DE9319378U1

DE9319378U1 - Kombinierte Sende- und Empfangsstation für die optische Nachrichtenübertragung

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Publication number: DE9319378U1
Application number: DE9319378U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2003-12-17

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Kombinierte Sende- und Empfangsstation für die optische Nachrichtenübertragung

Die Neuerung bezieht sich auf eine kombinierte Sende- und Empfangsstation entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Sende- und Empfangsstationen für die optische Nachrichtenübertragung enthalten in der Regel als optischen Sender eine Laserdiode, die zur Regelung des Vorstroms und des Modulationsstroms mit einer Monoitor-Photodiode optisch gekoppelt ist. Für den Empfang der optischen Nutzsignale der Gegenstelle ist eine weitere Photodiode vorgesehen.

Zur Verringerung des Aufwandes bei der optischen Nachrichtenübertragung wird insbesondere bei teilnehmernahen optischen Netzen mit vergleichsweise geringen Abständen zwischen den beiden Stationen für beide Übertragungsrichtungen sowohl bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen als auch bei passiven optischen Netzen ein gemeinsamer Lichtwellenleiter verwendet. Im Hinblick auf die zur Verfügung stehenden Laserdioden wird dabei auch für beide Obertragungsrichtungen mit einer im Rahmen der Exemplarstreuungen gleichen Wellenlänge gearbeitet.

Eine weitere Verringerung des Gesamtaufwandes bei der optischen Nachrichtenübertragung ist durch Verringerung des Aufwandes für die Sende- und Empfangsstationen möglich. Unter Verzicht auf gleichzeitige Nachrichtenübertragung in beiden Übertragungsrichtungen wird dabei häufig der sogenannte Ping-Pong-Betrieb gewählt, bei dem die Laserdioden für die beiden Übertragungsrichtungen abwechselnd Senden und dadurch in den Sende- und Empfangsstationen Filtereinrichtungen für die Trennung der Übertragungssignale der beiden Übertragungsrichtungen entfallen können. Weiterhin benötigt wird aber in diesem Fall ein 2 : 1-Koppler, über den die Laserdiode und die

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Photodiode mit dem Lichtwellenleiter verbunden sind. Ein derartiger Koppler verursacht jedoch zusätzliche Kosten und auch Einfügeverluste.

Die Aufgabe bei der vorliegenden Neuerung besteht also darin, eine kombinierte Sende- und Empfangsstation der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden, daß insbesondere durch Verzicht auf den 2 : 1-Koppler der Aufwand minimiert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die eingangs erwähnte kombinierte Sende- und Empfangsstation entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 ausgebildet ist.

Die Ansprüche 2 bis 6 beschreiben zweckmäßige Weiterbildungen der neuerungsgemäßen optischen Sende- und Empfangsstation,

bei der zum einen von einer für das Übertragungslicht hinreichend durchlässigen ersten Photodiode und zum anderen von einer das Übertragungslicht hinreichend reflektierenden zweiten Photodiode Gebrauch gemacht wird. 20

Die Neuerung soll im folgenden anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Figur 1 eine kombinierte Sende- und Empfangsstation, bei

der das Übertragungslicht die erste Photodiode durchdringt und
Figur 2 eine kombinierte Sende- und Empfangsstation, bei

der das Übertragungslicht an der lichtaufnehmenden Oberfläche der zweiten Photodiode reflektiert wird.

In der Figur 1 ist der für die optische Nachrichtenübertragung verwendete Lichtwellenleiter LWL mit dem Kern K dargestellt, an den sich im Lichtweg die erste Photodiode PDl anschließt. Diese erste Photodiode PDl ist für das bei der optischen Nachrichtenübertragung verwendete infrarote Licht hinreichend durchlässig und kann deshalb direkt im Lichtweg

