NL8102183A - Optische vorkinrichting. - Google Patents

Description

* t , «·* , ' PHN 10.034 1 N.Vo Philips' Gloeilampenfabrieken. te Eindhoven "Optische vorkinrichting"

De uitvinding heeft betrekking op een optische vorkinrichting voor het splitsen van een lichtbundel in twee verdere lichtbundels of voor het samenvoegen van twee lichtbundels tot een enkele, welke vorkinrichting een huis net een daarin geplaatst optisch element omvat, 5 dat tussen een eerste en een tweede wand is opgesteld, dat een door een eerste opening in de eerste wand gestraalde lichtbundel ten dele doorlaat naar de tweede opening in een tweede wand ai dat het verdere deel van de lichtbundel naar een opening in een derde wand reflecteert, die dwars cp de nagenoeg parallel aan elkaar zijnde eerste en tweede 10 wand is gericht, waarbij het optisch element instelbaar is opgesteld.

Een dergelijke optische vorkinrichting is békend uit het gepubliceerde Duitse "Offenlegungsschrift" 29.00.895. De in de publicatie beschreven inrichting bevat een optisch verdeelelement, voor het verdelen van een inkomende lichtbundel naar twee uitgangen. Om een ge-15 wenste lichtoverdracht van een ingang naar een uitgang te realiseren met een zo gering mogelijk verlies van licht dient het optisch element instelbaar te zijn. In de genoemde publicatie is echter in het geheel niet beschreven pp welke wijze het verdeelelement in te stellen is.

Het is het doel van de uitvinding cm. in een optische vork-20 inrichting te voorzien, die van eenvoudige constructieve middelen voer het instellen van de oriëntatie van het optische element is voorzien, waarmee door twee eenvoudige, onafhankelijke instelbewegingen de lichtoverdracht tussen in- en. uitgang is in te stellen.

De optische vorkinrichting heeft daartoe volgens de uitvinding 25 tot kenmerk, dat het optische element cm een eerste as verstelbaar is bevestigd, welke eerste as parallel aan het vlak van de spiegel en parallel aan een bodemloqpt, die met alle wanden een hoek van nagenoeg 90° insluit en dat ten minste de derde wand van het huis cm een tweede as, die dwars op de bodem is gericht, instelbaar aan de eerste of de tweede 30 wand is bevestigd.

Het genoemde optische element kan eenhalfdoorlatende spiegel, een kleurselectieve spiegel (of kleurfliter), een dakkantprisma met ver spiegelde zijvlakken of zelfs een plan parallelle glasplaat zijn, 8102 183 EHN 10.034 2 I * naargelang de toepassing van de optische vorkinrichting. Een toepassing van de vorkinrichting kan bijvoorbeeld het samenvoegen of scheiden van lichtsignalen met een verschillende golflengte inhouden, die over een enkele glasvezel' worden verzonden respectievelijk ontvangen. Een c verdere toepassing van. de vorkinrichting kan bijvoorbeeld het "bewaken” van de lichtafgifte van een halfgeleiderlaser , waartoe een glasplaat in de lichtbundel wordt geplaatst on slechts: een fractie (s* 8%) ervan af te tappen, die een controlesignaal voor het besturen van de laser vormt.

10 De uitvinding zal worden, toegelicht aan de hand. van in tekening weergegevenuitvoer ingarocrbeelden, in welke tekening; fig. 1a,. b schematisch een optische vorkinrichting en een optisch schema, ervan weergeven, fig. 2a, b en c enkele uitvoeringsvormen van een instelbare 15 spiegelopstelling volgens de uitvinding tonen en fig.. 3a en bsuitvoeringsvoorbeelden van instelbare wanden volgens de uitvinding weergeven.

De in fig. t a schematisch weergegeven optische vorkinrichting toont een huis 1, waarvan de vier wanden 2, 3, 4, 5' elk van een opening 20 "* 7, 6, 8, 9 zijn voorzien. In het huis 1_ is een halfdoorlatende plan-parallelle spiegel 10 opgesteld, die een. net een in een conneetor 12. gemonteerde lichtgeleidende vezel. 11 en een ballens 13. opgewekte lichtbundel 14 ten dele. doorlaat naar de opening 7 in wand. 2 (lichtbundel. 15) en het resterende licht naar' de opening 6 in wand. 3 reflecteerde (licht-25 bundel 16), Aan de wanden 3 en 2 zijn net qp zichzelf bekende (duidelijkheidshalve niet weergegeven koppelmiddelen) connecteren 17 en 18 bevestigd. De lichtbundels 16 en 15 worden met in de connectoren 17 en 18 bevestigde lenzen 19 en 20 op de lichtgeleidende vezels 21, 22 gefocus- seerd. Een vierde conneetor 23, waarin een lichtgeleidende vezel 24 en · 30 een bijbehorende lens 25 is bevestigd, is aan wand 4 gekoppeld. Via de lichtgeleider 25 kan eveneens licht in het huis J_ worden gestraald , dat door de halfdoorlatende spiegel 10 over de vezels 21 en 22 wordt verdeeld.

