DE9207286U1

DE9207286U1 - Optical coupler

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Publication number: DE9207286U1
Application number: DE9207286U
Authority: DE
Original assignee: Richard Hirschmann & Co 7300 Esslingen De GmbH
Current assignee: Richard Hirschmann & Co 7300 Esslingen De GmbH
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1992-07-23
Anticipated expiration: 2002-05-30

Description

RH-12356RH-12356

Optical coupler

Die Erfindung betrifft einen optischen Koppler für die Verbindung eines lichtabgebenden Elements mit einem lichtaufnehmenden Element.The invention relates to an optical coupler for connecting a light-emitting element to a light-receiving element.

Aus der EP-A-O 402 612, der DE-C-37 05 408, der DE-A-38 33 311 oder der DE-U-87 06 844 sind optische Koppler der eingangs genannten Art bekannt. Zwischen einem Lichtwellenleiter und einem optisch abbildenden System oder einem anderen lichtaufnehmenden Element besteht ein Zwischenraum, so daß der Lichtstrahl aus dem Lichtwellenleiter in das Übertragungsmedium Luft eintritt, bzw. der Lichtstrahl vom Übertragungsmedium Luft in das Material des Lichtwellenleiters an der Stirnfläche desselben eintritt. Das Licht tritt also von einem Medium in ein anderes Medium mit unterschiedlicher Brechzahl ein, so daß Reflektion, die sogenannte Fresnel-Reflexion, beim Glas-Luftbzw. Luft-Glas-Übergang auftritt. Durch Reflexionen entstehen unerwünschte Intensitätsverluste und darüber hinaus auch Schwierigkeiten beispielsweise im Zusammenhang mit bidirektionalen Lichtübertragungseinrichtungen, bei denen optoelektrische Sende- und Empfangsvorrichtungen zum Einspeisen bzw. zum Empfangen eines Lichtstrahls in bzw. aus einem bidirektional verwendeten Lichtwellenleiter eingesetzt werden, wie dies beispielsweise aus der DE-A-38 33 311 oder der nicht vorveröffentlichten DE-A-40 41 278 der Fall ist. Um bei diesen bidirektionalen Anordnungen das Übersprechen, welches im wesentlichen auf die Fresnel-Reflexion zurückgeht, zu unterbinden bzw. kleinzuhalten, sind aufwendige Einrichtungen, wie Polari-Optical couplers of the type mentioned above are known from EP-A-O 402 612, DE-C-37 05 408, DE-A-38 33 311 or DE-U-87 06 844. There is a gap between an optical waveguide and an optically imaging system or another light-receiving element, so that the light beam from the optical waveguide enters the air as the transmission medium, or the light beam from the air as the transmission medium enters the material of the optical waveguide at the end face of the same. The light therefore enters from one medium into another medium with a different refractive index, so that reflection, the so-called Fresnel reflection, occurs at the glass-air or air-glass transition. Reflections cause undesirable intensity losses and also difficulties, for example in connection with bidirectional light transmission devices in which optoelectric transmitting and receiving devices are used to feed or receive a light beam into or from a bidirectional optical waveguide, as is the case, for example, in DE-A-38 33 311 or the unpublished DE-A-40 41 278. In order to prevent or minimize crosstalk in these bidirectional arrangements, which is essentially due to Fresnel reflection, complex devices such as polarization are required.

