DE4444569C2 - Elektrooptisches Modul - Google Patents
Elektrooptisches ModulInfo
- Publication number
- DE4444569C2 DE4444569C2 DE19944444569 DE4444569A DE4444569C2 DE 4444569 C2 DE4444569 C2 DE 4444569C2 DE 19944444569 DE19944444569 DE 19944444569 DE 4444569 A DE4444569 A DE 4444569A DE 4444569 C2 DE4444569 C2 DE 4444569C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transmitter
- light
- electro
- receptacle
- light barrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources
- G02B2006/4297—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources having protection means, e.g. protecting humans against accidental exposure to harmful laser radiation
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches Modul, insbeson
dere einen Transceiver, mit mindestens einem Sender, der bei
elektrischer Ansteuerung energiereiche Strahlung emittiert,
und mit einer Aufnahme, in die ein Verbindungsteil zum Ankop
peln eines Kopplungselements an den Sender einführbar ist,
wobei ein von einem Sendeelement auf ein Empfangselement ge
richteter Lichtschrankenstrahl die Aufnahme derart durch
dringt, daß der Lichtschrankenstrahl durch das eingeführte
Verbindungsteil und/oder Kopplungselement unterbrochen ist.
Unter einem elektrooptischen Modul sind beispielsweise die
aus dem Prospekt "FIBER OPTIC COMPONENTS" der Siemens AG, Ausgabe
EC 0291, bekannten Module und insbesondere sogenannte Tran
sceiver zu verstehen. Die Module haben ein Gehäuse, in dem
oder an dem ein oder zwei elektrooptische Bauelemente gehal
ten sind. Bei einem Transceiver ist eines der Bauelemente ein
Sender (z. B. Laserdiode), der bei elektrischer Ansteuerung
energiereiche Strahlung emittiert; das andere Bauelement ist
ein Empfänger. Mit den optischen Wirkflächen oder Wirkberei
chen, d. h. dem Austritts- oder Eintrittsbereich des von dem
Bauelement gesendeten bzw. zu empfangenden Lichtes, sind
Lichtwellenleiterenden optisch koppelbar. Die Lichtwellenlei
terenden sind dazu im zentralen Axialbohrungen von Kopplungs
elementen in Form von Lichtwellenleitersteckerstiften aufge
nommen. Die Lichtwellenleitersteckerstifte sind in einem Ver
bindungsteil (Lichtwellenleiterstecker) gelagert, das durch
eine Öffnung in eine Aufnahme des Modulgehäuses entlang eines
Einführweges zu dem Sender bzw. Empfänger hin einführbar ist.
Eine besondere Gefahr geht von dem Sender aus, wenn dieser
energiereiche Strahlung emittiert, solange (noch) kein Ver
bindungsteil in die Gehäuseöffnung eingeführt und der Wirkbe
reich des Senders daher von außen zugänglich und sichtbar
ist. Die Emission energiereicher Strahlung kann in diesem
Fall nämlich die Augen, insbesondere die Netzhaut, von Lebe
wesen dauerhaft schädigen.
Im Hinblick auf diese Problematik sind elektrooptische Module
bekannt, deren Sender im ungekoppelten Zustand von einer me
chanischen Schutzvorrichtung nach außen hin abgedeckt ist.
Eine solche aus der US-PS 5,104,242 bekannte Vorrichtung be
steht aus einer schmalen Blattfeder, die bei gezogenem Licht
wellenleitersteckerstift in eine Stiftaufnahme hineinragt und
den optischen Weg nach außen blockiert. Diese filigrane Kon
struktion ist nicht nur fertigungstechnisch, sondern auch
hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit problematisch.
Ein Ermüden und/oder ein Bruch der Blattfeder und der damit
einhergehende Verlust der Schutzwirkung kann ungünstigsten
falls unbemerkt bleiben. Bei einer ähnlichen, mit denselben
Sicherheitsbedenken behafteten bekannten (JP-A-57-142607)
Vorrichtung taucht eine federbeaufschlagte Schutzkappe bei
eingeführtem Steckerstift unter Freigabe des optischen Weges
in eine in der Aufnahme ausgebildete Ausnehmung ein.
