01-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Multiplexing/demultiplexing arrangement, has polarizing element; waves enter element linearly polarized; statistically polarized waves are separated into two linearly polarized waves |
| DE19508100B4 (en) * | 1995-02-03 | 2004-09-02 | Storz Endoskop Gmbh | Device for coupling light rays into an optical fiber |
| CN104344889A (en) * | 2014-10-23 | 2015-02-11 | 上海卫星工程研究所 | Ultraviolet non-imaging prism spectrometer optical system |
-
1993
- 1993-03-17 DE DE4308554A patent/DE4308554A1/en not_active Withdrawn
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| DE10122010B4 (en) * | 2000-05-08 | 2004-02-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Arrangement for multiplexing and / or demultiplexing |
| CN104344889A (en) * | 2014-10-23 | 2015-02-11 | 上海卫星工程研究所 | Ultraviolet non-imaging prism spectrometer optical system |
| CN104344889B (en) * | 2014-10-23 | 2017-04-05 | 上海卫星工程研究所 | Ultraviolet non-imaged prism spectrometer optical system |
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