sationsfilter oder der Einsatz bereits polarisierten Lichtes erforderlich.sation filter or the use of already polarized light is required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen op-5- tischen Koppler zu schaffen, bei dem eine Fresnel-RefIexion im wesentlichen nicht auftritt und der dennoch einen einfachen Aufbau aufweist und mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object of creating an optical coupler in which Fresnel reflection essentially does not occur and which nevertheless has a simple structure and can be manufactured with little effort.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Lichtaustrittsfläche des lichtabgebenden Elements in direktem physikalischem Kontakt mit einer Lichteintrittsfläche des lichtaufnehmenden Elements steht. Durch die direkte Kontaktierung der Austritts- und Eintrittsflächen wird vermieden, daß der zu übertragende Lichtstrahl durch Luft führt, so daß Fresnel-Reflektionen nicht, jedenfalls nicht auf Grund des Lichtstrahlübergangs vom Übertragungsmedium Luft in das Übertragungsmedium Glas oder umgekehrt auftritt. The stated object is achieved according to the invention in that a light exit surface of the light-emitting element is in direct physical contact with a light entry surface of the light-absorbing element. The direct contact between the exit and entry surfaces prevents the light beam to be transmitted from passing through air, so that Fresnel reflections do not occur, at least not due to the light beam passing from the transmission medium air into the transmission medium glass or vice versa.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche des lichtabgebenden Elements bzw. des lichtaufnehmenden Elements mit wenigstens einer reflexionsverhindernden Schicht versehen ist. Durch das Aufbringen refIexionsverhindernder Schichten beispielsweise auf die Stirnfläche eines Lichtwellenleiter-Steckerstifts wird die Fresnel-Reflexion verhindert.The stated object is also achieved according to the invention in that the light exit and/or light entry surface of the light-emitting element or the light-absorbing element is provided with at least one reflection-preventing layer. By applying reflection-preventing layers, for example to the front surface of an optical fiber connector pin, Fresnel reflection is prevented.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe auch dadurch gelöst, daß die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche eine Schräge zur Lichtausbreitungsrichtung aufweist. Durch die Verwendung eines Schrägschliffes wird zwar die Fresnel-Reflexion nicht vermieden, die reflektierenden Strahlen werden jedoch nicht in sich selbst zurückgeworfen, so daß insbesondere bei bidi-According to the invention, the stated object is also achieved in that the light entry surface and/or the light exit surface has an incline to the direction of light propagation. The use of an inclined cut does not prevent Fresnel reflection, but the reflected rays are not reflected back into themselves, so that, in particular in the case of bidi-

rektionaler Übertragung von Lichtstrahlen damit verbundene Schwierigkeiten vermieden werden.Difficulties associated with the directional transmission of light rays can be avoided.

Insbesondere bei Verwendung der Erfindung im Zusammenhang . 5. mit bidirektionalen Übertragungssystemen läßt sich auf Grund dessen, daß an den Lichtaustritts- und/oder Eintrittsflächen der Koppelelemente keine Reflexion auftritt, das Übersprechen verringern, sowie das Signal/ Rausch-Verhältnis und damit die Dynamik des Systems wesentlich verbessern. Bei derartigen bidiraktionalen Übertragungssystemen wird kein polarisiertes Licht benötigt, bzw. Polarisationsfilter, wie sie etwa bei der bereits erwähnten, nicht vorveröffentlichten DE-A-40 41 278 beschrieben sind, können entfallen, so daß auch mit den Polarisationsfiltern verbundene Verluste nicht entstehen. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß auch polarisationserhaltende Lichtwellenleiter verwendet werden können, was bei der älteren Anordnung gemäß der DE-A-40 41 278 nachteilig war, weil am anderen Ende des Lichtwellenleiters Stecker mit einer besonderen Ausrichtung oder Ausbildung vorgesehen sein mußten, wenn der Lichtwellenleiter nicht lang genug war, um eine Polarisationsauflösung bzw. -durchmischung herbeizuführen. Der erfindungsgemäße optische Koppler ist auf Grund der Tatsache, daß der Lichtwellenleiter polarisationserhaltend sein kann, daher sowohl für Mehrmodenfasern, als auch für Einmodenfasern beliebiger Länge geeignet.Particularly when the invention is used in connection with bidirectional transmission systems, crosstalk can be reduced and the signal/noise ratio and thus the dynamics of the system can be significantly improved due to the fact that no reflection occurs on the light exit and/or entry surfaces of the coupling elements. In such bidirectional transmission systems, no polarized light is required, or polarization filters, such as those described in the aforementioned, unpublished DE-A-40 41 278, can be omitted, so that losses associated with the polarization filters do not occur. A further advantage is that polarization-maintaining optical fibers can also be used, which was disadvantageous in the older arrangement according to DE-A-40 41 278, because connectors with a special orientation or design had to be provided at the other end of the optical fiber if the optical fiber was not long enough to bring about polarization resolution or mixing. Due to the fact that the optical fiber can be polarization-maintaining, the optical coupler according to the invention is therefore suitable for both multimode fibers and single-mode fibers of any length.