Aus der EP-A2-0 437 162 ist ein Sicherheitssystem bekannt,
bei dem elektronisch durch Überwachung bestimmter Zeitfenster
das Eintreffen oder der Verlust erwarteter optischer Signale
festgestellt und ggf. die Aussendung weiterer Lichtimpulse
unterbunden wird. Das System erfordert eine vergleichsweise
aufwendige Initialisierungsprozedur beim Aufbau einer Daten
verbindung und beidendig der Kommunikationsstrecke entspre
chend aufwendig ausgestattete Sende/Empfangseinrichtungen.
Weiterhin ist aus DE-OS 42 31 919 ein elektrooptischer Sender
bekannt, bei dem ein optoelektrischer Wandler in einer
Steckeraufnahme und eine Schutzschaltung vorgesehen sind, um
den Sender abzuschalten, sobald die von dem Sender emittierte
Strahlung nach Herausziehen eines Steckers von dem opto-elek
trischen Wandler empfangen wird. Die Schutzschaltung ist bi
stabil ausgebildet. Der Sender wird jeweils durch die manuel
le Betätigung einer Rückstelltaste wieder eingeschaltet. Ein
automatisches Einschalten des Senders nach Einführung eines
Kopplungselementes in die Steckeraufnahme ist nicht vorgese
hen. Außerdem gelangt durch die Verzögerung zwischen der De
tektion der Lichtstrahlen durch den optoelektrischen Wandler
und dem tatsächlichen Abschalten des Senders beim Herauszie
hen eines Kopplungselementes Lichtstrahlung für eine gewisse
Zeit ins Freie.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines
elektrooptischen Moduls, bei dem ein unbeabsichtigter Aus
tritt energiereicher Strahlung des Senders bei nicht einge
führtem Verbindungsteil zuverlässig verhindert ist.
Diese Aufgabe wird bei einem elektrooptischen Modul der ein
gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Sendeelement von dem Sender verschieden ist und daß die An
steuerung des Senders nur bei unterbrochenem Lichtschranken
strahl freigegeben ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß oh
ne großen schaltungstechnischen Aufwand unter Verwendung ein
facher handelsüblicher Bauelemente der Sender automatisch
nach Einführen eines Steckers eingeschaltet und nach Heraus
ziehen des Steckers ausgeschaltet wird und hierdurch der Aus
tritt vagabundierender Strahlung und damit eine Schädigung
der Umwelt zuverlässig verhindert ist.
Gemäß dem Stand der Technik DE-OS 42 31 919 wird bei einem
erneuten Einstecken eines Steckers in die Aufnahme der Sender
nicht automatisch aktiviert. Daher ist dort eine zusätzliche
Rückstelltaste erforderlich, die bei der erfindungsgemäßen
Konstruktion eingespart wird.
Als Sendeelement für die Lichtschranke kommt bei der vorliegenden
Erfindung z. B. eine unter der Typenbezeichnung
IRL81A der Siemens AG handelsübliche GaAlAs-Infrarot-Sendedi
ode in Frage. Vorzugsweise enthält das Sendeelement eine ge
häuseseitig integrierte Optik. Als Empfangselement eignet
sich beispielsweise ein unter der Bezeichnung LPT80A der Sie
mens AG vertriebener NPN-Fototransistor. Das Empfangselement
weist vorteilhafterweise ein Gehäuse mit integrierter halbku
gelförmiger Linse auf. Die Lichtschranke arbeitet grundsätz
lich in Ruhestellung (ununterbrochener Lichtstrahl), in der
eine Ansteuerung des Senders und damit das Austreten vagabun
dierender Strahlung unterbunden bleibt. Erst wenn das Verbin
dungsteil in die Aufnahme eingeführt und damit ein Austritt
vagabundierender Strahlung verhindert ist, gelangt das Modul
in einen sendebereiten Zustand, weil aufgrund des von dem
Verbindungsteil unterbrochenen Lichtschrankenstrahls die An
steuerung freigegeben ist.
Im Hinblick auf hohe zulässige Einbautoleranzen und eine mög
lichst lange freie Lichtschrankenstrahlstrecke sieht eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß der Ab
strahlwinkel des Sendeelements mehr als 20° beträgt.
Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen
Moduls weiter zu erhöhen und um den Austritt vagabundierender
Strahlung auch bei einem einzelnen Defekt (single fault) des
Sendeelements oder Empfangselements zu gewährleisten, ist
nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Mo
nitorempfänger vorgesehen, der von der Einführung des Verbin
dungsteils unbeeinflußt Streulicht des Sendeelements detek
tiert. Solange der Monitorempfänger mit Streulicht beauf
schlagt ist, kann mit hoher Sicherheit von einem funktionie
renden Sendeelement ausgegangen werden. Ein defektes, trotz
Eintreffen von Sendeelementsstrahlung fälschlicherweise kei
nen Empfang detektierendes Empfangselement führt allenfalls
dazu, daß die Ansteuerung des Senders unterbunden ist und
sich das Modul somit auf der sicheren Seite befindet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
einer Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 und 2 unter Verwendung identischer Bezugszei
chen für entsprechende Elemente das erfindungsgemäße Modul
mit unterschiedlich weit eingeführtem Verbindungsteil
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung mit Monitorempfänger und
Fig. 4 eine Logiktabelle.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte elektrooptische Modul
1 ist ein Transceiver, der eine andeutungsweise gezeigte Emp
fangsdiode als Empfänger 10 und eine Laserdiode als Sender 12
umfaßt. Der Empfänger 10 ist mit einer elektrischen Auswerte- und
Umsetzschaltung verbunden. Der Sender 12 ist gemäß auszu
gebenden Daten 14 von einer Ansteuerschaltung 16 über Ansteu
erleitungen 18, 19 elektrisch ansteuerbar und emittiert bei
Ansteuerung energiereiche Strahlung. Empfänger 10 und Sender
12 sind jeweils von einer offenen Hülse 22, 24 umgeben, in
die je ein Kopplungselement in Form eines Lichtwellenleiter
steckerstifts 26, 28 mit jeweils in einer zentralen Axialboh
rung 29, 30 verlaufendem und stirnseitig abschließendem Ende
eines Lichtwellenleiters 32, 34 einsteckbar ist. Die Licht
wellenleiterstecker 26, 28 sind rückseitig in einem als soge
nannten Duplexstecker ausgeführten, nur schematisch angedeu
teten Verbindungsteil 40 axialverschieblich gelagert. Aus dem
Verbindungsteil 40 tritt rückwärtig ein Lichtwellenleiterka
bel 42 aus, in dem sich die Lichtwellenleiter 32, 34 bei
spielsweise bis zu einem entsprechenden Verbindungsteil fort
setzen. Das Verbindungsteil 40 ist in Pfeilrichtung 42 derart
in eine von einem Modulgehäuse 48 gebildete Aufnahme 50 ein
führbar, daß die Stecker 26, 28 zur Ankopplung an den Empfän
ger 10 bzw. den Sender 12 in die Hülsen 22, 24 gelangen
(Fig. 2).
Eine Lichtschranke 60 enthält ein Sendeelement 62, dessen
emittierte Strahlung als Lichtschrankenstrahl 63 auf den Emp
fangsbereich 64a eines Empfangselements 64 gerichtet ist. Der
Lichtschrankenstrahl 63 durchdringt die Aufnahme 50 derart,
daß das Verbindungsteil 40 und/oder die Stecker 26, 28 den
Lichtschrankenstrahl 63 unterbrechen, wenn das Verbindungs
teil 40 weit genug eingeführt ist (Fig. 2). Solange das Emp
fangselement 64 den Lichtschrankenstrahl 63 empfängt, gibt es
ausgangsseitig ein Empfangssignal 68 aus, das auf die Ansteu
erschaltung 16 unterbrechend (durch Schalter 70 angedeutet)
einwirkt. Dabei kann z. B. die Energieversorgung des Senders
12 unterbrochen sein, so daß trotz vorhandener Daten 14 und
sonst sendebereiter Ansteuerschaltung 16 keine Emission er
folgt. Der Schalter 70 dient selbstverständlich nur zur sym
bolischen Darstellung der Wirkung des unterbrochenen Licht
schrankenstrahls 63; ein Aussenden energiereicher Strahlung
durch den Sender 12 kann auch dadurch unterbunden bleiben,
daß eine der Ansteuerleitungen 18, 19 unterbrochen ist.
