NL7905912A - Vezeloptische inrichting. - Google Patents

Description

M.Chown 35 r— t INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, —_ 1 fCJ^g * te New York, Verenigde Staten van Noord-Amerika VEZELOPTISCHE INRICHTING.

De uitvinding heeft betrekking op een aftapinrichting voor een vezeloptische kabel. Bij optische vezel communicatiestelsels is het vaak vereist een gedeelte van het over de vezel gezonden licht af te tappen. Een geval waarbij dit bijvoorbeeld noodzakelijk is, is een 5 communicatiestelsel met gesloten lus waarin bij elk van de aangesloten stations aftappen van de lus vereist is. Tot nu toe waren aftapinrich-tingen voor deze en andere doeleinden ingewikkeld en veroorzaakten verliezen. Het doel van de uitvinding is het verschaffen van dergelijke inrichtingen waarin de bovengenoemde nadelen tot een minimum zijn terug-10 gebracht.

Volgens de uitvinding wordt een vezeloptische aftapinrichting verschaft welke is voorzien van een staaf met gegradeerde brekingsindex waarvan de lengte een geheel aantal halve golflengten lang is, aan een einde waarvan een inkomende optische vezel of een lichtbron ge-15 koppeld is en aan het andere einde waarvan een uitgaande optische vezel gekoppeld kan worden, voorts van een gedeeltelijk reflecterend spiegel-stelsel dat nagenoeg onder 45° ten opzichte van de as van de staaf is opgesteld, welke siegel een oneven aantal kwart-golflengten vanaf de inkomende vezel of de lichtbron gelegen is, en van een uitgang vanaf de 20 zijkant van de inrichting, waarbij door de spiegel gereflecteerd licht de inrichting via de zijuitgang verlaat.

De uitvinding zal nu nadere toegelicht worden aan de hand van de tekening. Daarin toont: fig. 1 een schematische voorstelling van een eerste uitvoe-25 ringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een stap in de vervaardiging van de inrichting volgens fig. 1; fig. 3 een gunstige verbetering van de inrichting van fig. 1; fig. 4 en 5 schematisch verdere uitvoeringsvormen van de in-30 richting volgens de uitvinding.

In de inrichting volgens fig. 1 is een inkomende optische 7905912 «*> - 2 y' vezel 1 of een lichtbron zoals een licht-emitterende diode of een laser gekoppeld met een uitgaande optische vezel 2 via een staaf met gegradeerde brekingsindex 3 waarvan de lengte gelijk is aan de helft van de golflengte van het licht dat zich vanaf de optische vezel of de bron 1 5 voortplant naar de vezel 2. Middenin de staaf 3 bevindt zich een gedeeltelijk reflecterende spiegel 4 welke onder 45° ten opzichte van de as van de staaf opgesteld is. Licht dat de staaf 3 vanaf de vezel 1 of de bron bereikt wordt voor doorzending via de optische vezel 2 door de staaf 3 gefocusseerd welke als een lens werkt. Gedeeltelijke reflec-10 tie in het gebied van de gecollimeerde, geëxpandeerde bundel door de spiegel 4 richt een bestuurd gedeelte van de bundel op een bij 5 aangegeven ontvanger. De besturing van het gedeelte van het licht dat zo gereflecteerd wordt, wordt bepaald door de omvang en de aard van het reflecterende oppervlak dat de spiegel vormt.

15 De ontvanger is ofwel een fotodiode met groot oppervlak of een lens welke het afgebogen licht op een fotodiode met klein oppervlak of een uitgaande optische vezel focusseert. De fotodiode met groot oppervlak is de te verkiezen vorm van ontvanger daar dit de inrichting relatief eenvoudig maakt.

20 De inrichting kan vervaardigd worden uit een vezelstaaf met gegradeerde brekingsindex, bijvoorbeeld een met een diameter van 1 mm zogenaamde reuzenvezel, welke getrokken is uit een door chemische damp-neerslag vervaardigde voorvorm, welke in de in fig. 2· getoonde vorm geslepen is. Dat wil zeggen dat er twee staafgedeelten vervaardigd 25 worden met elk een einde loodrecht op de as en het andere einde onder 45° daarmee. De hellende eindvlakken worden vervolgens voorzien van geschikte gedeeltelijk reflecterende optische deklagen en aaneengevoegd om een cilinder zoals in fig. 1 getekend is, te vormen.

Om de optische koppeling van de spiegel naar de ontvanger te 30 verbeteren kan een vlakke zijde geslepen worden aan de zijkant van de gegradeerde index lenssamenstelling, zoals getoond is bij 10 in fig. 3.