Insbesondere im Zusammenhang mit der ersten erfindungsgemäßen Aufgabenlösung, bei der die Koppelelemente in direktem physikalischem Kontakt stehen, ist es vorteilhaft, wenn das lichtabgebende Element und das lichtaufnehmende Element im wesentlichen denselben Brechungsindex aufweisen. Dies ist üblicherweise immer der Fall, wenn die beiden lichtleitenden Koppelmedien aus Glas oder Acrylglas bzw. PMMA oder aus ähnlichem Material bestehen, so daßParticularly in connection with the first solution to the problem according to the invention, in which the coupling elements are in direct physical contact, it is advantageous if the light-emitting element and the light-receiving element have essentially the same refractive index. This is usually always the case if the two light-conducting coupling media consist of glass or acrylic glass or PMMA or a similar material, so that

der Glas/Glas- oder entsprechende Übergang für den Lichtstrahl reflexionsfrei ist.the glass/glass or corresponding transition for the light beam is reflection-free.

Die Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsfläche des 5- lichtabgebenden bzw. lichtaufnehmenden Elememts kann poliert, bei einer senkrechten Fläche jedoch auch durch Anritzen/Brechen bearbeitet werden.The light entry and/or exit surface of the 5- light-emitting or light-absorbing element can be polished, but in the case of a vertical surface it can also be processed by scoring/breaking.

Die Lichtaustrittsfläche und/oder die Lichteintrittsfläehe des lichtabgebenden Elements bzw. des lichtaufnehmenden Elements, d. h. also wenigstens eine der Kontaktflächen ist vorzugsweise konvex gestaltet, so daß ein bestmöglicher physikalischer Kontakt entsteht.The light exit surface and/or the light entry surface of the light-emitting element or the light-absorbing element, i.e. at least one of the contact surfaces is preferably convex so that the best possible physical contact is created.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn zwischen der Lichtaustrittsfläche und der Lichteintrittsfläche des lichtabgebenden Elements bzw. des lichtaufnehmenden Elements ein Brechungsindex-Anpassungselement, vorzugsweise eine Indexfolie, auch als Matching-Folie bezeichnet, vorgesehen ist. Der erfindungsgemäße optische Koppler kann insbesondere von Vorteil in einer Anordnung vorgesehen sein, bei der das lichtabgebende Element und/oder das lichtaufnehmende Element ein Lichtwellenleiter-Steckerstift oder ein optisch-abbildendes System, beispielsweise eine Gradientenindexlinse, ist.It is also advantageous if a refractive index adjustment element, preferably an index film, also referred to as a matching film, is provided between the light exit surface and the light entry surface of the light-emitting element or the light-receiving element. The optical coupler according to the invention can particularly advantageously be provided in an arrangement in which the light-emitting element and/or the light-receiving element is an optical fiber connector pin or an optical imaging system, for example a gradient index lens.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem lichtabgebenden Element und dem lichtaufnehmenden Element ein Zwischenelement vorgesehen.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, an intermediate element is provided between the light-emitting element and the light-absorbing element.

Die Strecke zwischen der Lichtaustrittsfläche des lichtabgebenden Elements und der Lichteintrittsfläche des lichtaufnehmenden Elements, beispielsweise die Strecke zwischen einem Lichtwellenleiter-Steckerstift und einem optisch-abbildenden System wird von dem Zwischenelement ausgefüllt, das Reflexe verhindert, so daß eine Fresnel-Reflexion im Ansatz verhindert wird. Bei den Anordnungen,The distance between the light exit surface of the light-emitting element and the light entry surface of the light-receiving element, for example the distance between an optical waveguide connector pin and an optical imaging system, is filled by the intermediate element, which prevents reflections, so that a Fresnel reflection is prevented from occurring. In the arrangements,