In der in Fig. 2 dargestellten Situation des vollständig
eingeführten Verbindungsteils 40 ist der Lichtschrankenstrahl
63 unterbrochen, so daß das Empfangselement 64 von dem Sen
deelement nicht mehr lichtbeaufschlagt ist. Demgemäß ist der
Schalter 70 geschlossen bzw. in geeigneter Weise für die An
steuerung des Senders 12 gemäß den Daten 14 - beispielsweise
durch Anlegen der Versorgungsspannung für die Ansteuerschal
tung 16 - gesorgt.
Fig. 3 zeigt das im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 be
schriebene Sendeelement als Schaltungssymbol. Der Licht
schrankenstrahl 63 ist durch das nur angedeutete Verbindungs
teil 40 unterbrechbar. Zusätzlich ist ein Monitorempfänger 80
vorgesehen, der von dem Einführzustand des Verbindungsteils
40 unabhängig und unbeeinflußt Streulicht 82 des Sende
elements 62 detektiert. Das infolge Streulichtdetektion ent
stehende Ausgangssignal A des Monitorempfängers 80 gelangt
über eine Leitung 84 zu einem invertierenden Eingang 90 eines
UND-Gatters 92. Ein nichtinvertierender Eingang 93 des UND-
Gatters 92 ist mit dem Ausgangssignal B (entspricht dem Emp
fangssignal 68 in Fig. 1, 2) des Empfangselements 64 beauf
schlagt. Das Ausgangssignal C des UND-Gatters wirkt auf die
Ansteuerung des Senders 12 beispielsweise in der im Zusammen
hang mit dem in den Fig. 1 und 2 symbolisch dargestellten
Schalter 70 beschriebenen Weise ein.
Die in Fig. 4 dargestellte Logiktabelle verdeutlicht den
zwischen den Signalen A, B und dem Ausgangssignal C des UND-
Gliedes 92 bestehenden logischen Zusammenhang. Wenn kein Ver
bindungsteil 40 in der Aufnahme 50 enthalten ist, empfängt
das Empfangselement 64 den Lichtschrankenstrahl 63 und gibt
als Signal B ein LOW-Signal (nachfolgend: "L") aus. Das UND-
Glied 92 gibt dadurch unabhängig (dargestellt durch "X") von
dem Signal A(X) ein den Sender 12 ausschaltendes Signal C
("L") ab. Bei unterbrochenem Lichtschrankenstrahl 63 ist das
Signal B ein High-Signal ("H"). In diesem Fall bestimmt das
Signal A die Freigabe der Ansteuerung des Senders 12. Wenn
nämlich der Monitorempfänger 80 weiterhin Streulicht 82 emp
fängt, gibt dieser als Signal A "L" aus; dies klassifiziert
das Sendeelement 62 als funktionstüchtig. Durch die Invertie
rung des Signals A vor der UND-Verknüpfung ergibt sich als
Ausgangssignal C "H", das die Ansteuerung des Senders frei
gibt. Ist dagegen das Sendeelement 62 defekt, empfängt der
Monitorempfänger 80 kein Streulicht und gibt als Signal A "H-
aus. Als logische Konsequenz ist das Ausgangssignal C des
UND-Gliedes "L", so daß die Ansteuerung des Senders 12 unter
bleibt.
Claims (3)
1. Elektrooptisches Modul, insbesondere Transceiver,
mit mindestens einem Sender (12), der bei elektrischer An
steuerung energiereiche Strahlung emittiert, und
mit einer Aufnahme (50), in die ein Verbindungsteil (40) zum
Ankoppeln eines Kopplungselements (26) an den Sender (12)
einführbar ist, wobei ein von einem Sendeelement (62) auf ein
Empfangselement (64) gerichteter Lichtschrankenstrahl (63)
die Aufnahme (50) derart durchdringt, daß der Lichtschranken
strahl (63) durch das eingeführte Verbindungsteil (40)
und/oder Kopplungselement (52) unterbrochen ist
dadurch gekennzeichnet, daß
das Sendeelement (62) von dem Sender (12) verschieden ist und
daß die Ansteuerung des Senders (12) nur bei unterbrochenem
Lichtschrankenstrahl (63) freigegeben ist.
