DK144926B - Kobler til ind- og udkobling af lys i en optisk fiber - Google Patents

Description

(19) DANMARK

|j| da) FREMLÆGGELSESSKRIFT od 11*1*926 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 5291/78 (51) |nt.Cl.s 6 02 B 5/1A

(22) Indleveringsdag 24. Jul. 1978 H Q£ g 9/00 (24) Løbedag 24. jul. 1978 (41) Aim. tilgængelig 26. jan. 1979 (44) Fremlagt 5· jul. 1982 (86) International ansøgning nr. " (86) International indleveringsdag ” (85) Videreførelsesdag “ (62) Stamansøgning nr. “

(30) Prioritet 25- Jul. 1977, 7722716, ER

(71) Ansøger COMPAGNIE GENERALE E' ELECTRICITE S.A., F-75382 Paris Cedex 08, ER.

(72) Opfinder Luc Jeunhomme, ER; Jean-Paul Pocholle, FR.

(74) Fuldmægtig Internationalt Patent-Bureau.

(54) Kobler til ind- og udkobling af lys i en optisk fiber.

Opfindelsen angår en kobler til ind- og udkobling af lys i en optisk fiber af den art, der består af en kore omgivet af en kappe med optisk indeks lavere end korens optiske indeks, hvilken kobler omfatter dels bølgetypekctolemidler indrettede til at bibringe en del af fibren skiftende krumninger i forhold til en middelakse således, at bølgetyper med høj transmissionskonstant, der forplanter sig gennem 3 koren sammenkobles med bølgetyper med lille transmissionskonstant, ^ der forplanter sig gennem kappen, dels et indekstilpasningsled, der r) består af et transparent materiale, hvis indeks ikke er væsentligt £ lavere end kappens indeks, og som er i optisk kontakt med nævnte bølgede del af fibren, således at nævnte bølgetyper, der forplan-g ter sig gennem kappen, sammenkobles med det lys, der forplanter sig s 2 144926 gennem nævnte materiale og tilsammen danner et sæt stråler, der passerer i nærheden af nævnte akse i en afstand mindre end fibrens radius over hele længden af et afsnit inden i tilpasningsleddet og således, at de allesammen danner den samme givne vinkel med nævnte akse. En kobler af den indledningsvis nævnte art kendes fra beskrivelsen til FR.ps 2.334.125.

Ved transmission af lys, der kan være moduleret, og specielt hvis der er tale om telekommunikationer, kan der være behov for sådanne koblere, der giver mulighed for uden at afbryde fibren enten at indføre lys i fibren eller aftage lys fra denne, for eksempel med henblik på ved det pågældende sted at råde over den information, som fibren transporterer videre. En sådan kobler skal navnlig kunne anvendes med fibre til flere bølgetyper, dvs. hvor koren er i stand til at overføre flere forskellige bølgetyper, v Fra beskrivelsen til US.PS. 3.931.518 kender man en kobler, hvor man til lysaftagning tilvejebringer en kobling mellem bølgetyper med stor transmissionskonstant i fiberkoren og bølgetyper med lille trans-missionskonstant, der kun forplanter sig gennem kappen.

Ændringen i transmissionskonstanten opnås ved at bibringe fibren successive bølger ved at presse fibren mod et mønster af parallelle riller og ribber i en transparent blok. Fra publikationen: D. Marcuse - Coupled Mode Theory for Round Optical Fibers - Bell Syst. Tech. J. 52, side 817 - 1973 er det kendt, at når positionen af fibrens akse, krumningen, indeksen eller korediameteren varierer langs transmissionsaksen, er der energivekselvirkning mellem de forskellige bølgetyper ved forskellige værdier af transmissionskonstanten K.

Nærmere beskrevet: hvis den bølgning, man således indfører, er sinusformet med en rumlig frekvens P i radian pr. længdeenhed, sker energivekslingen mellem to bølgetyper med sådanne transmissionskonstanter Kl og K2, at Kl - K2 = P, og denne energiveksling kan finde sted i de to retninger, jf. W.J. Stewart: "Mode Conversion due to periodic distortions of the fiber axis" - Optical Fibre Communications Conference, 16.-18. september 1975.

