DE4425097A1 - Optischer Sternkoppler - Google Patents

Optischer Sternkoppler

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DE4425097A1
DE4425097A1 DE19944425097 DE4425097A DE4425097A1 DE 4425097 A1 DE4425097 A1 DE 4425097A1 DE 19944425097 DE19944425097 DE 19944425097 DE 4425097 A DE4425097 A DE 4425097A DE 4425097 A1 DE4425097 A1 DE 4425097A1
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light deflecting
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Tetsuya Saitoh
Hideo Shimizu
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Fuji Electric Co Ltd
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2817Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Sternkopp­ ler zur Verteilung und Kopplung von Lichtsignalen, die mit­ tels Wellenleitern wie etwa Lichtwellenleitern (optischen Fasern) übertragen werden.
Zum Aufbau eines Kommunikations-Netzwerks mit Lichtwellenlei­ tern oder ähnlichem sind optische Sternkoppler (nachfolgend einfach als Sternkoppler bezeichnet) erforderlich. Ein bekannter Sternkoppler, der diese Aufgabe löst, ist in Fig. 11 gezeigt.
Dieser Sternkoppler wird dadurch hergestellt, daß man mehrere Lichtwellenleiter 101-105, zusammenbündelt, das Bündel bei hoher Temperatur schmilzt, um einen verschmolzenen Abschnitt 110 zu erzeugen, und einen Reflektor 120 am vorderen Ende des verschmolzenen Abschnitts 110 anordnet. Aus dem Lichtwellen­ leiter 103 austretendes Licht durchläuft beispielsweise den verschmolzenen Abschnitt 110, wird von dem Reflektor 120 reflektiert, durchläuft erneut den verschmolzenen Abschnitt 110 und wird auf die anderen Lichtwellenleiter verteilt.
Allgemein hat das aus einem Lichtwellenleiter austretende Licht eine Intensitätsverteilung, bei der die Intensität um die Mitte hoch ist und zu den Rändern hin abnimmt. Deshalb werden bei dem in Fig. 11 gezeigten Sternkoppler verschiedene Teile des aus einem einzelnen Lichtwellenleiter austretenden Lichts auf die anderen Lichtwellenleiter verteilt, so daß Lichtsignale nicht gleichförmig verteilt werden können. Aus einem Lichtwellenleiter austretendes Licht wird in diffuser Form weitergeleitet. Bei dem gemäß Darstellung in Fig. 11 aufgebauten Sternkoppler wird das austretende Licht einfach von einem Reflektor reflektiert. Daher erreicht ein großer Anteil des Lichts nicht die anderen Lichtwellenleiter, so daß ein großer Verlust auftritt.
Daraus folgend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sternkoppler zu schaffen, der in der Lage ist, Lichtsignale im wesentlichen gleichförmig zu verteilen oder den Verlust zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sternkoppler gemäß Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 2 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Jede Lichtablenkeinrichtung in einem beleuchteten Bereich ist immer optisch mit jeder Lichtablenkeinrichtung in den übrigen beleuchteten Bereichen gekoppelt. Dabei sind die optischen Kopplungsintensitäten zwischen ihnen im wesentlichen gleich. Lichtsignale können daher gleichförmig verteilt werden. Jede Lichtablenkeinrichtung des Lichtablenkteils ist optisch so ausgelegt, daß sie, wenn sie einen einfallenden Lichtstrahl in viele Teile aufteilt, diese ablenkt und abgehende Strahlen aus ihnen macht, einen Teil jedes Lichtstrahls auf einer gewünschten Reflexionsfläche fokussiert oder ihn kollimiert. Als Folge davon wird der Verlust an optischer Energie verrin­ gert.