2. Modul nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstrahlwinkel des Sendeelements (62) mehr als 20° be
trägt.
3. Modul nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
einen Monitorempfänger (80), der von der Einführung des Ver
indungsteils (40) unbeeinflußt Streulicht (82) des Sende
elements (62) detektiert.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944444569 DE4444569C2 (de) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Elektrooptisches Modul |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944444569 DE4444569C2 (de) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Elektrooptisches Modul |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4444569A1 DE4444569A1 (de) | 1996-06-05 |
DE4444569C2 true DE4444569C2 (de) | 1996-09-19 |
Family
ID=6535817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944444569 Expired - Fee Related DE4444569C2 (de) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Elektrooptisches Modul |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4444569C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19654600A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-06-25 | Siemens Ag | Optische Datenübertragungseinrichtung mit einer Laserdiode |
DE102007018354A1 (de) | 2007-04-18 | 2008-10-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Einkopplung von Licht in eine Faser |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57142607A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Connector for optical fiber |
JPH07104457B2 (ja) * | 1989-10-19 | 1995-11-13 | 日本板硝子株式会社 | 光コネクタ |
US5136410A (en) * | 1990-01-09 | 1992-08-04 | Ibm Corporation | Optical fiber link control safety system |
DE4231919B4 (de) * | 1991-10-17 | 2006-01-26 | Marconi Communications Gmbh | Sendemodul für einen elektro-optischen Sender |
-
1994
- 1994-12-02 DE DE19944444569 patent/DE4444569C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4444569A1 (de) | 1996-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1947493B1 (de) | Steckverbindersystem und Schutzvorrichtung für optischen Steckverbinder | |
DE2856188C2 (de) | Einrichtung zur Erfassung von Störlichtbögen in Schaltanlagen | |
DE102015110118A1 (de) | Optisches Transceivermodul mit hoher Anschlussdichte | |
EP0410143B1 (de) | Optelektrische Sende- und Empfangsvorrichtung | |
EP0824714B1 (de) | Elektrische steckvorrichtung | |
EP0233617A2 (de) | Optischer Sende /Empfangsmodul | |
DE19534936C2 (de) | Optoelektronische Sende-Empfangs-Vorrichtung | |
DE10046863C1 (de) | Schnittstelle für Lichtschrankenanordnungen | |
EP1402660B1 (de) | Opto-elektronisches transceivermodul und verfahren zum empfang optischer signale | |
DE19845854C2 (de) | Lichtwellenleiter-Steckverbinder für eine mechanischlösbare Verbindung zwischen-mindestens einem LWL-Steckerpaar-mindestens einem LWL-Stecker und einer Leiterplatte | |
DE4444569C2 (de) | Elektrooptisches Modul | |
DE2707190B2 (de) | Anordnung zur optoelektronischen Kopplung von eigensicheren und nichteigensicheren Stromkreisen, insbesondere in Schlagwetter- oder explosionsgeschützten Anlagen | |
DE2734522A1 (de) | Optischer strahlungsschutz | |
DE3326406A1 (de) | Optische sende- und empfangseinheit | |
DE4414862C2 (de) | Lichtwellenleiter-Steckverbinder mit Überwachungseinrichtung | |
DE3340427A1 (de) | Lasersicherheitseinrichtung | |
EP2942850A1 (de) | Lichtbogensensor und Lichtbogenerfassungseinrichtung mit einem optischen Lichtbogensensor | |
EP2854148B1 (de) | Fehlerstromschutzschalter und Kommunikationsgerät | |
DE4231919B4 (de) | Sendemodul für einen elektro-optischen Sender | |
EP0296427A1 (de) | Laserdiodensender mit Schutzschaltung | |
DE19631496A1 (de) | Elektrische Steckdose mit Kindersicherung | |
DE4139918A1 (de) | Anordnung fuer einen elektro-optischen sender | |
DE4444568A1 (de) | Elektrooptisches Modul | |
DE3617057C2 (de) | ||
DE4005141C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |