NO862352L - Optisk fiberkobler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt fiberoptiske koblere og nærmere bestemt fiberoptiske retningskoblere av enkelmodus- til flermodustypen.

Fiberoptiske retningskoblere blir anvendt ved kommunikasjonsnettverk, optisk signalbehandling og sensorsystemer. Fiberoptiske lokalområde-nettverk (LAN) anvender f,eks. fiberoptiske koblere for å koble lyd mellom en fiberbuss og flere arbeidsstasjoner, som hver innbefatter en optisk sender og mottager.

De fleste tidligere kjente retningskoblere er "resiproke" anordninger, dvs. de kobler i og for seg samme del av optisk energi uten hensyn til om koblingen er fra en første fiber til en andre fiber eller fra den andre fiberen til den første fiberen. En ikke-resiprok koblingsanordning kobler på den andre siden betydelige forskjellige deler optisk energi mellom fibrene. Slike ikke-resiproke koblingsanordninger er mer fordelaktig enn resiproke koblingsanordninger for mange anvendelser, slik som lokale områdenettverk. Ved et lokalt områdenettverk er det f.eks. ønskelig å koble kun en liten del av datasignalet med optisk energi fra bussen til hver stasjon for således å tillate bussen å tilpasse seg et stort antall stasjoner. Det er imidlertid på den andre siden ønskelig at hovedsakelig all optisk datasignalenergi generert ved hver stasjon blir koblet til databussen. Siden resiproke koblere kobler samme mengden optisk energi i begge retninger (dvs. buss til stasjon eller stasjon til buss) begrenser bruken av slike resiproke koblere i lokalnettverk strengt det maksimale antall stasjoner. Lignende problemer finnes ved andre fiberoptiske anvendelser slik som multipleksede sensornettverk.

Ovenfor nevnte problemer er tidligere blitt forsøkt unngått ved anven-delse av ikke-resiproke, enmodus til flermodus fiberoptiske retningskoblere. Flermodusfiberen tjener som en databuss, mens enmodusfiberen tjener som en nettverkgren, f.eks. for en arbeidsstasjon. Optisk data generert ved arbeidsstasjonen blir sendt gjennom enmodusfiberen for kobling med flermodusfiberbussen. Tidligere kjente koblere blir i alminnelighet dannet ved å fjerne en del av den optiske kappen fra siden av en enmodusfiber og en flermodusfiber og så sidestilling av delene av fibrene hvor den optiske kappen er blitt fjernet slik at fibrene er i et side-ved-side-forhold. For å sikre effektiv kobling mellom enmodus og flermodusfiberen må imidlertid de koblere modiene være fasetilpasset slik at de har tilnærmet samme fasehastighet. Siden modiene til en flermodusfiber har fasehastigheter spredt over et vidt område, blir det anvendt kun et begrenset antall med modier av høyere orden innenfor flermodusfiberen. Den resulterende modusforvrengningen i flermodusfiberen er derfor ikke jevn og blir sannsynligvis påvirket av mikrobend eller andre fiberforstyrreiser. Koblingskoeffisienten til en slik kobler kan følgelig bli påvirket av omgivelsen.

Foreliggende oppfinnelse innbefatter en retningskobler med en første og andre optisk fiber. Den foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen innbefatter også en tredje optiske fiber. Den første optiske fiberen er fortrinnsvis en optisk fiber av enkelmodustypen. Den andre optiske fiberen er en optisk fiber av multimodustypen med flere modusgrupper. Ved den beskrevne utførelsesformen tjener den andre fiberen som optisk buss, mens den første og tredje fiberen utgjør inngangs- og utgangs-grenene for kobling av lys til og fra den andre fiberen. Kobleren til foreliggende oppfinnelse krever fortrinnsvis ikke noen fasetilpasning av fibermodiene.

Kobling med fibrene blir tilveiebragt ved hjelp av en reflektor anbragt i kjernen til den optiske fiberen av multimodustypen. Reflektoren er dimensjonert og orientert slik at kun en liten del av lyset som forplanter seg i flermodusfiberen faller inn på denne. Ved den foretrukne utførelsesformen er reflektoren anbragt ved midten av fiberkjernen. Det innfallende lyset på reflektoren blir reflektert mot utgangsgrenfiberen og koblet dertil f.eks. gjennom en linse med gradert brytningsindeks. På grunn av at reflektoren er dimensjonert og orientert for å skjære kun en del av lyset som forplanter seg i fiberen av multimodustypen, kan et stort antall koblere være lokalisert på en enkelt fiberbuss uten vesentlig degradering av gjennomføringen til bussen.