Den øvre grænse KM og den nedre grænse Km for transmissionskonstanten K for de bølgetyper, der kan overleve i koren, defineres ved relationerne c. KM = 6,283. f.N c. Km = 6,283. f,n, hvor c er lyshastigheden i vakuum og f frekvensen af det anvendte 3 urne lys. Udtagningen af en væsentlig del af den transporterede energi beror dels på det forhold, at amplituden af den deformation, fibren bibringes, er tilstrækkelig stor, dels på det forhold, at rækkefølgen af skiftende krumninger fremkalder i det lys, der forplanter sig gennem fiberkoren, en række bølgetypetransponeringer i tilstrækkeligt antal til, at man til sidst opnår en værdi for transmissionskonstanten, der ligger under den nedre grænseværdi for transmission gennem koren. Det lys, hvis transmissionskonstant således er blevet reduceret, vil nu forplante sig gennem kappen, og det kan nemt tages ud ved hjælp af et "indekstilpasningsled", der f.eks. består af et medium med optisk indeks i hvert fald tilnærmelsesvis lig med kappens indeks og i kontakt med kappens yderflade. Tilpasningsleddets indeks bør dog ikke være mindre end 0,8 gange kappens indeks. I henhold til ovennævnte patentskrift består dette tilpasningsled af en kobleskive.

Det lys, der trænger ind i dette tilpasningsled, overføres til et modtageorgan, f.eks. em fotodetektordiode.

En anden kobler til aftagning af lys fra en fiber findes beskrevet i en artikel af C. og W.J. Stewart: "Directional coupler for single multimode optical fibre", der i anledning af "Deuxiéme Colloque Européen sur les Transmissions par fibres optiques", Paris, 27.-30. september 1976 blev publiceret af "Comité du colloque international sur les transmissions par fibres optiques", 11 rue Hamelin 75783 Cé-dex 16 (Cables and connections, Part 2, side 267-268).

I denne kobler består tilpasningsleddet af en tynd plade af transparent materiale, hvis ene kant er bølget til dannelse af et raster og bragt i anlæg mod fibren for at bevirke en periodisk deformation af fibren. Ved den optiske kontakt mellem denne kant og fibrens kappe går en del af lyset ind i den tynde skive, og det rammer en krum kant og reflekteres og fokuseres derfra på en detektor i kontakt med skivens kant.

Disse forskellige koblere har den ulempe, at der til modtageorganet, dvs. detektoren, kun sendes en brøkdel af det lys, der overføres gennem fibren. Denne brøkdel er den del, der udgår i et halvplan, som indeholder fiberaksen, eller nærmere betegnet i den rumvinkel, der dannes af to meget tæt op ad hinanden beliggende halvplaner, der indeholder fiberaksen. Når det drejer sig om den kobler, der er beskrevet i sidstnævnte patentskrift, er udgangsplanet for lys et plan, der indeholder fiberaksen og står vinkelret på den tynde skives plan. Når det drejer sig om den kobler, der er 4 144926 beskrevet i ovennævnte artikel af Stewart, er udgangsplanet for lys skivens plan. Det, man endvidere søger at opnå, er en kobler, med hvilken man med god virkningsgrad kan indføre lys i fibren. Problemet opstår navnlig, når man i en fiber ønsker at indføre en så stor andel som muligt af det lys, der fås fra en lysdiode. Det er i og for sig kendt til dette formål at skære fibren over og koncentrere lyset fra dioden på fiberenden ved hjælp af en linse.

Virkningsgraden ved denne metode er meget dårlig, fordi lyset udgår fra dioden gennem en ikke så lille udgangsflade og inden for en. ret stor rumvinkel. Hvis man anvender en linse, der opfanger hele det lys, der udgår fra dioden, og koncentrerer hele dette lys på fiberkorens endeflade, vil den største del af dette lys danne en alt for stor vinkel med fiberaksen til, at lyset kan forplante sig gennem fibren. Under hensyntagen til en inden for optikken kendt læresætning dm "bevaring af den geometriske udstrækning af et lysbundt” findes der intet optisk system af konventionel art, der kan afhjælpe disse ulemper. I henhold til denne læresætning findes der intet system, der er i stand til uden lystab at reducere produktet af rumvinklen for det udgående lysbundt med dette lysbundts tværsnitsareal. Med hensyn til denne læresætning kan der f.eks. henvises til bogen "Principle of Optics" af M. Born og E. Wolf, 3. udgave, Pergamon Press, side 120, ligning 54. Med de eksisterende lysdioders data vil virkningsgraden ved indføring af lys i en fiber altid være lav. Virkningsgraden ved indføring af lys i en fiber kan øges væsentligt, såfremt man anvender lys fra en laser, der har meget lille divergens. Herved møder man imidlertid andre ulemper, såsom prisen for laseren, dens store dimensioner osv.

Opfindelsen tager sigte på at afhjælpe de ovenfor nævnte ulemper ved den kendte teknik,og med henblik herpå er en kobler ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at en flade på tilpasningsleddet danner en i forhold til fibren udvendig, optisk flade og har en form som en tilspidsende omdrejningsflade omkring nævnte akse med henblik på sammenkobling mellem det nævnte sæt stråler og et lysbundt, der er parallelt med denne akse eller konvergerer mod et punkt på eller ved denne akse.

En sådan kobler giver mulighed for, uden at skulle afbryde fibren, at opnå en væsentligt større virkningsgrad, eftersom tilpasningsleddets tilspidsende omdrejningsflade er i stand til at opsamle lysstrålerne i alle de planer, der indeholder den optiske akse, 5 U4926 og til at sende alle disse stråler til ét punkt.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et længdesnit gennem en kobler ifølge opfindelsen i det plan, der indeholder længdeaksen, idet midlerne til kobling mellem det indre og det ydre af fibren er udeladt, fig. 2 den i fig. 1 viste kobler i et plan vinkelret på aksen, fig. 3 et aksialt snit gennem et arrangement til indføring af lys i en optisk fiber, fig. 4 det i fig. 3 viste arrangement i snit i et plan vinkelret på aksen, fig. 5 et aksialt snit gennem en kobler ifølge opfindelsen, hvilken kobler er tegnet med en tyk streg, medens der med tynde streger er vist forskellige rette linjer og en hyperbel, som kan tegnes i snitplanet, og som tjener til forklaring af formen af koblerens optiske flade, fig. 6 et aksialt snit gennem en udførelsesform for en kobler ifølge opfindelsen til aftagning af lys under anvendelse af en reflekterende optisk flade, og fig. 7 et aksialt snit gennem en kobler ifølge opfindelsen til indføring og aftagning af lys.

De enkelte elementer i disse forskellige figurer betegnes med de samme henvisningsbetegnelser. Banerne for lysstrålerne repræsenteres ved punkterede streger, medens pilene angiver de retninger, hvori lyset forplanter sig.

I de forskellige figurer har kobleren en akse 2, der er tegnet med en stiplet linje. Denne akse er også aksen for en retlinjet del af den optiske fiber og/eller middelaksen for en bølget del af fib-ren.

Man har i det foregående bemærket, at opfindelsen gør brug af midler til kobling mellem det indre og det ydre af fibren. I det tilfælde, hvor opfindelsen anvendes til en optisk fiber bestående af en kore omgivet af en kappe med lavere optisk indeks, kan de nævnte koblingsmidler hensigtsmæssigt omfatte midler til sammenkobling mellem bølgetyper på en sådan måde, at en del af fibren skiftevis krummer den ene og den anden vej og danner bølger om en middelakse. Herved er der opnået mulighed for sammenkobling mellem bølgetyper med høj transmissionskonstant i fiberkoren med bølgetyper med lille transmissionskonstant i fiberkappen. Disse bølgetypekoblemidler kombineres 6 144926 med et indekstilpasningsled 3 (fig. 1 og 2), der består af transparent materiale, hvis indeks ikke er meget lavere end indeksen for kappen. Dette tilpasningsled giver mulighed for at koble de bølgetyper, der forplanter sig gennem kappen, sammen med det lys, der forplanter sig gennem det transparente materiale og udgør det nævnte sæt lysstråler.