Die Stirnflächen der mit dem Wellenleiterhalter verbundenen Wellenleiter sind rotationssymmetrisch angeordnet derart, daß benachbarte Wellenleiter regelmäßig voneinander beabstandet sind. In dem Lichtablenkteil sind die beleuchteten Bereiche, die den mit dem Wellenleiterhalter verbundenen Wellenleitern entsprechen, rotationssymmetrisch angeordnet, so daß benach­ barte Wellenleiter in gleicher Weise voneinander beabstandet sind. Folglich ist der Sternkoppler leicht zu entwerfen und herzustellen. Der Lichtablenkteil weist überlappende beleuch­ tete Bereiche auf, in denen Lichtablenkbereiche installiert sind. Der gesamte Lichtablenkbereich enthält weniger als N × (N-1) Lichtablenkeinrichtungen. Dies erlaubt eine Minia­ turisierung.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung von Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung von Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Modifikation von Fig. 1,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Modifikation von Fig. 3,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines speziellen Bei­ spiels eines Lichtablenkteils,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines anderen speziel­ len Beispiels des Lichtablenkteils,
Fig. 9 eine schematische Ansicht eines modifizierten Bei­ spiels der Öffnungen,
Fig. 10 eine schematische Ansicht eines einheitlichen Auf­ baus, und
Fig. 11 eine schematische Ansicht eines bekannten Aufbaus.
Der in Fig. 1 dargestellte Sternkoppler umfaßt einen Wellen­ leiterhalter 1, ein Lichtablenkteil 2 und einen Planspiegel 3. Der Wellenleiterhalter 1 ist mit Öffnungen 12a, 12b, 12c und 12d versehen (12a und 12d sind nicht dargestellt). Licht­ wellenleiter 11a, 11b, 11c und 11d (11c und 11d sind nicht dargestellt) sind in Montagelöchern gehalten, die in dem Wellenleiterhalter 1 ausgebildet sind. Dadurch sind die Stirnflächen, von denen Lichtstrahlen aus den Lichtwellenlei­ tern austreten, mit den Öffnungen verbunden. Lichtstrahlen 13a, 13b, 13c und 13d (13c und 13d sind nicht gezeigt), die von den Lichtwellenleitern 11a, 11b, 11c bzw. 11d ausgehen, durchsetzen die Öffnungen 12a, 12b, 12c bzw. 12d und treffen auf beleuchtete Bereiche 21a, 21b, 21c und 21d (21d ist nicht dargestellt) des Lichtablenkteils 2 auf.
In jedem der beleuchteten Bereiche 21a, 21b, 21c und 21d sind drei Lichtablenkeinrichtungen ausgebildet, die je aus einem Transmissionsbeugungsgitter bestehen. Wenn beispielsweise der Lichtstrahl 13a von dem Lichtwellenleiter 11a in den beleuch­ teten Bereich 21a eintritt, lenkt eine in diesem beleuchteten Bereich 21a vorhandene Lichtablenkeinrichtung 201 einen Teil des Strahls durch Beugung ab und bewirkt, daß der Strahl von dieser Einrichtung in einer solchen Weise austritt, daß der abgelenkte Strahl auf der Reflexionsfläche 31 des Planspie­ gels 3 fokussiert wird. Der abgehende Lichtstrahl 221 wird von der Reflexionsfläche 31 reflektiert und trifft als Licht­ strahl 222 auf die Lichtablenkeinrichtung 202 auf, die in dem beleuchteten Bereich 21b vorhanden ist.
Wenn der Lichtstrahl 13b von dem Lichtwellenleiter 11b in den beleuchteten Bereich 21b eintritt, lenkt die Lichtablenkein­ richtung 202 einen Teil des Strahls durch Beugung ab und bewirkt, daß der Strahl von dieser Einrichtung in einer sol­ chen Weise abgeht, daß der ablenkte Strahl auf der Refle­ xionsfläche 31 des Planspiegels 3 fokussiert wird. Der abge­ hende Lichtstrahl 22 wird von der Reflexionsfläche 31 reflek­ tiert und trifft als Lichtstrahl 221 auf die Lichtablenkein­ richtung 201 auf, die in dem beleuchteten Bereich 21a vorhan­ den ist.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, wird daher ein Teil des Licht­ strahls 13a, der von dem Lichtwellenleiter 11a ausgeht, von der Lichtablenkeinrichtung 201, der Reflexionsfläche 31 und der Lichtablenkeinrichtung 202 nacheinander abgelenkt und läuft dann in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung, in welcher der von dem Lichtwellenleiter 11b abgestrahlte Licht­ strahl 13b läuft. Schließlich tritt der Lichtstrahl in den Lichtwellenleiter 11b ein. In ähnlicher Weise wird ein Teil des Lichtstrahls 13b, der von dem Lichtwellenleiter 11b aus­ geht, von der Lichtablenkeinrichtung 202, der Reflexionsflä­ che 31 und der Lichtablenkeinrichtung 201 nacheinander abge­ lenkt und läuft dann in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der der von dem Lichtwellenleiter 11a ausgehende Lichtstrahl 13a läuft. Schließlich tritt der Lichtstrahl in den Lichtwellenleiter 11a ein. Es zeigt sich damit, daß das Lichtsignal von dem Lichtwellenleiter 11a an den Lichtwellen­ leiter 11b übergeben werden kann und das Lichtsignal von dem Lichtwellenleiter 11b an den Lichtwellenleiter 11a.