Lysforplantning i inngangsgrenfiberen mot fiberen av multimodustypen blir fokusert på reflektoren f.eks. ved hjelp av linsen med gradert brytningsindeks. Reflektoren er orientert for å reflektere dette fokuserte lyset i en generelt kjegleformet stråle rettet i lengderetningen ned multimodusfiberens akse. Den kjegleformede strålen avbøyes slik at hovedsakelig alle modiene innenfor mottagelseskjeglen til multimodusfiberen blir eksitert. Lyset blir fortrinnsvis fordelt blant modusgruppene slik at den optiske energien i hver modusgruppe er proporsjonal med antall modier i modusgruppen. Dette blir tilveiebragt ved å utjevne intensiteten til den kjegleformede strålen over hele arealet definert av mottagelseskjeglen til multimodusfiberen. Intensiteten kan bli utjevnet ved å velge den numeriske åpningen til multimodusfiberen slik at kun den delen av den reflekterte strålen som har relativt jevn intensitet, henvist til "stråledelen med konstant intensitet" er innenfor godtagelseskjeglen til fiberen. Størrelsen på stråledelen av konstant intensitet kan bli øket ved å dimensjonere reflektoren relativt i forhold til den innfallende strålen slik at kun delen av lyset fra inngangsgrenfiberen som er innenfor toppen av tilnærmet Gauss-formet energifordeling blir reflektert.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk tverrsnittdelen av en typisk optisk fiber av

enmodustypen.

Fig. 2 viser skjematisk tverrsnittet til en typisk optisk fiber av

multimodustypen.

Fig. 3 viser en kurve over energifordelingsmønsteret for den første

ordens modusen til en optisk fiber.

Fig. 4 viser en kurve som viser energifordelingsmønsteret for den

andre modus orden til en optisk fiber.

Fig. 5 viser skjematisk en lysstråle som blir ført innenfor kjernen til en optisk multimodusfiber med trinnvis endret brytningsindeks og som dessuten viser den maksimale totale refleksjonskomplementærvinkelen, under hvilken lysstråler vil avta for å bli ledet av den optiske fiberen. Fig. 6 viser skjematisk en meridional stråle og en skråttforløpende stråle som forplanter seg ned den optiske fiberen på fig. 5. Fig. 7 viser et perspektivriss av en foretrukket utførelsesform av

kobleren ifølge foreliggende oppfinnelse.

Fig. 8 viser et delvis tverrsnittsriss av kobleren ifølge foreliggende oppfinnelse tatt langs linjen 8-8 på fig. 7, som viser et lite speil anbragt ved midten av multimodusbussfiberen. Fig. 9 viser et delvis tverrsnittsriss av kobleren på fig. 7, hvor funksjonen av speilet ved en optisk kobling av lys fra inngangsgrenfiberen til flermodusbussfiberen er vist. Fig. 10 viser en tegning av et eksempel på "Airy"-diffraksjonsmønsteret, hvor fjernfeltintensitetsfordelingen til lys reflektert fra speilet er vist. Fig. 11 viser et delvis tverrsnittsriss av kobleren på fig. 7 som viser funksjonen til speilet ved kobling av lys fra flermodusbussfiberen til utgangsgrenfiberen. Fig. 12 viser skjematisk bruk av kobleren ifølge foreliggende oppfinnelse i en av flere arbeidsstasjoner i et fiberoptisk lokalnettverk. Fig. 13 viser skjematisk bruk av kobleren ifølge foreliggende oppfinnelse ved et eksempel på sensorsystem.

For nærmere å forklare oppfinnelsen skal det i det påfølgende modusteorien til optiske fibere nærmere forklares for å lette forståelsen av foreliggende oppfinnelse.

Optiske fibere kan grovt sett blikarakteriserti to grupper, nemlig optiske fibere av enmodustypen og optiske fibere av multimodustypen. Som det fremgår av deres navn forplanter enmodusfibertypen lys i kun en modus, mens multimodusfiberen forplanter lys i multippelmodier. En modus kan generelt bli definert som en optisk bane i fiberen gjennom hvilken lyset forplanter seg uendret med unntak av fasen. En enmodusfiber kan således bli betraktet som å ha en eneste optisk bane derigjennom, mens multimodusfiberen kan bli betraktet som en fiber med flere uavhengige optiske baner derigjennom.

Et antall modier som kan bli understøttet av en optisk fiber er avhengig av geometrien til fiberen spesielt kjerneradiusen. Den typiske enmodusfiberen er vist på fig. 1, mens en typisk multimodusfiber er vist på fig. 2. Enkelmodusfiberen 12 har en indre kjerne 14, omgitt av en ytre optisk kappe 16. Multimodusfiberen 18 innbefatter likeledes en indre kjerne 20, omgitt av en ytre optisk kappe 22. Enmoduskjernen 14 er som vist mindre enn multimoduskjernen 20. Antall modier ført av fiberen er generelt en funksjon av kjerneradiusen, brytningsindeksene til kjernen og den optiske kappen og bølgelengden til lyset som forplanter seg gjennom fiberen. Den eksakte profilen for brytningsindeksen over kjernen influerer dessuten på antall førte modier. Enmodusfibere har typisk en kjerneradius i størrelsesorden av 5-10 pm, mens multimodusfibrene har typisk en kjerneradius i størrelsesorden av 50-100 um.

Hver fibermodus har en tverrsnittsenergifordeling som er egen for denne relativt i forhold til de andre modiene. Energifordelingen for første orden eller grunnmodusen er f.eks. vist på fig. 3. Y-aksen på fig. 3 representerer optisk energi, mens X-aksen representerer avstanden fra midten av fiberkjernen. Energifordelingen av grunnmodusen er som vist tilnærmet Gauss-formet slik at mesteparten av den optiske energien blir konsentrert ved fiberens senter. Geometrien til enmodusfiberen er slik at kun den første orden eller grunnmodusen vil forplante seg deri. Når kjerneradiusen øker, idet andre parametere er konstant, vil imidlertid fiberen begynne å føre ytterligere modier f.eks. av annen orden, tredje orden, fjerde orden, etc. Energifordelingen for modusen av andre orden er vist på fig. 4. Som vist er den optiske energien i modiene av annen orden fordelt i to lober, av hvilke begge er fremvist fra senteret til fiberkjernen. Energifordelingen har generelt en tendens til å bli vist ytterligere fra senteret til fiberkjernen når modusordenen (dvs. modusantallet) øker. Lys ved modier av lavere orden har således tendens til å forplante seg tettere mot midten av fiberkjernen enn modier av høyere orden.

Hver av de ovenfor beskrevne modier (f.eks. første orden, andre orden, tredje orden, etc.) har en tendens til å forplante lys ved en annen hastighet. Urenheter og forstyrrelser i fiberen vil som kjent ha en tendens til å koble lys mellom modiene. Slik kobling øker med avtagende forskjell i fasehastigheten mellom modiene. Forplantningshastigheten til ovenfor beskrevne modier er tilstrekkelig ulik til at disse modiene blir i det vesentlige ikke-koblet. Lys ført inn i en bestemt modus har således en tendens til å forbli i den modusen for hele avstanden (f.eks. i størrelsesorden av kilometer for de nå tilgjengelige fibere).

Fagmannen på området vil forstå at hver av ovenfor beskrevne modier betår av en gruppe med tett relaterte modier. Modusen av første orden kan f.eks. bli delt ned i en gruppe av to modier som innbefatter polarisasjonsmodier. Modusen av annen orden kan bli delt ned i en gruppe på fire modier. Det er viktig å forstå at alle modiene innenfor en bestemt gruppe med modier har tilnærmet samme fasehastighet, mens hver av modusgruppene adskiller seg i fasehastighet med hensyn til andre modusgrupper. Antall modier i hver modusgruppe øker generelt med modusordenen (dvs. modusantallet). Modus av andre orden innbefatter således en modusgruppe som har flere modier enn modusgruppen med modus av første orden, idet modusen av tredje orden innbefatter en modusgruppe som har flere modier enn modusgruppen med modusen av andre orden, etc. I det påfølgende vil uttrykket "modusgruppe" her bli brukt for å henvise til en gruppe med modier som har tilnærmet samme fasehastighet, mens uttrykket "modus" her brukes i generell henseende som henvisning til enhver modus som forplanter seg i fiberen.