Oplijning van een als boven beschreven staaf met gegradeerde brekingsindex ten opzichte van een buis met precisieboring of andere oplijningsgeleiding laat toe dat eindkralen met standaard horlogestenen 35 voor de optische vezel met de inrichting gekoppeld kunnen worden. Zo toont fig. 4 een precisiebuis 12 waarbinnen een staaf 13 met gegradeerde 7905912 3 brekingsindex en twee kralen 14 en 15 aanwezig zijn die elk een optische vezel afsluiten.

Fig. 5 toont een andere inrichting met een centrering die gebruik maakt van een buis 17 welke door invloed van warmte op een 5 staaf met gegradeerde brekingsindex dicht getrokken is. Dit maakt een nauwkeurige "spliced-in" verbinding met de vezels mogelijk waarbij de centrering berust op de symmetrie van het dichttrekproces.

Inrichtingen als boven beschreven hebben een aantal voordelen: a) Eenvoud, in het bijzonder wanneer ze gebruikt worden met 2 10 fotodiodes met groot oppervlak, bijvoorbeeld 1 mm . De inrichting is naar verhouding goedkoop te vervaardigen en is in het bijzonder eenvoudig te installeren voor die toepassingen waarin het af te tappen licht direct naar een detector kan gaan.

b) De inrichtingen zijn efficiënter in principe dan golfge-15 leider Y-verbindingen of dergelijke wanneer het oppervlak van de detector relatief groot kan zijn zonder aanzienlijk nadeel en tevens wanneer de vezels van onbekende afmeting zijn, dat wil zeggen de inrichting wordt niet voor de klant ontworpen voor een bepaalde vezel.

c) Een laag tussenschakel-verlies kan worden bereikt, hetgeen 20 van belang is voor toepassingen van het ringtype waarin een signaal geschaad kan worden door verliezen van vele inrichtingen in serie.

d) De inrichting kan uniform koppelen vanuit alle moden, dat wil zeggen hij behoeft niet voor een bepaalde mode gevoelig te zijn.

Een variant op de beschreven inrichtingen zou kunnen zijn dat 25 de spiegel volledig reflecteert over een gedeelte van zijn oppervlak en niet over de rest: dit zou gebieden van uitgangshoeken voor voorwaartse transmissie uitkiezen en andere voor detectie.

In de beschreven inrichtingen is de staaflens met gegradeerde brekingsindex in feite een halve golflengte lang doch zijn lengte kan 30 ook veelvouden van dit bedrag omvatten zolang de spiegel zich op een geheel aantal (een inbegrepen) kwart-golflengten vanaf een eind bevindt.

7905912

Claims (7)

1. Vezeloptische aftapinrichting, met het kenmerk, dat deze is voorzien van een staaf met een gegradeerde brekingsindex waarvan de lengte een geheel aantal halve golflengten 5 lang is, aan een einde waarvan een inkomende optische vezel of een lichtbron gekoppeld is en aan het andere einde waarvan een uitgaande optische vezel gekoppeld kan worden, voorts van een gedeeltelijk reflecterend spiegelstelsel dat nagenoeg onder 45° ten opzichte van de as van de staaf is opgesteld, welke spiegel een oneven aantal kwart- 10 golflengten vanaf de inkomende vezel of de lichtbron gelegen is, en van een uitgang vanaf de zijkant van de inrichting waarbij door de spiegel gereflecteerd licht de inrichting via de zijuitgang verlaat.

2. Vezeloptische aftapinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de staaf gevormd is uit twee afzonderlijke 15 gedeelten, waarbij van elk gedeelte een van de eindvlakken een hoek van 45° met de as van de staaf maakt en de twee eindvlakken tegen elkaar geplaatst zijn om aldus een cilinder te vormen.

3. Vezeloptische aftapinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de staaf een machinaal bewerkt 20 plat vlak heeft" aan zijn oppervlakte via welke het door de spiegel gereflecteerde licht de staaf verlaat.

4. Vezeloptischeaftapinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de staaf centraal gelegen is in een buis met een zeer nauwkeurig geboord gat waarbij de lengte van de 25 buis dusdanig is dat deze aan elk einde een vezel met een kraal op het einde daarvan kan opnemen waarbij de buis van transparant materiaal is.

5. Vezeloptische aftapinrichting volgens conclusoe 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de staaf centraal gelegen is in een buis van transparant materiaal dat dichtgetrokken is om de staaf. 30

' 6. Vezeloptische aftapinrichting volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat het door de spiegel ge reflecteerde licht is gericht op een fotodiode.

7. Vezeloptische aftapinrichting volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat het door de spiegel ge- 35 reflecteerde licht door een lens op de optische vezel wordt gericht. 7905912