wie sie in der De-A-40 41 278 beschrieben und zum Beispiel aus den bereits genannten DE-402 612, der DE-C-37 05 408 oder der DE-U-87 04 678 bekannt sind, wird das Zwischen- oder Distanzstück zwischen dem Steckerstift und 5- dem optisch-abbildenden System durch ein erfindungsgemäßes reflexionsverhinderndes Zwischenelement ersetzt. Das Zwischenelement kann vorzugsweise wenigstens eines der zuvor beschriebenen Merkmale, wie den direkten physiklischen Kontakt der Kontaktflächen, eine reflexionsverhindernde Schicht und/oder einen Schrägschliff aufweisen.as described in De-A-40 41 278 and known, for example, from the aforementioned DE-402 612, DE-C-37 05 408 or DE-U-87 04 678, the intermediate or spacer piece between the plug pin and the optical imaging system is replaced by an anti-reflection intermediate element according to the invention. The intermediate element can preferably have at least one of the previously described features, such as direct physical contact of the contact surfaces, an anti-reflection layer and/or a bevelled edge.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Zwischenelement ein Lichtwellenleiter-Stück, vorzugsweise mit demselben Brechungsindex wie der zu koppelnde Lichtwellenleiter auf. Vorzugsweise ist dabei das Zwischenelement bzw. das Lichtwellenleiter-Stück des Zwischenelements austauschbar gestaltet, so daß Steckerstifte mit veschiedenen Fasern verwendet werden können und der optische Koppler für verschiedene Fasergeometrien jederzeit schnell umrüstbar ist.According to an advantageous embodiment, the intermediate element has an optical waveguide piece, preferably with the same refractive index as the optical waveguide to be coupled. The intermediate element or the optical waveguide piece of the intermediate element is preferably designed to be interchangeable, so that connector pins with different fibers can be used and the optical coupler can be quickly converted for different fiber geometries at any time.

Mit weiterem Vorteil besteht das Zwischenelement aus einem plastisch verformbaren Material, ggf. mit angepaßtem Brechungsindex, vorzugsweise aus Silicon.With further advantage, the intermediate element consists of a plastically deformable material, if necessary with an adapted refractive index, preferably made of silicone.

Das Zwischenelement ist vorzugsweise und auf sehr preisgünstige Art aus einem Lichtwellenleiter-Steckerstift hergestellt, wobei insbesondere auch mehrere Zwischenelemente aus einem einzigen Steckerstift gewonnen werden können.The intermediate element is preferably manufactured in a very cost-effective manner from an optical fiber connector pin, whereby in particular several intermediate elements can be obtained from a single connector pin.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung besteht das Zwischenelement mit Vorteil aus Keramik.According to an alternative embodiment of the invention, the intermediate element advantageously consists of ceramic.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Verdrehsicherung für den Lichtwellenleiter-Stecker vorgesehen ist, um mög-It is particularly advantageous if an anti-twisting device is provided for the fiber optic connector in order to

liehe Verkratzungen bei häufigem Stecken zu verhindern, wenn der Anschlußstecker gegen das Ende des Zwischenelements gedrückt wird. Durch den physikalischen Kontakt der lichtleitenden Medien ergibt sich ein reflexionsfreierto prevent scratches when plugging in frequently, when the connector is pressed against the end of the intermediate element. The physical contact of the light-conducting media results in a reflection-free

< 5- Glas/Glas-Übergang. Mit dem Distanzstück als starrer Anschlag für einen Lichtwellenleiter-Steckerstift ergibt sich ein einfacher und robuster Aufbau mit einem einfachen Montageverhalten ohne aufwendige Justierung. Bei der Herstellung und Verwendung des Zwischenelements kann auf vorhandene Teile und Techniken zurückgegriffen werden, so daß sich eine einfache, kostengünstige Anordnung ergibt.< 5- Glass/glass transition. With the spacer as a rigid stop for an optical fiber connector pin, a simple and robust structure is created with easy assembly without complex adjustment. Existing parts and techniques can be used to manufacture and use the intermediate element, resulting in a simple, cost-effective arrangement.