Den nævnte optiske flade udgøres i så fald af overfladen 5 på dette tilpasningsled. I fig. 1 og 2 er den optiske fiber kun repræsenteret ved en streg langs aksen 2. Tilpasningsleddet har form som en massiv cylinder, der er cirkulærcylindrisk om aksen 2 og omgiver fibren. Ved den ene ende afsluttes cylinderen af en kegle med samme akse 2 og med spidsen vendende udad. Det er denne kegleflade, der danner den nævnte optiske flade.

De ovenfor omtalte bølgetypekoblemidler er ikke vist i fig. 1 og 2. De er udformede på samme måde som beskrevet i ovennævnte US patentskrift. I henhold til opfindelsen viser det sig imidlertid, at man kan drage fordel af en hidtil ikke meget benyttet egenskab hos det lys, der forplanter sig gennem dette tilpasningsled og enten udgår fra kappen eller er i stand til at trænge ind i denne til dannelse af de ovenfor nævnte bølgetyper. Nærmere betegnet går denne egenskab ud på, at lysstrålerne danner tilnærmelsesvis den samme vinkel med fiberaksen. Disse lysstråler danner således et sæt lysstråler af en særlig type, der f.eks. indbefatter strålerne 4, 6, 8 og 10 i fig. 1.

Dette sæt lysstråler er forskelligt fra et parallelt bundt, eftersom lysstrålerne befinder sig i forskellige planer, der indeholder aksen. Dette sæt lysstråler er også forskelligt fra et bundt, der konvergerer mod aksen, eftersom det omfatter lysstråler, der går gennem forskellige punkter på aksen.

I realiteten går strålerne i det nævnte sæt ikke nøjagtigt gennem aksen, idet de kun passerer i nærheden af denne. Der er derfor en forskel mellem de reelle stråler og strålerne i et sæt, der nøjagtigt går gennem aksen. Denne forskel er mindre end fiberradien og har derfor ingen indflydelse på udnyttelsen af lyset, når man betragter, hvad der sker i en afstand til fibren væsentligt større end fiberdiameteren. Derfor bringes den nævnte optiske flade til fortrinsvis at strække sig over en afstand fra fibren større end ti gange fiberdiameteren, således at i hvert fald den største del af de stråler, der rammer denne flade, reflekteres fra denne flade praktisk taget på samme måde, som om deres forlængelse nøjagtigt krydsede aksen 2.

7 144926

Det skal endvidere bemærkes, at ovennævnte egenskab stadigvæk gør sig gældende, selv om fibren har en bølget form om en retlinjet middelakse. I så fald er det denne middelakse, der udgør aksen 2.

Det skal yderligere bemærkes, at den vinkel a (fig. 1), som strålerne i nævnte sæt danner med aksen 2, ikke er veldefineret.

Den kan f.eks. variere med -1,5°. Denne variation er ikke særlig generende for udøvelsen af opfindelsen. Den er imidlertid så meget desto mindre, som indeksen for tilpasningsleddets materiale er højere. Derfor vil denne indeks fortrinsvis vælges i det mindste lig med indeksen for fiberkappen, hvilket stort set er nødvendigt for opnåelse af sammenkobling mellem det lys, der forplanter sig gennem tilpasningsleddet og de bølgetyper, der forplanter sig gennem kappen, og endvidere i det mindste lig med indeksen for fiberkoren, der altid er større end indeksen for kappen. Valget af en høj indeks for tilpasningsleddet har endvidere den fordel, at vinklen a herved øges, hvorved man undgår en alt for stor længde for tilpasningsleddet. Værdien af denne vinkel udtrykt i radian er tilnærmelsesvis angivet ved formlen 2 2, 2 a = n /n^ - 1 hvor n er indeksen for tilpasningsleddet 3, og n^ er indeksen for fiberkoren.

Den i fig. 1 viste flade er et diopter, dvs. en skilleflade mellem to materialer med hver sin indeks, nemlig n for tilpasningsleddet og 1 for luften, idet lyset går gennem denne skilleflade.