På grunn av at modiene innenfor en modusgruppe har tilnærmet samme fasehastighet, har lys en tendens til lett å koble seg mellom modiene innenfor en modusgruppe. Denne koblingen blir bevirket ved lett indre urenheter tilstede i alle optiske fibere. Det er generelt antatt at der er nok indre urenheter i alle tilgjengelige optiske fibere for å bevirke en jevn fordeling av energien blant modiene i en gruppe etter forplantningen kun en relativt kort avstand langs fiberen. Lys koblet til kun en modus innenfor en modusgruppe, vil således hurtig kobles til andre modier innenfor denne gruppen.

Ovenfor beskrivelse av fibermodiene er foretatt primært med hensyn til feltteori. Fagmannen på området vil se at modier og modusgrupper kan alternativt bli beskrevet ved hjelp av en annen teori kalt "stråleteori". Under stråleteori kan lysforplantningen i enhver modus bli representert med et sett lysstråler. Med henvisning til fig. 5 er første orden eller grunnmodusen vist med en stråle (ikke vist) som er sammenfallende med lengdeaksen 28 til multimodusfiberkjernen 20. Hver modi av høyere orden er vist med et sett stråler, som forløper skrått ved en vinkel relativt i forhold til lengdeaksen 28 til fiberkjernen 20. Jo høyere modusgruppe-. nummer, jo større er vinkelen mellom settet med stråler og lengdeaksen 28 til kjernen. Strålen 30 på fig. 5 representerer f.eks. en av strålene innenfor en modus av høyere orden, som i det påfølgende vil bli antatt å være en modus innenfor modusgruppen av tiende orden til en multimodusfiber med 15 modusgrupper. Som vist skjærer strålen 30 lengdeaksen til fiberen 18 ved en vinkel 0. Settet med stråler (ikke vist) som representerer modusgruppen 11-15 vil således forløpe på skrå fra lengdeaksen 28 med en vinkel større enn 0, mens settet med stråler (ikke vist) som utgjør modusgruppen 1-9 vil forløpe på skrå fra lengdeaksen 28 ved vinkler mindre enn 0.

Fig. 5 viser at strålen 30 er totalt indre reflektert hver gang den når grenseflaten mellom kjernen 20 og den optiske kappen 22, slik at strålen 30 blir ført nedover lengden til fiberen 18. Slik indre refleksjon forekommer for alle modiene som blir ført av fiberen 18 med unntak av grunnmodusen som ikke krever refleksjon for å bli ført innenfor fiberkjernen siden den forplanter seg langs aksen 28.

Som vist på fig. 6, forplanter seg strålen 30 beskrevet med henvisning til fig. 5 nedover fiberen 18 i et plan som passerer gjennom fiberaksen 28 og strekker seg fra grenseflaten mellom kjernen og den optiske kappen på ene siden av fiberen til grenseflaten mellom kjernen/den optiske kappen på den andre siden av fiberen. I det påfølgende vil en slik stråle som passerer gjennom den sentrale lengdeaksen til kjernen 20, når den forplanter seg ned gjennom fiberen 18, bli henvist til som en "meridional stråle". I tillegg til meridionale stråler innbefatter også modusgruppen stråler slik som strålen 31 på fig. 6 som vil bli henvist til som "skrått-forløpende" stråler. Skråttforløpende stråler skiller seg fra meridionale stråler ved at de ikke passerer gjennom lengdeaksen til kjernen i løpet av forplantningen. Alle modier innenfor en bestemt modusgruppe enten de er skråttforløpende eller meridionale stråler, er imidlertid skrått-forløpende relativt i forhold til den sentrale lengdeaksen til kjernen ved hovedsakelig samme vinkel. Siden eksempelstrålene 30 og 31 er innenfor samme modusgruppe, vil begge strålene 30, 31 således forløpe skrått relativt i forhold til den sentrale lengdeaksen til vinkelen 0. Antall skråttforløpende stråler forbundet med en bestemt meridional stråle øker således når vinkelen 0 øker. Der er således vanligvis flere skråttforløpende stråler forbundet med modier av høyere orden enn med modier av lavere orden.

Fagmannen på området vil se at vinkelen mellom en bestemt stråle og den sentrale lengdeaksen 28 til kjernen (f.eks. vinkelen 0 for strålen 30) definerer forplantningshastigheten til modusen representert av strålen. Siden alle stråler som innbefatter en bestemt modusgruppe følgelig er skråttforløpende med hovedsakelig samme vinkel relativt i forhold til lengdeaksen (f.eks. vinkelen 0 på fig. 5), vil alle modier innenfor den modusgruppen forplante lys ved hovedsakelig samme hastighet. Modiene forbundet med stråler som er skrått forløpende fra lengdeaksen 28 ved hovedsakelig andre vinkler vil derimot forplante lys ved hovedsakelig forskjellige hastigheter, og vil være i forskjellige modusgrupper.