Der erfindungsgemäße optische Koppler kann zm Beispiel für eine Stecker/Stecker-, Stecker/Sender- oder Stecker/Empfänger-Kopplung verwendet werden.The optical coupler according to the invention can be used, for example, for a plug/plug, plug/transmitter or plug/receiver coupling.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
20The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawings.
20

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kopplers unter Verwendung eines Zwischenelements im Zusammenhang mit einer in der DE-A-40 278 beschriebenen Anordnung; Fig. 2 den erfindungsgemäßen optischen Koppler am Beispiel einer Stecker/Stecker-Verbindung unter Verwendung eines Zwischenelements und Fig. 3 Beispiele für mögliche Ausführungsformen der Stirnflächen des lichtabgebenden bzw. aufnehmenden Elements und Ausführungsformen des Zwischenelements .Fig. 1 is a schematic representation of the coupler according to the invention using an intermediate element in connection with an arrangement described in DE-A-40 278; Fig. 2 is the optical coupler according to the invention using the example of a plug/plug connection using an intermediate element and Fig. 3 is examples of possible embodiments of the end faces of the light-emitting or receiving element and embodiments of the intermediate element.

Fig. 1 zeigt eine opto-elektrische Sende- und Empfangsvorrichtung 1 mit einem optischen Sender 2 und einem optischen Empfänger 3. Um hinsichtlich dieser VorrichtungFig. 1 shows an opto-electrical transmitting and receiving device 1 with an optical transmitter 2 and an optical receiver 3. In order to

Wiederholungen zu vermeiden, wird diesbezüglich auf die DE-A-40 41 278 verwiesen.In order to avoid repetition, reference is made to DE-A-40 41 278.

Zwischen dieser Vorrichtung 1 und einem einen Lichtwel-5- lenleiter 4 aufweisenden Steckerstift 5 befindet sich ein Zwischenelement 6, das der Verhinderung von Reflexionen dient. Im Zwischenelement ist ebenfalls eine Lichtwellenleiter-Faser 7 vorgesehen, die vorzugsweise denselben Brechungsindex wie der Lichtwellenleiter 4 des Steckerstifts 5 bzw. des Lichtwellenleiterkabels aufweist. Die Stirnfläche 8 des Steckerstifts 5 und die dem Steckerstift 4 zugewandte Stirnfläche 9 des Zwischenelements 6 ist jeweils konvex ausgebildet, und diese konvexen Stirnflächen stehen miteinander in direktem physikalischem Kontakt, so daß ein direkter Lichtübergang zwischen der Lichtwellenleiterfaser 4 des Steckerstifts 5 und derjenigen 7 des Zwischenelements 6 ohne Luft/Glas-Übergang vorliegt. An dieser Stelle kann also eine Fresnel-Reflexion nicht auftreten.Between this device 1 and a connector pin 5 having an optical waveguide 4 there is an intermediate element 6 which serves to prevent reflections. An optical waveguide fiber 7 is also provided in the intermediate element, which preferably has the same refractive index as the optical waveguide 4 of the connector pin 5 or the optical waveguide cable. The end face 8 of the connector pin 5 and the end face 9 of the intermediate element 6 facing the connector pin 4 are each convex, and these convex end faces are in direct physical contact with one another, so that there is a direct light transition between the optical waveguide fiber 4 of the connector pin 5 and that 7 of the intermediate element 6 without an air/glass transition. A Fresnel reflection cannot therefore occur at this point.