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angeordnet sein, der Abstand D zur Stirnfläche des Lichtwellenleiters wird in der Praxis häufig praktisch gleich Null, in dem die erste Photodiode PDl unmittelbar auf die Stirnfläche des Lichtwellenleiters LWL aufgeklebt wird. Zwischen der als optischer Sender verwendeten Laserdiode LD und der ersten Photodiode PDl ist eine das Laserlicht durch die erste Photodiode PDl auf den Kern K des Lichtwellenleiters fokussierende Kugellinse KL angeordnet. Im Sendebetrieb gelangt das von der Laserdiode LD ausgehende Licht durch die Photodiode zum Kern K des Lichtwellenleiters und wird dabei, einen Transmissionsgrad von 50% vorausgesetzt, um 50% abgeschwächt an den Lichtwellenleiter abgegeben. Diese Dämpfung ist bei den vorgesehenen vergleichsweise kurzen Übertragungsstrecken tolerierbar. Im Empfangsbetrieb gelangen 50% des vom Lichtwellenleiter LWL abgegebenen Lichtes durch die erste Photodiode PDl zur Kugellinse KL, von der aber ein Teil dieses Lichtes zur Photodiode zurückreflektiert wird, wodurch sich der Wirkungsgrad der ersten Photodiode PDl für das Empfangslicht erhöht.

0 Die in Figur 2 gezeigte alternative Ausbildung einer optischen Sende- und Empfangsstation verwendet anstelle der in der Anordnung nach der Figur 1 vorgesehene erste Photodiode PDl mit einem Transmissionsgrad von 50% eine zweite Photodiode PD2, deren lichtaufnehmende Oberfläche einen Reflexionsgrad von etwa 50% aufweist. Die lichtaufnehmende Oberfläche der zweiten Photodiode PD2 ist dabei in einem solchen Winkel zur Stirnfläche des Lichtwellenleiters angeordnet, daß das von der Laserdiode LD über die Kugellinse KL zur zweiten Photodiode PD2 gelangende Licht in den Kern K des Lichtwellenleiter LWL reflektiert wird. Zwangsläufig wird damit auch ein Teil des vom Lichtwellenleiter LWL an die zweite Photodiode PD2 abgegebenen Empfangslichtes zur Kugellinse KL reflektiert, ebenso wie bei der Anordnung nach Figur 1 ist dieser Teil aber nicht vollständig verloren, sondern wird von der Oberfläche der Kugellinse KL teilweise zur zweiten Photodiode PD2 zurückreflektiert.

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Die neuerungsgemäßen kombinierten Sende- und Empfangsstationen entsprechend den Figuren 1 und 2 sind auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten Trägerkörper, beispielsweise aus Silizium aufgebracht, wobei die Ausnehmungen für die Laserdiode LD, die Kugellinse KL und die Photodioden PDl und PD2 mittels der aus der Halbleitertechnik bekannten Ätztechnik hergestellt wurden, so daß die Voraussetzungen für eine billige Massenfertigung gegeben sind.

Claims

G 1 8 5 6 DE Schut zansprüche

1. Kombinierte Sende- und Empfangsstation für die optische Nachrichtungübertragung über einen für beide Übertragungsrichtungen gemeinsamen Lichtwellenleiter und mit einer sendenden Laserdiode und einer empfangenden Photodiode, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Laserdiode (LD) und dem Lichtwellenleiter (LWL) der Laserdiode unmittelbar benachbart eine Kugellinse (KL) und dem Lichtwellenleiter unmittelbar benachbart die Photodiode (PDl, PD2) angeordnet sind.

2. Kombinierte Sende- und Empfangsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Photodiode (PDl) die Stirnfläche des Lichtwellenleiter (LWL) so abdeckt, daß das vom und zum Lichtwellenleiter (LWL) gestrahlte Licht die erste Photodiode (PDl) durchdringt.

3. Kombinierte Sende- und Empfangsstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Photodiode (PDl) unmittelbar auf die Stirnfläche des Lichtwellenleiters (LWL) aufgeklebt ist.

4. Kombinierte Sende- und Empfangsstation nach den Ansprüchen 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Photodiode (PDl) einen Transmissionsgrad von etwa 50 % aufweist.

5. Kombinierte Sende- und Empfangsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Photodiode (PD2) mit ihrer lichtaufnehmenden Oberfläche in einem solchen Winkel zur Stirnfläche des Lichtwellenleiter (LWL) angeordnet ist, daß die lichtaufnehmende Oberfläche der zweiten Photodiode (PD2) das vom Lichtwellenleiter (LWL) abgegebene Licht wenigstens teilweise zur Kugel-

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linse (KL) und das von der Laserdiode (LD) über die Kugellinse (KL) auf die zweite Photodiode (PD2) gelangende Licht wenigstens teilweise in den Lichtwellenleiter reflektiert.

6. Kombinierte Sende- und Empfangsstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die lichtaufnehmende Oberfläche der zweiten Photodiode (PD2) einen Reflexionsgrad von etwa 50% aufweist.