Ved en optisk fiber med trinnvis endret brytningsindeks vil som kjent stråler bli reflektert ved kjerne/optisk kappegrenseflaten som følge av det faktum at den optiske kappen til en optisk fiber har en brytningsindeks som er lavere enn brytningsindeksen til kjernen. Antall stråler som vil bli ført av fiberen er en funksjon av forholdet mellom kjernens brytningsindeks og den optiske kappes brytningsindeks. Stråler som forløper på skrå fra aksen 28 ved en vinkel større enn eller lik Øc (fig.

5), henvist her til som "total refleksjonskomplementær vinkel" vil ikke bli reflektert, men vil isteden stråle gjennom den optiske kappen og ut av fiberen. Denne vinkelen Øc er definert som brytningsindeksforskjell mellom kjernen og den optiske kappen som følgende:

hvor nj er brytningsindeksen til kjernen og r\ 2 er brytningsindeksen til

den optiske kappen. Fagmannen på området vil således forstå at vinkelen Øc er tett relatert i forhold til den numeriske åpningen til fiberen.

Ved en fiber med trinnvis endret brytningsindeks og en kjerneradius lik a kan antall stråler (M) som er skråttforløpende fra aksen (28) med en vinkel mindre enn Øc (og således antall modier (M) understøttet av fiberen) bli beregnet som følgende:

hvor X er bølgelengden til lyset i et vakuum.

Det skal bemerkes at størrelsen (M) definerer antall modier i alle modusgrupper.

Etter at man nå har beskrevet hovedprinsippene ved modusteorien, skal foreliggende oppfinnelse bli beskrevet. Som vist på fig. 7 og 8 innbefatter kobleren 40 til foreliggende oppfinnelse en multimodusfiber 42 med en indre kjerne 42a og en ytre optisk kappe 42b. Multimodusfiberen 42 tjener som en optisk signalbuss for kobleren 40. Kobleren 40 har også en inngangsgrenfiber 44 som er fortrinnsvis en fiber av enmodustypen. Inngangsfiberen 44 fører optiske signaler fra en anordning, slik som en LAN-sender eller en sensor for kobling med fiberbussen 42. Kobleren kan dessuten innbefatte en utgangsgrenfiber 46 som enten kan være en enmodusfiber eller en multimodusfiber. Ved den foretrukne utførelses-formen er imidlertid utgangsfiberen 46 en enmodusfiber. Utgangsfiberen 46 fører optiske signaler fra fiberbussen 42 til en anordning, slik som en LAN-mottager. Ved mange sensorsystemer er det imidlertid ikke nødven-

dig med utgangsfiberen 46.

Ved den beskrevne utførelsesformen ligger den sentrale lengdeaksen til inngangs- og utgangsfibrene 44, 46 langs en felles linje 48. Fibrene 44, 46 er dessuten anbragt slik at en felles akse 48 skjærer den sentrale lengdeaksen 49 til multimodusfiberen 42 i en retning normalt på denne. For stabilitet og stivhet er multimodusfiberen 42 fortrinnsvis montert i bærerkonstruksjonen, slik som en kvartsblokk 50. Som vist har blokken 50 et rektangulært tverrsnitt. Fiberen 42 strekker seg gjennom en sentral boring i blokken 50, som er anbragt langs lengdeaksen til blokken 50. Fiberen 42 er bundet innenfor boringen ved hjelp av klebemiddel.

En linse 52, f.eks. en linse med gradert brytningsindeks, er anbragt mellom utgangsenden til inngangsfiberen 44 og en av sideflatene 54 til blokken 50. Linsen 52 med gradert brytningsindeks er fortrinnvis festet til blokkflaten 54 og inngangsfiberen 44 ved hjelp av et klebemiddel. En linse 56 med gradert brytningsindeks er likeledes anbragt mellom inngangsenden til utgangsfiberen 46 og sideflaten 58 til blokken, som er motsatt sideflaten 54. Linsen 56 er likeledes bundet til blokkflaten 58 og fiberen 46 ved hjelp av et klebemiddel.