Die der Sende- und Empfangsvorrichtung 1 zugewandte Stirnfläche 10 des Zwischenelements 6 kann mit der Kontaktfläche der Sende- und Empfangsvorrichtung 1 ebenfalls in physikalischem Kontakt stehen, aber auch eine reflexionsverhindernde Schicht aufweisen oder, wie dies durch eine gestrichelte schräge Linie angedeutet ist, einen Schrägschliff oder eine Schrägpolitur 11 besitzen. Durch die reflexionsverhindernde Schicht wird eine Fresnel-Reflektion zwischen dem Übergang des Zwischenelements 6 und der Sende- und Empfangsvorrichtung 1 verhindert. Bei Verwendung einer Schräge bzw. eines Schrägschliffes 11 wird zwar die Fresnel-Reflexion auf Grund des Luft/Glas-Übergangs nicht verhindert, die reflektierten Strahlen werden jedoch aus dem eigentlichen Strahlengang geführt, so daß sie das Übersprechverhalten bzw. das Signal/Rausch-Ver-The end face 10 of the intermediate element 6 facing the transmitting and receiving device 1 can also be in physical contact with the contact surface of the transmitting and receiving device 1, but can also have a reflection-preventing layer or, as indicated by a dashed oblique line, a bevel cut or a bevel polish 11. The reflection-preventing layer prevents Fresnel reflection between the transition of the intermediate element 6 and the transmitting and receiving device 1. When using a bevel or a bevel cut 11, Fresnel reflection is not prevented due to the air/glass transition, but the reflected rays are guided out of the actual beam path so that they reduce the crosstalk behavior or the signal/noise ratio.

hältnis der Anordnung nicht nachteilig beeinflussen können. ratio of the arrangement cannot be adversely affected.

Zwischen der Stirnfläche 8 des Steckerstifts 5 und derje-Between the front face 8 of the connector pin 5 and the

; 5· nigen 9 des Zwischenelements 6 kann statt der Konvexpolitur oder zusätzlich zu dieser ein Brechungsindex-Anpaßelement 12, eine sogenannte Index- oder Matching-Folie, vorgesehen sein, mit der eine Brechungsindex-Anpassung vorgenommen wird.; 5· nigen 9 of the intermediate element 6, instead of the convex polish or in addition to this, a refractive index adaptation element 12, a so-called index or matching foil, can be provided with which a refractive index adaptation is carried out.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Stekker/Stecker-Kopplung, bei der zwischen zwei Steckerstiften oder Ferrulen 21, 22 ein Zwischenelement 23 vorgesehen ist. Durch die Stecker und das Zwischenstück erstrecken sich jeweils Lichtwellenleiterfasern 24, 25 und 26. Die Steckerstifte 21, 22 sowie das Zwischenelement 23 sind in einer Halterung 27 geführt. Die Stirnfläche 28 des Steckerstifts 21 ist wiederum konvex poliert, ebenso wie die beiden Stirnflächen 29, 30 des ZwischenelementsFig. 2 shows an embodiment with a plug/plug coupling, in which an intermediate element 23 is provided between two plug pins or ferrules 21, 22. Optical waveguide fibers 24, 25 and 26 extend through the plugs and the intermediate piece. The plug pins 21, 22 and the intermediate element 23 are guided in a holder 27. The end face 28 of the plug pin 21 is again convexly polished, as are the two end faces 29, 30 of the intermediate element

23. Während zwischen dem Steckerstift 21 und dem Zwischenelement 23 ein Direktkontakt ohne Luft/Glas-Übertritt des Lichts, und damit auch ohne Auftreten einer Fresnel-Reflektion besteht, ist die dem anderen Steckerstift 22 zugewandte Stirnfläche 30 des Zwischenelements 23 mit einer reflexionsverhindernden Schicht 31 versehen, die eine Reflexion ein Glas/Luft-Übergang des Lichtstrahls verhindert. Statt der reflexionsverhindernden Schicht 31 auf der Stirnfläche 30 des Zwischenelements 23 oder zusätzlich zu ihr kann auch auf der Stirnfläche des Steckerstifts 22 eine refexionsverhindernde Schicht 32 vorgesehen sein.23. While there is direct contact between the connector pin 21 and the intermediate element 23 without air/glass transfer of the light, and thus also without the occurrence of a Fresnel reflection, the end face 30 of the intermediate element 23 facing the other connector pin 22 is provided with a reflection-preventing layer 31, which prevents reflection of a glass/air transfer of the light beam. Instead of the reflection-preventing layer 31 on the end face 30 of the intermediate element 23 or in addition to it, a reflection-preventing layer 32 can also be provided on the end face of the connector pin 22.