Die in dem beleuchteten Bereich 21a außer der Lichtablenkein­ richtung 201 vorhandenen weiteren beiden Lichtablenkeinrich­ tungen bilden Paare mit den Lichtablenkeinrichtungen, die innerhalb der beleuchteten Bereiche 21c und 21d angeordnet sind und wirken in ähnlicher Weise wie die oben beschriebenen Lichtablenkeinrichtungen 201 und 202. Daher können Lichtsig­ nale zwischen den Lichtwellenleitern 11a und 11c und zwischen den Lichtwellenleitern 11a und 11d übertragen werden.
Die bis hierher erfolgte Beschreibung konzentrierte sich auf die Lichtablenkeinrichtungen innerhalb des beleuchteten Bereichs 21a. Die Lichtablenkeinrichtungen innerhalb der anderen beleuchteten Bereiche arbeiten ähnlich. Wenn folglich ein Lichtsignal von irgendeinem der Lichtwellenleiter, der mit dem Wellenleiterhalter 1 verbunden ist, ausgeht, dann kann dieses Licht zu allen anderen mit dem Wellenleiterhalter 1 verbundenen Lichtwellenleitern übertragen werden.
In den Fig. 1 und 2 sind die Lichtablenkeinrichtungen Trans­ missionsbeugungsgitter. Es kann sich aber auch um Reflexions­ einrichtungen handeln. Fig. 3 ist eine schematische Darstel­ lung einer solchen Anordnung. Fig. 4 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Betriebsweise.
Die mit dem Wellenleiterhalter 1 verbundenen Lichtwellenlei­ ter 11a, 11b, 11c, 11d (bezüglich 11a und 11b wird auf Fig. 4 Bezug genommen) strahlen Lichtstrahlen 13a, 13b, 13c und 13d ab (nur 13a und 13b sind dargestellt) und beleuchten Bereiche 21a, 21b, 21c und 21d. Drei Lichtablenkeinrichtungen (von denen nur 102′ und 202′ dargestellt sind), von denen jede aus einem Reflexionsbeugungsgitter besteht, sind in jedem der beleuchteten Bereiche 21a bis 21d angeordnet.
Wenn beispielsweise der von dem Lichtwellenleiter 11a ausge­ hende Lichtstrahl 13a in den beleuchteten Bereich 21a ein­ tritt, dann lenkt die in diesem beleuchteten Bereich 21a vor­ handene Lichtablenkeinrichtung 201′ einen Teil des einfallen­ den Strahls durch Beugung ab und bewirkt, daß der abgelenkte Strahl diese Einrichtung so verläßt, daß der Strahl auf eine Reflexionsfläche 31′ des Wellenleiterhalters 1, welche dem Lichtablenkteil 2 gegenüberliegend ausgebildet ist, fokus­ siert wird. Dabei wird der abgehende Lichtstrahl 221 von der Reflexionsfläche 31′ reflektiert und trifft als Lichtstrahl 222 auf die Lichtablenkeinrichtung 201′ auf, die innerhalb des beleuchteten Bereichs 21b vorhanden ist.
Wenn der Lichtstrahl 13b von dem Lichtwellenleiter 11b in den beleuchteten Bereich 21b eintritt, dann lenkt die Lichtab­ lenkeinrichtung 202′ einen Teil des Strahls durch Beugung ab und bewirkt, daß der Strahl von dieser Einrichtung in einer solchen Weise ausgeht, daß er auf der Reflexionsfläche 31′ fokussiert wird. Dabei wird der abgehende Lichtstrahl 222 von der Reflexionsfläche 31′ reflektiert und trifft als Licht­ strahl 221 auf die Lichtablenkeinrichtung 201′ in dem beleuchteten Bereich 21a auf. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird daher ein Teil des von dem Lichtwellenleiter 11a ausgehenden Lichtstrahls 13a von der Lichtablenkeinrichtung 201′, der Reflexionsfläche 31′ und der Lichtablenkeinrichtung 202′ nacheinander abgelenkt. Daher läuft der abgelenkte Strahl in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der der von dem Lichtwellenleiter 11b ausgehende Lichtstrahl 13b läuft, und tritt in den Lichtwellenleiter 11b ein.