Som vist på fig. 8 er en liten reflektor 60 anbragt inne i kjernen til den optiske multimodusfiberen 42 ved knutepunktet mellom fellesaksen 48 til fibrene 44, 46 og lengdeaksen 49 til multimodusfiberen 42. Ved den foretrukne utførelsesformen er reflektoren 60 et plant speil som er formet som en skive, selv om det er klart at andre speiltypeoverflater kan bli anvendt. Den plane overflaten til speilet 60 er anbragt ved 45°relativt i forhold til sentralaksen for fiberen 42. Speilet 60 er orientert for å motta lys som forplanter seg gjennom multimodusfiberen 42 i retningen som angitt med pilen 64 og for å reflektere slikt lys mot linsen 56 og utgangsfiberen 46 for å forplante seg gjennom utgangsfiberen 46 i retningen angitt med pilen 66. I denne orienteringen vil speilet altså bli anbragt for å motta lys som forplanter seg gjennom inngangsfiberen 44 i retningen angitt med pilen 68 og for å reflektere slikt lys for forplantning gjennom multimodusfiberen 42 i retningen angitt med pilen 64.

Kobleren 40 er en ikke resiprok anordning. Dvs. den delen av optisk energi som er koblet er tilstrekkelig forskjellig avhengig av om lyset er blitt koblet med multimodusfiberen 42 eller fra multimodusfiberen 42. En relativt høy del av lyset som forplanter seg gjennom inngangsfiberen 44 i retningen 68 vil bli koblet med multimodusfiberen 42. En relativt liten del av lyset som forplanter seg i multimodusfiberen 42 i retningen 64 vil imidlertid bli koblet med utgangsfiberen 46 for forplantning i retningen 66. Den ikke-resiproke koblingen til kobleren 40 skal bli nærmere beskrevet med henvisning til fig. 9-11.

Fig. 9 viser et delvis tverrsnittsriss over den optiske koblingen fra signalmodusinngangsfiberen 44 til multimodusfiberen 42. Lyset som forplanter seg gjennom inngangsfiberen 44 i retningen 48 går inn i linsen 52 med gradert brytningsindeks som en kjegleformet stråle 80, representert ved strålene 81. Strålen 80 blir fokusert ved hjelp av linsen 52 med gradert brytningsindeks slik at strålene 81 konvergerer til en diameter tilnærmet lik diameteren til speilets 60 plane overflate. Siden overflaten til speilet 60 er skråttforløpende ved en vinkel på 45° i forhold til sentralaksen 49 til fiberen 42, vil speilet 60 reflektere lysstrålen 80 for forplantning ned gjennom fiberen 42 i retningen 64. Speilet 60 er svært lite og ved den foretrukne utførelsesformen er speilet dimensjonert for å skjære kun den delen av den optiske energien til strålen 80 som er innenfor toppen av energifordelingen forbundet med enmodusfiberen 44. Denne delen av den optiske energien er representert med størrelsen Ep på fig. 3. På grunn av at speilet er lite, vil lyset 80 som faller på dette bli reflektert som en kjegleformet stråle 82, representert ved stråler 83. I dette henseende skal det bemerkes at speilet 60 virker som en sak analog med en liten åpning, (f.eks. et stifthull) slik at det reflekterte lyset 80 avbøyes på samme måte som lyset som passerer gjennom et stifthull divegerer på grunn av diffraksjon. Airy-diffraksjonsmønsteret for speilet 60 er vist skjematisk på fig. 10 som mønsteret 84. For illustra-sjonens skyld er kun speillokaliseringen og -sentralaksen 49 til fiberen 42 vist. Pilene som stråler ut fra speilet 60 til grensen av mønsteret 84 representerer retningen til forplantningen av forskjellige eksempler på lysstråler innenfor den reflekterte lysstrålen 82. Lengden på hver pil representerer den optiske intensiteten forbundet med den bestemte retningen for forplantningen. Diffraksjonsmønsteret 84 indikerer således intensiteten til den reflekterte lysstrålen 82 som en funksjon av retningen for forplantningen til lyset strålt ut fra speilflaten. Som vist på fig. 10 er intensiteten til det reflekterte lyset 82 høyest for lysstrålen som forplanter seg langs sentralaksen 49. De strålene som forplanter seg ved en vinkel fra aksen 49 avtar i intensitet når vinkelen øker. Som vist er det reflekterte lyset 82 konsentrert prinsipielt i et område definert av en sentral lob 86 som strekker seg langs lengdeaksen 49. Det er dessuten flere sidelober 88 som strekker seg i en generell sideretning fra aksen 49. Den første nullen med diffraksjonsmønsteret 84 (dvs. knutepunktet mellom sentralloben 86 og den nest tilliggende sideloben 88) forekommer ved en vinkel på 1,22\/d fra lengdeaksen 49. Den sentrale loben 84 representerer således en kjegleformet stråle med lys som divergerer fra fiberaksen 49 ved en vinkel på 1,22X/d, hvor d er diameteren til speilet 60 og X er bølgelengden for lyset. Diffraksjonsmønsteret 84 angir at denne kjegleformede strålen med lys representert av sentralloben 86 har en intensitet som er relativ konstant ved stedet nær fiberaksen 49, dvs. innenfor en vinkel -y fra aksen 49. Intensiteten faller imidlertid hurtig mot null, når vinkelen 1,22X/d nærmes.