Til opnåelse af sammenkobling mellem de stråler, der forplanter sig gennem tilpasningsleddet under vinklen a med aksen 2, og et udvendigt bundt, der er parallelt med aksen 2, skal denne flade være formet som en kegle, hvor den halve topvinkel b er sådan, at tg b = (cos a - l/n)/sin a

De ovenfor nævnte bølgetypekoblemidler er vist i fig. 3-7, hvor den optiske fiber for overskueligheds skyld er vist med en meget større diameter og meget større deformationer end i realiteten. Disse midler har været genstand for et foredrag af L. Jeunhomme og J.P. Pocholle "T Coupler for multimode optical fiber", (North Atlantic Treaty Organization, Advisory Group for Aerospace Research and Development, AGARD, 7 rue Ancelle 92200 Neuilly sur Seine, France.) Konferencereferat kan opnås hos ONERA, 29 avenue de la Division Ledere, 92 Chatillon sous Bagneux, France eller hos National Technical Infor- 144926 8 mation Service (NTIS), 5285 Port Royal Road, SpringField, Virginia 22151, USA.

Den optiske virkning ved disse midler kan defineres ved hjælp af to størrelser: skridtet P mellem de successive skiftende krumninger og amplituden af deformationen. Denne amplitude kan eksempelvis andrage 10-100^u. Skridtet eller bølgestigningen skal defineres nærmere. Hvis r betegner radien for fiberkoren, n^ indeksen for fiber-koren og n^ indeksen for kappen, kan man sige, at den optimale værdi for P varierer som r/2D for en fiber med trinvis variation af indeksen og som r/l,4lD for en fiber med parabelformet indeksvariation, idet 2 D = (ηχ - 9 —3

For en karakteristisk fiber, hvor ΌΔ = 6 x 10 og r = 0,0425 mm, må P ligge i nærheden af 2 mm. Det har i realiteten vist sig, at P kan ligge mellem 1,4 og 4 mm.

Når man skal tilvejebringe en kobler til aftagning af lys fra fibren, kan længden af den bølgede del af fibren andrage ca. 10-50 mm, og den skal efterfølges af et afsnit på mindst 10 mm, hvor fibren er i optisk kontakt med tilpasningsleddet. Når der skal indføres lys i fibren, skal denne bølgede del af fibren være i optisk kontakt med . tilpasningsleddet, og dens længde skal i princippet være tilstrækkelig stor til, at enhver stråle, der hidrører fra den nævnte optiske flade, rammer denne bølgede del, som skal være forlænget ud over den del, der modtager lys.

Selv om de ovennævnte bølgetypekoblemidler forekommer at være de mest hensigtsmæssige, kunne man også ankende andre midler, såsom f.eks. en regelmæssig række af formindskelser og fortykkelser af fiberkoren.

De udførelseseksempler, der nu skal beskrives nærmere, vedrører et tilpasningsled, der i hovedsagen har form som en massiv cylinder af glas med indeks n = 1,4859 ved en bølgelængde på 6.328 Å. Dette tilpasningsled kunne også bestå af hårdt, transparent støbeligt plastmateriale med høj indeks. Den optiske fiber har en korediameter på 85^u, en koreindeks n^ = 1,4645 og en kappeindeks ^ = 1,4565. Vinklen a er på 12,6°. I de tilfælde, hvor den optiske flade er et diopter, er den halve topvinkel b af keglen på 54°29'. Tilpasningsleddet 3 består af to dele 14 og 16, der hvert har form som halvcylindre, og som kan presses sammen ved hjælp af en skrue 12, jf.

144926 9 fig. 3. På de to mod hinanden vendende plane flader har disse to dele et regelmæssigt mønster af fremspring og fordybninger med skridtlængde P = 2 mm, hvilke fremspring er således placerede, at de står over for fordybninger i den anden cylinderhalvdel. På denne måde vil den del af fibren 18, der fastklemmes mellem disse to halvdele, være bølget. Dette arrangement af successive fremspring og fordybninger danner et raster. Den optiske kontakt mellem fibren og tilpasningsleddet forbedres ved hjælp af en passende transparent olie, hvis indeksværdi ligger mellem indeksværdierne for kappen og for tilpasningsleddet. Denne olie tilbageholdes ved kapillaritet. Der kan for eksempel være tale om silicone-olie af den art, der sælges under betegnelsen Polyectrene 128 fra firmaet PRODELEC.

Det i fig. 3 og 4 viste arrangement til lysindføring omfatter et tilpasningslegeme, der har en diameter på 26 mm og en total længde incl. keglen på 75 mm. Rasteret strækker sig over hele denne længde.

En konvergerende Fresnel-linse 20 er placeret koaksialt med tilpasningsleddet på samme side som keglen. Den har en diameter på 25,4 mm og en brændvidde på 10 mm. På brændpunktet på den bort fra tilpasningsleddet vendende side er der anbragt en lysemitterende diode 22 af sædvanlig art, og hvis strålingsdiagram i hvert fald tilnærmelsesvis følger Lamberts lov. Den største del af det lys, der udsendes fra dioden, modtages af linsen 20 og omdannes til et bundt, der er parallelt med aksen 2, og ved tilpasningsleddets optiske kegleflade omdannes dette bundt til et sæt stråler, der trænger ind i tilpasningsleddet og danner den nævnte vinkel a med aksen. Dette lys rammer fiberkappen og trænger ind i denne under dannelse af de ovennævnte bølgetyper, der hurtigt omdannes til bølgetyper, som forplanter sig gennem fiberkoren, på grund af de bølgetypekoblemidler, der udgøres af rasteret. Rasteret har en sådan længde, at der opnås en næsten komplet omsætning, hvorved man ved denne lysindføring opnår en høj virkningsgrad. Det er ikke nødvendigt at skære fibren 18 over, idet den blot skal bøjes uden for tilpasningsleddet for herved at give plads til linsen 20, som skal være placeret så tæt som muligt op ad tilpasningsleddet.

Man kan undgå at skulle bruge linsen 20, hvis man former den optiske flade 5 som en konveks kegleflade stadig med den samme topvinkel. Denne udformning er vist i fig. 5, hvor de reelle elementer er tegnet med en tyk streg. Denne konvekse optiske flade kan defineres på følgende måde: 1 - Det er en omdrejningsflade i forhold til aksen 2.

lo 144926 2 - Den har det samme toppunkt S som i det foregående tilfælde, hvilket toppunkt danner tilpasningsleddets spids.

3 - Den har den samme halve topvinkel, hvilket betyder, at denne flade ved toppunktet tangerer den ovenfor beskrevne kegle.

4 - Denne flade tilvejebringes ved rotation af en hyperbelbue, der går gennem toppunktet S og drejer om aksen 2.

5 - Definitionen præciseres på følgende måde: - ved e betegnes afstanden fra toppunktet S til den lysudsendende flade på dioden 22, og ved n betegnes tilpasningsleddet 3's optiske indeks.

- den optiske flade skæres af et plan, der indeholder aksen 2, f.eks. fig. 5's plan.

- i dette plan tegner man en akse Oy, der går gennem midtpunktet 0 på denne lysudsendende flade og strækker sig parallelt med en stråle i nævnte sæt stråler i tilpasningsleddet, dvs. en stråle, der med aksen 2 danner den nævnte vinkel a, samt en akse Ox, der står vinkelret på Oy.

- man tager kun den ene halvdel af skæringslinjen mellem den optiske flade og dette plan i betragtning, f.eks. den del, der befinder sig oven over aksen 2 i fig. 5.

- denne skæringslinje mellem den optiske flade og dette plan definerer så en bue på en hyperbel, hvis ligning er: 2 2 2 x + y = (ny + e - ne cos a) I fig. 5 er denne hyperbel samt akserne Ox og Oy og asymptoterne tegnet med tynde streger. Det må dog understreges, at de elementer, der er tegnet med tynde streger, ikke kan ses i kobleren, og at de kun tjener til at forklare, hvorledes den optiske flade defineres .

Den i fig. 6 viste kobler til aftagning af lys omfatter et indekstilpasningsled 30 af samme art som i det foregående. Dette led har en diameter på 30 mm og omfatter et raster, der fra bagfladen strækker sig over en længde på 44 mm og ved den forreste ende har en 16 mm lang zone, hvori fibren 18 ingen deformation har, og hvor den optiske kontakt dog opretholdes. Ved den forreste ende afsluttes legemet af en optisk, konveks kegleflade 32, hvor den halve topvinkel er 90° - 12°,6/2 = 83°,7.

Denne optiske flade er metalliseret, således at det lys, der fra fibren rammer denne flade, reflekteres i tilpasningsleddet og danner et bundt, der er parallelt med aksen 2 og er rettet mod den 144926 11 modstående flade 34. Denne flade danner et konvergerende diopter af i og for sig velkendt art inden for optikken. Dette diopter bringer det fra tilpasningsleddet udgående bundt til at konvergere mod en modtagediode 36. Dette konvergerende diopter er excentreret i forhold til aksen 2, således at dioden 36 kan placeres uden for aksen 2. Herved er der opnået mulighed for ikke alene at undgå at skulle skaere fibren 18 over, men også at skulle krumme fibren uden for tilpasningsleddet.

Under henvisning til fig. 3 og 4 har man beskrevet en kobler til lysindføring under anvendelse af et optisk diopter, medens der under henvisning til fig. 6 er beskrevet en kobler til aftagning af lys under anvendelse af en reflekterende optisk flade. Det bemærkes dog, at man også kunne anvende et optisk diopter i en kobler til aftagning af lys og en reflekterende optisk flade i en kobler til lysindføring.

Som vist i fig. 7 er det endvidere muligt at indføre lys i og aftage lys fra det samme indekstilpasningsled, der omfatter et enkelt raster, og som ved begge ender har optiske diopterflader, nemlig indgangsfladen 42 og udgangsfladen 44. Disse optiske flader kan være kegleformede og vil i så fald være tilknyttede hver sin konvergerende linse 46 henholdsvis 48, når man ønsker sammenkobling med elementer af små dimensioner, nemlig en lysemitterende diode 50 og en modtagediode 52.

Claims (5)

1. Kobler til ind- og udkobling af lys i en optisk fiber af 'den art, der består af en kore omgivet af en kappe med optisk indeks lavere end korens optiske indeks, hvilken kobler omfatter dels bølgetypekoblemidler (14, 16, 12) indrettede til at bibringe en del af fibren (18) skiftende krumninger i forhold til en middelakse (2) således, at bølgetyper med høj transmissionskonstant, der forplanter sig gennem koren sammenkobles med bølgetyper med lille -transmissionskonstant, der forplanter sig gennem kappen, dels et indekstilpasningsled (3), der består af et transparent materiale, hvis indeks ikke er væsentligt lavere end kappens indeks, og som er i optisk kontakt med nævnte bølgede del af fibren, således at nævnte bølgetyper, der forplanter sig gennem kappen, sammenkobles med det lys, der forplanter sig gennem nævnte materiale og tilsammen danner et sæt stråler, der passerer i nærheden af nævnte akse (2) i en afstand mindre end fibrens radius over hele længden af et .afsnit inden i tilpasningsleddet (3) og således, at de allesaramen danner den samme givne vinkel med nævnte akse,kendetegnet ved, at en flade (5) på tilpasningsleddet danner en i forhold til fibren udvendig, optisk flade og har form som en tilspidsende omdrejningsflade omkring nævnte akse med henblik på sammenkobling mellem det nævnte sæt stråler og et lysbundt, der er parallelt med denne akse eller konvergerer mod et punkt på eller ved denne akse.

2. Kobler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den nævnte optiske flade (5) strækker sig til en afstand fra fibren (18), der er større end ti gange fiberdiameteren, og at tilpasningsleddet (3) har en optisk indeks, der i det mindste er lig med indeksen for fiberkoren.

3. Kobler ifølge krav 2,kendetegnet ved, at den nævnte optiske flade (5) er et diopter, der bevirker en brydning af lyset.

4. Kobler ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den desuden omfatter et i forhold til tilpasningsleddet (3) udvendigt konvergerende system (20) til fokusering af det parallelle bundt på et punkt (22), der er beliggende uden for tilpasningsleddet.

5. Kobler ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det nævnte diopter (5) har form som en omdrejningsflade, der dannes ved drejning af en hyperbelbue om aksen (2) gennem fibren (18), hvilken hyperbel er tegnet i et plan, der indeholder aksen og har en symme-