In ähnlicher Weise wird ein Teil des von dem Lichtwellenlei­ ter 11b ausgehenden Lichtstrahls 13b von der Lichtablenkein­ richtung 202′, der Lichtreflexionsfläche 31′ und der Lichtab­ lenkeinrichtung 201′ nacheinander abgelenkt. Der abgelenkte Strahl läuft dann in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in welcher der von dem Lichtwellenleiter 11a ausge­ hende Lichtstrahl 13a läuft, und tritt in den Lichtwellenlei­ ter 11a ein. Folglich kann das Lichtsignal von dem Lichtwel­ lenleiter 11a auf den Lichtwellenleiter 11b übertragen wer­ den. Ebenso kann das Lichtsignal von dem Lichtwellenleiter 11b zu dem Lichtwellenleiter 11a übertragen werden.
Die bisherige Beschreibung der Fig. 3 und 4 konzentrierte sich auf den Zusammenhang zwischen den Lichtablenkeinrichtun­ gen 201′ und 202′. Derselbe Zusammenhang besteht zwischen anderen Lichtablenkeinrichtungen 203′ und 204′ (nicht darge­ stellt). Wenn folglich ein Lichtsignal von irgendeinem der mit dem Wellenleiterhalter 1 verbundenen Lichtwellenleiter abgestrahlt wird, dann kann dieses Signal auf alle anderen mit dem Wellenleiterhalter 1 verbundenen Lichtwellenleiter übertragen werden. Bei dem Beispiel der Fig. 3 und 4 kann als Lichtablenkeinrichtung anstelle eines Reflexionsbeugungsgit­ ters ein Spiegel verwendet werden.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Modifikation des Ausführungs­ beispiels der Fig. 1 und 2. Fig. 6 zeigt schematisch eine Modifikation des Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wird ein zwischen einer Lichtablenkeinrichtung und der Reflexionsfläche des Planspiegels übertragener Lichtstrahl von der Lichtablenkein­ richtung in einer solchen Weise abgelenkt, daß der Strahl auf der Reflexionsfläche fokussiert wird. Gemäß Darstellung in Fig. 5 kann der Lichtstrahl alternativ von einer Lichtablenk­ einrichtung so abgelenkt werden, daß der zwischen der Licht­ ablenkeinrichtung und einem Planspiegel übertragene Licht­ strahl so abgelenkt wird, daß er zu einem parallelen Strahl wird. Eine entsprechende Alternative besteht für das Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 3 und 4 und ergibt sich aus der Dar­ stellung in Fig. 6.
Bei der bis hierher erfolgten Beschreibung der Ausführungs­ beispiele der Fig. 1 bis 6 sind die Öffnungen in den Lichtab­ lenkeinrichtungen kreisförmig und haben dieselbe Größe. In jedem beleuchteten Bereich, der die Lichtablenkeinrichtungen enthält, ist jede Lichtablenkeinrichtung rotationssymmetrisch in bezug auf alle anderen Lichtablenkeinrichtungen in demsel­ ben beleuchteten Bereich bezogen auf den Mittelpunkt des beleuchteten Bereichs angeordnet. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des beleuchteten Bereichs und jeder Lichtablenk­ einrichtung ist für alle beleuchteten Bereiche derselbe. Da die räumliche Intensitätsverteilung des von den einzelnen Lichtwellenleitern ausgehenden Lichtstrahls eine Rotations­ symmetrie aufweist, werden, wenn die Intensitäten der von den Lichtwellenleitern ausgehenden Lichtstrahlen bei der Beleuch­ tung der Lichtablenkeinrichtungen gleich sind, die Intensitä­ ten der auf die Lichtablenkeinrichtungen auftreffenden Licht­ strahlen gleich.