Het is duidelijk dat de spiegel 10 een accurate oriëntering moet hebben ten opzichte van de lenzen 13, 19, 20, 24. De spiegel 10 35 heeft nauwelijks enige invloed op de positie van het rechtdoor gaande gedeelte 15 van lichtbundel 14 ten opzichte van vezel 22 (conneetor 18). Het is dus voordelig cm bij de vervaardiging van het huis _1_ de wanden 8102 183 * 1 EHN 10.034 3 2 en 5 en de cpeningen 7 en 9 in eenzelfde qpspanning op een verspa-ningsmachine (zoals een fraisbank) te bewerken, zodat voor de connec-toren 12 en 18 gewenste referentievlakken worden verkregen, die ten opzichte van elkaar een hoge positie en oriëntatie nauwkeurigheid voor 5 de ccnnectoren 12 en 18 garanderen.

De spiegel 10 reflecteert een deel 16 van de lichtbundel 14.

Het is evident dat de oriëntatie van de spiegel 10 bepaalt in hoeverre de gereflecteerde lichtbundel 16 via de lens 19 in de vezel 21 wordt geprojecteerd. Een en ander is toegelicht ia fig. 1b, waarin de licht-w bundels 14, 15, 16, de spiegel 10 en de wand 3 schematisch zijn weergegeven. Wordt de spiegel 10 cm een as 30 (loodrecht cp de lichtbundels 14 en 16 gericht) gedraaid in de richting zoals met een pijl 31 is weergegeven, dan zal een trefplaats van de lichtbundel 16 op de wand 3 zich in de richting van de pijl 32 besregen. Wordt de spiegel 1Ö cm.

15 een as 33 (de as 33 maakt een hoek van 90° met de as 30 en een hoek van <2? 45° met lichtbundel 14) gedraaid dan zal de. trefplaats van de lichtbundel 16 op de wand 3 zich in eerste instantie in de richting van pijl 35 besregen. Het is dus mogelijk cm met twee afregelingen een preciese koppeling (roet een laag lichtverlies) in te stéllen.

20

Ih figuur 2a is een doorsnede van een deel van de vorkinrich-ting volgens de uitvindingweergegeven. De spiegel 10a is in- ees sieöf vastgelijmd, die in een verdikking 50 qp een roontagepiaat 41 is gevormd.

De roontagepiaat 41 is via een elastische fcrug 42 met de bodem 43 verbonden. Met behulp van een instelschroef 44 is de spiegel 10a ten opzichte van de bodem 43 en tegen de veerkracht van de elastische beug 42 té verstellen.

m figuur 2b is een doorsnede van een deel van een verdere vorkinrichting volgens de uitvinding weergegeven. De spiegel 10b is in een sleuf vastgelijmd, die in een verdikking 50 op een montage- on plaat 51 is gevormd. Tegenover de sleuf is in de verdikking 50 een V-groef 52 gevormd, waarin een mes 53 steekt. Het mes 53 is op zijn beurt in een in de bodem 54 gevormde sleuf bevestigd. Met behulp van instel— schroeven 55 is de mcntageplaat 51 met de spiegel 10b kantelbaar cm het roes 53. Tussen de bodem 54 en de mcntageplaat 51 en cm de instelschroeven 55 zijn verende elementen in de vorm van spiraalveren 56 geplaatst. Verder zijn tussen de koppen 57 van de instelschroeven 55 en de mcntageplaat 51 eveneens verende elementen in de vorm van spiraalveren 59 geplaatst cm 8102183 "yi HJN 10.034 4 een regelmatige verplaatsing van de mcntageplaat 51 toe te staan bij het bedienen van de instelschroeven 55..

In figuur 2c.is een deel van een optische vorkinrichting volgens de uitvinding weergegeven.De spiegel 10c is in een slaaf 5 in een verdikking 60. van een mcntageplaat 61 bevestigd. De montage-plaat 61 is met eai elastische strip bijvoorbeeld in de vorm van een bladveer 65 met de bodem 63 van de stralingsverdeler verbonden. De elastische strip 65 is in groeven geklemd, die in verdikkingen 67 en 69 aan respectievelijk de mcntageplaat. 61 en de bodem 63 zijn gevormd.

10 Met. behulp van een in de mcntageplaat 61 geschroefde instelschroef 71 is de spiegel 10c ten opzichte van de bodem 63. kantelbaar. Om elke instelling "regelmatig11 te laten verlopen, is in een balansschroef 73 voorzien, die in de bodem 63: is; geschroefd, en die. met twee spiraal- i> veren 75 de mcntageplaat: 61 inklemt.

15 Met de in figuren 2a, b. en c gegeven opstellingen van de spiegel.

10a, b en c is slechts een instellingsvrijheid van de spiegel (rotatie cm as 34, figuur 1b) gerealiseerde In figuur 3a. is. een half cpengebroken bovenaanzicht van een ©ptische vorkinrichting volgens de. uitvinding weergegeven.

20 De vorkinrichting bevat een huis 100 met een. halfdoorlatende, spiegel 101, die cp een mcntageplaat 103 is bevestigd. De spiegel 101' is cpgebouwd uit twee met. de lange zijden tegenelkaar geplaatste dakkanf^arisma's 101a, 1-0-1 b, maar-kan ook een vlakke plaatvorm· hebben (zie figuren. 2a,. b, c);. De mcntageplaat 103. is- met een van de beschreven: 25 constructies met schroeven 105- instelbaar, qp de bodem 107 van het hui s 100 bevestigd. Het huis J00 heeft vier wanden 109, 111, 113 en 115, waarvan de wanden 109 en 111 star met de bodem 107 zijn verbonden.. Cp de wanden 109: en 111 is een deksel 117 met .schroeven 119 bevestigd. Alle vier wanden 109 tot en met 115 zijn respectievelijk van een opening 121 30 tot en met 127 voorzien. Verder zijn allle wanden 109 tot en net 115 van (niet weergegeven) bevestigingsmiddelen voorzien cm ccnnectoren 129 tot en met 135 voor lichtgeleidende vezels losneembaar aan het huis 100 te koppelen. Dergelijke bevestigingsmiddelen zijn op zich zelf bekend en kunnen, onder andere, schroef- of bajönetbevestigingen 35 omvatten. Elke connector bevat ten minste een lens voor het collimaren en het focusseren van respectievelijk een uit een lichtgeleidende vezel tredende (divergerende) lichtbundel en een in een lichtgeleidende vezel in te stralen lichtbundel. Dergelijke connectoren zijn op zich zelf 8102183 Γ» Η3Ν 10.034 5 bekend uit de Nederlandse octrooiaanvragen 78.06829 en 79.05610.

De tweede instellingsvrijheid van de spiegel 10 (rotaties 31, figuur 1b) is "vervangen" door een rotatie van de wanden 113 en 115. De wanden 113 en 115 zijn met een elastische brug 137, 139 respectievelijk met de 5 verdere wanden 109 en 111 van. het huis. 100 van de vorkinrichting verbonden. Met een instelschroef 141, 143 is elke wand 113, 115 ten opzichte van het huis 100 roteerbaar, waarbij de rotatieas door de elastische brug 137, 139 is vastgelegd.

In figuur 3b is in detail een doorsnede door een voarkeurs-10 uitvoeringsvorm van een elastische brug 150 tussen een starre wand 151 en de roteerbare wand 153 van een huis 100 ' van een optische votkinrich-ting volgens de uitvinding weergegeven. De elastische brug 150 is een l elastische strip (bijvoorbeeld een hladveer), die in in de wanden 151 en 153 gevormde gleuven is bevestigd door verlijming of inklemming.

15· 20 25 30 8102185 35

Claims (8)

1. Optische vorkinrichting voer het splitsen van een lichtbundel in twee verdere lichtbundels of voor het samenvoegen van twee lichtbundels tot een enkele lichtbundel, welke vorkinrichting een huis met een daarin geplaatst optisch element omvat, dat tussen een eerste en een tweede 5 wand is opgesteld, dat een door een eerste opening in de eerste wand gestraalde lichttundel ten dele doorlaat naar de tweede opening in de tweede wand en dat het verdere deel van de lichtbundel naar een opening in een derde wand reflecteert, welke derde wand dwars op de parallel aan ; elkaar zijnde eerste en tweede wand is gericht, waarbij het optische 10 element instelbaar is opgesteld, met het kenmerk, dat het optisch element on een eerste as verstelbaar is bevestigd, die parallel aan een optisch vlak van het optisch element en parallel aan. een bodem ven het huis loopt, die met de wanden een hoek van nagenoeg 90° insluit en dat ten minste de derde wand van het huis om een tweede as, die dwars op 15 de bodem is gericht, instelbaar aan de eerste óf tweede wand is bevestigd-

1 * , EHN 10.034 6

2. Optische vorkinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste as nagenoeg in het vlak van het optische vlak ligt.

3. Optische vorkinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het optische element op een montageplaat is bevestigd, die. via 20 een elastische fcurg met de bodem, van het. huis is verbonden en die met instelschroeven ten opzichte van de bodem door elastische vervorming· van de brug kantelbaar· is..

4. Optische vorkinrichting volgens conclusie 3,. met het kenmerk, dat de elastische brug een· in in de bodem en in de montageplaat gevormde 25 gleuven bevestigde elastische strip is.

5. Optische vorkinrichting· volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het optisch element op een montageplaat. is bevestigd, die aan een van het optisch element afgekeerde zijde van een groef is voorzien, waarin een in de bodem van het huis bevestigd mes steekt, waarbij 30 de montageplaat met in de bodem grijpende schroeven kantelbaar is, waarbij tussen de bodem en de montageplaat verende elementen zijn opgesteld.

6. Optische vorkinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de derde wand met een elastische brug is bevestigd.

7. Optische vorkinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, 35 dat de elastische brug een in in de derde en eerste óf tweede wand gevormde groeven bevestigde elastische strip is.

8. Optische vorkinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de strip een bladveer is. 8102 183