Weitere Möglichkeiten für Ausführungsformen des erfindungsgemäßen optischen Kopplers sind in Fig. 3 schematisch dargestellt.Further possibilities for embodiments of the optical coupler according to the invention are shown schematically in Fig. 3.

In Fig. 3 weist der Steckerstift 41 eine konvexe Stirnfläche 42 und das Zwischenelement 43 eine konische, den Steckerstift 41 zugewandte Stirnfläche 44 auf. Zwischen diesen Stirnflächen 42 und 44 besteht ein Direktkontakt, , 5. auch als PC-Kontakt bezeichnet. Die dem Steckerstift 41 abgewandte Stirnfläche 45 des Zwischenelements 43 weist eine reflexverhindernde Schicht 46 auf.In Fig. 3, the connector pin 41 has a convex end face 42 and the intermediate element 43 has a conical end face 44 facing the connector pin 41. There is a direct contact between these end faces 42 and 44, 5. also referred to as a PC contact. The end face 45 of the intermediate element 43 facing away from the connector pin 41 has a reflection-preventing layer 46.

Die in Fig. 3b dargestellte Ausführungsform unterschiedet sich von derjenigen der Fig. 3a lediglich dadurch, daß die dem Steckerstift 41 abgewandte Stirnfläche 45 einen Schrägschliff 47 aufweist.The embodiment shown in Fig. 3b differs from that of Fig. 3a only in that the end face 45 facing away from the plug pin 41 has a bevelled edge 47.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3c ist zwischen den einander zugewandten Stirnflächen 42 und 44 des Steckers 41 bzw. des Zwischenstücks 43 eine Brechungsindex-Anpassungsfolie, eine sogenannte Indexfolie 44 vorgesehen, während die dem Steckerstift 41 abgewandte Stirnfläche des Zwischenelements 43 eine reflexionsverhindernde Schicht 46 aufweist.In the embodiment according to Fig. 3c, a refractive index adaptation film, a so-called index film 44, is provided between the mutually facing end faces 42 and 44 of the plug 41 or the intermediate piece 43, while the end face of the intermediate element 43 facing away from the plug pin 41 has a reflection-preventing layer 46.

Die in Fig. 3d dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 3c dadurch, daß statt der reflexionsverhindernden Schicht 46 ein Schrägschliff an der dem Stecker 41 abgewandten Stirnfläche vorgesehen ist.The embodiment shown in Fig. 3d differs from that of Fig. 3c in that instead of the reflection-preventing layer 46, a beveled cut is provided on the end face facing away from the plug 41.

Bei sämtlichen Ausführungsformen der Fig. 3 weisen die Lichtleiterfasern des Steckers und des Zwischenelements vorzugsweise jeweils nahezu denselben Brechungsindex auf.In all embodiments of Fig. 3, the optical fibers of the plug and the intermediate element preferably each have almost the same refractive index.

Die Erfindung wurde zuvor an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch Ausgestaltungen und Abwandlungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise sind nochThe invention has been described above using exemplary embodiments. However, the person skilled in the art will be able to make further developments and modifications without thereby departing from the inventive concept. For example,

ICIC

weitere mögliche Kombinationen von Ausführungsformen für die Reflexverhinderung möglich, sinnvoll und einfach.Other possible combinations of designs for reflex prevention are possible, sensible and simple.

Claims

Pa Cüntfpsprüche

. 5. 1. Optical coupler for connecting a light-emitting element to a light-receiving element, characterized in that a light exit surface (8, 28, 42 or 9, 29, 44) of the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) is in direct physical contact with a light entry surface (9, 29, 44 or 8, 28, 42) of the light-receiving element (6, 23, 43 or 5, 21, 41).