Jede Lichtablenkeinrichtung ist ferner planparallel zur Reflexionsfläche eines Planspiegels ausgebildet, so daß der Abstand von jeder Lichtablenkeinrichtung zu der Reflexions­ fläche für alle Lichtablenkeinrichtungen derselbe ist. Daher wird ein auf einen bestimmten beleuchteten Bereich auftref­ fender Lichtstrahl von den Lichtablenkeinrichtungen in diesem beleuchteten Bereich in zwei Lichtstrahlteile gleicher Inten­ sität aufgeteilt, und diese Strahlteile werden dann abge­ lenkt. Zusätzlich wird bewirkt, daß diese Lichtstrahlteile auf ihre jeweiligen Lichtablenkeinrichtungen auftreffen, die mit jenen Lichtablenkeinrichtungen, die denselben Kopplungs­ wirkungsgrad aufweisen, Paare bilden. Die Strahlen werden dann abgelenkt und treten in die Lichtwellenleiter ein, die ihre jeweiligen Lichtablenkeinrichtungen bestrahlen können. Als Folge davon können die Intensitäten der Lichtstrahlen im wesentlichen gleichförmig gemacht werden.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines speziellen Beispiels des Lichtablenkteils.
Bei diesem Beispiel sind die beleuchteten Bereiche 21a bis 21d rotationssymmetrisch in bezug auf die Mittenachse 22 senkrecht zur Zeichenebene angeordnet. Die Bereiche sind so angeordnet, daß die Abstände zwischen den benachbarten beleuchteten Bereichen gleich sind. Darüber hinaus sind Licht­ ablenkeinrichtungen 201 bis 215 rotationssymmetrisch in bezug auf die Mittenachse 22 in jedem beleuchteten Bereich angeord­ net.
Lichtwellenleiter emittieren Lichtstrahlen, die auf die beleuchteten Bereiche auftreffen. Lichtsignale werden zwi­ schen diesen Lichtwellenleitern mittels der Lichtablenkein­ richtungen gekoppelt. Von diesen Einrichtungen bilden 201 und 202 ein Paar, 203 und 204 ein Paar, 205 und 206 ein Paar, 207 und 208 ein Paar, 209 und 210 ein Paar und 211 und 212 ein Paar. In diesem Lichtablenkteil 12 sind drei Lichtablenkein­ richtungen gleicher Form rotationssymmetrisch in bezug auf die Mittenachse 22 in jedem beleuchteten Bereich angeordnet.
Folglich können die Intensitäten der Lichtstrahlen gleichför­ mig gemacht werden.
Fig. 8 zeigt ein anderes spezielles Beispiel des Lichtablenk­ teils. Fünf Lichtwellenleiter strahlen Lichtstrahlen ab, die jeweils fünf Bereiche beleuchten. In jedem beleuchteten Bereich sind vier Lichtablenkeinrichtungen montiert.
Der beleuchtete Bereich 21a enthält Lichtablenkeinrichtungen 201, 210, 211 und 215. Der beleuchtete Bereich 21b enthält Lichtablenkeinrichtungen 202, 203, 211 und 212. Der beleuch­ tete Bereich 21c enthält Lichtablenkeinrichtungen 204, 205, 212 und 213. Der beleuchtete Bereich 21d enthält Lichtablenk­ einrichtungen 206, 207, 213 und 214. Der beleuchtete Bereich 21e enthält Lichtablenkeinrichtungen 208, 209, 214 und 215.
Wenn bei dieser Anordnung der beleuchtete Bereich 21a mit einem von dem Lichtwellenleiter 11a (nicht dargestellt) aus­ gehenden Lichtstrahl beleuchtet wird, dann lenkt die Lichtab­ lenkeinrichtung 211 einen Teil des Lichtstrahls ab und erzeugt ihn als einen abgehenden Strahl. Der abgehende Strahl wird von der Reflexionsfläche eines Planspiegels (nicht dar­ gestellt) reflektiert, tritt in die Lichtablenkeinrichtung 212 ein, wird weiter abgelenkt und tritt in den Lichtwellen­ leiter 11c (nicht dargestellt) ein, der so angeschlossen ist, daß er den beleuchteten Bereich 21c beleuchtet.
In ähnlicher Weise, wenn der beleuchtete Bereich 21b von einem Lichtstrahl beleuchtet wird, der von einem Lichtwellen­ leiter 11b (nicht dargestellt) ausgeht, dann lenkt die Licht­ ablenkeinrichtung 211 einen Teil des Lichtstrahls ab und erzeugt ihn als einen abgehenden Strahl. Der abgehende Strahl wird von der Reflexionsfläche des Planspiegels (nicht gezeigt) reflektiert, tritt in die Lichtablenkeinrichtung 215 ein, wird weiter abgelenkt und tritt in einen Lichtwellenlei­ ter 11e (nicht gezeigt) ein, der so angeschlossen ist, daß er den beleuchteten Bereich 21e beleuchtet. Die Lichtablenkein­ richtung 211 hat eine Ablenkcharakteristik, die dieses opti­ sche System ermöglicht.
Das heißt, die Lichtablenkeinrichtung 211 überträgt Licht­ signale auf zwei Wegen, die sich zwischen den Lichtwellenlei­ tern 11a und 11c bzw. zwischen den Lichtwellenleitern 11b und 11e erstrecken. In gleicher Weise wie die Lichtablenkeinrich­ tung 211 dienen die Lichtablenkeinrichtungen 212, 213, 214 und 215 dazu, Lichtsignale auf zwei Wegen zwischen den Licht­ wellenleitern 11b und 11d bzw. den Wellenleitern 11a und 11c, auf zwei Wegen zwischen den Lichtwellenleitern 11c und 11e bzw. den Lichtwellenleitern 11b und 11d, auf zwei Wegen zwi­ schen den Lichtwellenleitern 11d und 11a bzw. den Lichtwel­ lenleitern 11c und 11e und auf zwei Wegen zwischen den Licht­ wellenleitern 11e und 11b bzw. den Lichtwellenleitern 11d und 11a zu übertragen.
Auf diese Weise überlappen die beleuchteten Bereiche einander. Darüber hinaus sind Lichtablenkeinrichtungen in den Überlap­ pungsbereichen enthalten. Damit kann die Größe des Lichtab­ lenkteils kleiner gemacht werden.
Gemäß der bisherigen Beschreibung sind die Öffnungen in den Lichtablenkeinrichtungen kreisförmig und haben dieselbe Größe. Die Öffnungen können aber auch sektorartig ausgebildet werden, wie in Fig. 9 gezeigt, oder eine andere Form aufwei­ sen.
Bei den bisher beschriebenen Beispielen stellen der Wellen­ leiterhalter, der Lichtablenkteil und der Planspiegel wenig­ stens zwei getrennte Komponenten dar. Wie in Fig. 10 gezeigt, können der Wellenleiterhalter, der Lichtablenkteil und der Planspiegel beispielsweise auch einstückig aus einem optisch transparenten Material gefertigt werden. Die Lichtablenkein­ richtungen und die Reflexionsflächen können auf der Oberflä­ che ausgebildet werden.
Mit der beschriebenen Erfindung werden die folgenden Wirkun­ gen bzw. Vorteile erzielt:
  • (1) Jede Lichtablenkeinrichtung in einem beleuchteten Bereich ist immer optisch mit jeder Lichtablenkeinrichtung in den übrigen beleuchteten Bereichen gekoppelt. Darüber hinaus sind die optischen Kopplungsintensitäten zwischen ihnen im wesent­ lichen gleich. Folglich können Lichtsignale gleichförmig ver­ teilt werden.
  • (2) Jede Lichtablenkeinrichtung des Lichtablenkteils ist optisch so ausgelegt, daß, wenn sie einen einfallenden Licht­ strahl in mehrere Teile aufteilt, diese ablenkt und zu abge­ henden Strahlen macht, sie einen Teil jedes Lichtstrahls auf einer gewünschten Reflexionsfläche fokussiert oder ihn kolli­ miert. Als Folge davon kann der Verlust an optischer Energie verringert werden.
  • (3) Die Stirnflächen der mit dem Wellenleiterhalter verbun­ denen Wellenleiter sind in Rotationssymmetrie angeordnet der­ art, daß benachbarte Wellenleiter gleichmäßig voneinander beabstandet sind. In dem Lichtablenkteil sind die beleuchte­ ten Bereiche, die den mit dem Wellenleiterhalter verbundenen Wellenleitern entsprechen, in einer Rotationssymmetrie ange­ ordnet, so daß die benachbarten beleuchteten Bereiche ent­ sprechend gleichförmig voneinander beabstandet sind. Folglich kann der Sternkoppler leicht ausgelegt und hergestellt wer­ den.