2. Optical coupler for connecting a light-emitting element to a light-absorbing element, characterized in that the light exit surface (8, 28, 42 or 9, 29, 44) and/or the light entry surface (9, 29, 44 or 8, 28, 42) of the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) or of the light-absorbing element (6, 23, 43 or 5, 21, 41) is provided with a reflection-preventing layer (31, 32, 46).

3. Optical coupler for connecting a light-emitting element to a light-receiving element, characterized in that the light exit surface (8, 28, 42 or 9, 29, 44) and/or the light entry surface (9, 29, 44) or 8, 28, 42) of the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) or of the light-receiving element (6, 23, 43 or 5, 21, 41) has a slope (10, 47) to the direction of light propagation.

4. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the optical

Coupler is a bidirectional coupler, and the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) is simultaneously the light-absorbing element (6, 23, or 5, 21, 41) or the light-absorbing element (5- (6, 23, 43 or 5, 21, 41) is simultaneously the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43).

5. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) and the light-receiving element (6, 23, 43 or 5, 21, 41) have essentially the same refractive index.

6. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the light exit surface (8, 28, 42 or 9, 29, 44) and/or the light entry surface (9, 29, 44 or 8, 28, 42) of the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) or of the light-receiving element (6, 23, 43 or

5, 21, 41) is polished.

7. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the light exit surface (8, 28, 42 or 9 29, 44) and/or the

Light entry surface (9, 29, 44 or 8, 28, 42) of the

light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43)

or the light-receiving element (6, 23, 43 or 5. 21. 41) is scratched and broken.

8. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that at least one light exit surface (8, 28, 42 or 9, 29, 44) and/or one light entry surface (9, 29, 44 or 8, 28, 42) of the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) or of the light-receiving element (6, 23, 43 or 5, 21, 41) is convex.

9. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that between the light exit surface (8, 28, 42 or 9, 29, 44) and

5, the light entry surface (9, 29, 44 or 8, 28, 42) of the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23,

43) or the light-receiving element (6, 23, 43 or 5, 21, 41) a refractive index matching element (12,

44).
10

10. Optical coupler according to claim 9, characterized in that the refractive index matching element (12, 44) is an index foil.

11. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) and/or the light-receiving element (6, 23, 43 or 5, 21, 41) is an optical waveguide plug pin (5, 21, 22,

41).

12. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the light-emitting element (5, 21, 41 or 6, 23, 43) and/or the light-receiving element (6, 23, 43 or 5, 21, 41) is an optical imaging system.

13. Optical coupler according to claim 12, characterized in that the optically imaging system is a gradient index lens, a ball lens, a Fresnel lens and/or a combination of these lenses.

14. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that between the light-emitting element (1, 21, 41 or 5, 22) and

the light-receiving element (5, 22 or 1, 21, 41) an intermediate element (6, 23, 43) is provided.

15. Optical coupler according to claim 14, characterized in that the intermediate element (6, 23, 43) is an anti-reflection element.

16. Optical coupler according to claim 14 or 15, characterized

characterized in that the intermediate element (6, 23, 43) has an optical waveguide piece (7, 26).

17. Optical coupler according to one of claims 14 to 16,

characterized in that the intermediate element (6, 23, 43) is exchangeable.
15

18. Optical coupler according to one of claims 14 to 17,

characterized in that the intermediate element (6, 23, 43) consists of a plastically deformable material.
20

19. Optical coupler according to claim 18, characterized in that the plastically deformable material is silicone.

20. Optical coupler according to one of claims 14 to 19, characterized in that the intermediate element (6, 23, 43) is made from an optical waveguide plug pin.

21. Optical coupler according to one of claims 14 to 20, characterized in that several intermediate elements (6, 23, 43) are obtained from one connector pin.

22. Optical coupler according to one of claims 14 to 21, characterized in that the intermediate element (6, 23, 43) consists of ceramic.

23. Optical coupler according to one of claims 14 to

22, characterized in that the plug (5, 21, 22, 41) and/or the intermediate element (6, 23, 43) is secured against rotation.

24. Optical coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the optical coupler is a plug/plug, plug/transmitter and/or a plug/receiver coupler.