  • (4) Das Lichtablenkteil kann überlappende beleuchtete Berei­ che aufweisen, wobei in den Überlappungsbereichen Lichtab­ lenkeinrichtungen montiert sind. Das gesamte Lichtablenkteil enthält dann weniger als N × (N-1) Lichtablenkeinrichtun­ gen. Dies erlaubt eine Miniaturisierung des Lichtablenkteils.

Claims (4)

1. Optischer Sternkoppler, umfassend:
einen Wellenleiterhalter (1) zum Halten von Lichtstrah­ len emittierenden Endflächen von N Wellenleitern (11a, 11b) in vorgegebenen Positionen, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 3 ist,
ein Lichtablenkteil (2), das mit Lichtablenkeinrichtun­ gen (201, 202; 201′, 202′) zum Aufteilen jedes von den mit dem Wellenleiterhalter (1) verbundenen Wellenleitern emit­ tierten Lichtstrahls in mehrere Teile sowie zum Ablenken der­ selben versehen ist, und
einen Planspiegel (3, 31′) zum Reflektieren der von den Lichtablenkeinrichtungen des Lichtablenkteils ausgehenden Lichtstrahlen,
wobei der Lichtablenkteil N beleuchtete Bereiche (21a, 21b, 21c, 21d) aufweist, die von jeweiligen Lichtstrahlen, welche von den mit dem Wellenleiterhalter verbundenen Wellen­ leitern ausgehen, bestrahlt werden, wobei jeder beleuchtete Bereich (N-1) Lichtablenkeinrichtungen enthält und die Lichtablenkeinrichtungen in jedem einzelnen beleuchteten Bereich optisch mit jeder der Lichtablenkeinrichtungen in anderen beleuchteten Bereichen derart gekoppelt ist, daß das Kopplungsmaß zwischen ihnen im wesentlichen gleich ist.
2. Optischer Sternkoppler, umfassend:
einen Wellenleiterhalter (1) zum Halten von Lichtstrah­ len emittierenden Endflächen von N Wellenleitern (11a, 11b) in vorgegebenen Positionen, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 3 ist,
ein Lichtablenkteil (2), das mit Lichtablenkeinrichtun­ gen (201, 202; 201′, 202′) zum Aufteilen jedes von den mit dem Wellenleiterhalter (1) verbundenen Wellenleitern emit­ tierten Lichtstrahls in mehrere Teile sowie zum Ablenken der­ selben versehen ist, und
einen Planspiegel (3, 31′) zum Reflektieren der von den Lichtablenkeinrichtungen des Lichtablenkteils ausgehenden Lichtstrahlen,
wobei das Lichtablenkteil N beleuchtete Bereiche auf­ weist, die mit den jeweiligen Lichtstrahlen bestrahlt werden, welche von den mit dem Wellenhalter verbundenen Wellenleitern ausgehen, jeder beleuchtete Bereich (N-1) Lichtablenkein­ richtungen enthält und jede Lichtablenkeinrichtung optisch so ausgelegt ist, daß, wenn sie einen einfallenden Lichtstrahl in mehrere Teile aufteilt, diese ablenkt und zu abgehenden Strahlen macht, sie die Teile der Lichtstrahlen auf einer vorgegebenen Reflexionsfläche fokussiert oder die Teile kol­ limiert.
3. Sternkoppler nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Endflächen der mit dem Wellenleiterhalter (1) verbundenen Wellenleiter in Rotationssymmetrie so angeordnet sind, daß benachbarte Wellenleiter gleichmäßig voneinander beabstandet sind, und bei dem den mit dem Wellenleiterhalter verbundenen Wellenleitern entsprechende beleuchtete Bereiche in Rota­ tionssymmetrie angeordnet sind.
4. Sternkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Lichtablenkteil überlappende beleuchtete Bereiche (21a, 21b, 21c, 21d, 21e) aufweist, in denen die Lichtablenk­ einrichtungen (201-215) montiert sind, wobei das gesamte Lichtablenkteil weniger als N × (N-1) Lichtablenkeinrich­ tungen enthält.
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