Fagmannen på området vil se at kun den delen av den reflekterte lysstrålen 82 som er innenfor "godtagelseskjeglen" til fiberen 42 vil bli ført av fiberen 42. "Godtagelseskjeglen" er definert av "den totale refleksjonskomplementærvinkelen" (Øc). Lysstråler innenfor godtagelseskjeglen (dvs. de strålene som forløper på skrå fra sentralaksen 49 ved en vinkel mindre enn Øc) vil bli ført av fiberen. Lysstråler utenfor godtagelseskjeglen (dvs. stråler som forløper på skrå fra sentralaksen 49 ved en vinkel større enn Øc) vil ikke bli ført av fiberen.

Ved foreliggende oppfinnelse er det foretrukket at det reflekterte lyset 82 blir fordelt over alle modusgruppene til fiberen 42. Dette kan lett bli tilveiebragt ved å sikre at godtagelseskjeglen til fiberen er mindre enn kjeglen med lys representert av sentralloben 86 til mønsteret 84. Sagt på en annen måte, den totale refleksjonskomplementærvinkelen (Øc), beskrevet med henvisning til fig. 6, skulle ikke være større enn vinkelen 1,22 X/d, slik at nuller mellom lobene 86, 88 ikke er motstående med vinkelen 1,22 X/d. Således:

Ovenfor nevnte forhold kan bli tilfredsstilt, ved egnet valg av speildiameteren (d), bølgelengden (x) og fiberparametrene (nj, ri2). Det skal bemerkes at vinkelen ved hvilke den første nullen forekommer varierer invers med speildiameteren og fibrene som har høy totalref leks jons - komplementærvinkler (9C) kan således bli hjulpet med å redusere speildiameteren (d).

Selv om en tilfredsstilling av ligningsforholdet 5 sikrer at det reflekterende lyset 82 (fig. 9) vil bli ført inn i alle modusgruppene til fiberen 42, er det også foretrukket å fordele lyset blant modusgruppene i direkte forhold til antall modier i hver modusgruppe. Siden koblingen mellom modiene innenfor en modusgruppe forekommer lett over en kort avstand, resulterer slik fordeling i utjevning av intensiteten blant alle fibermodiene. Denne fordelingen av optisk energi kan bli fullført ved å sikre at den totale refleksjonskomplementærvinkelen Gcikke er større enn vinkelen7, her henvist til som "konstant intensitetskjeglevinkel". Som vist på fig. 10, er vinkelen 7 den vinkelen målt fra lengdeaksen 49, over hvilken intensiteten til sentralloben 86 er hovedsakelig konstant. Sagt på en annen måte vinkelen 7 er vinkelen mellom sentralaksen 49 og et punkt på sentralloben 86, ved hvilken den optiske intensiteten begynner å falle hurtig mot null. Vinkelen 7 ligger således motsatt en kjegleformet stråle av relativ jevn intensitet, som her er henvist til som stråledelen av konstant intensitet. Ved å sikre at godtagelseskjeglen ikke er større enn stråledelen av konstant intensitet, vil hver av modusgruppene motta lys i forhold til antall modier i gruppen, slik at modiene vil utjevnes med hensyn til intensitet. Ovenfor nevnte kan bli uttrykt matematisk ved hjelp av følgende forhold:

Det skal bemerkes at dersom speilet 60 er lokalisert ved senteret til fiberen (dvs. ved aksen 49), slik som ved den foretrukne utførelses-formen, vil kun medidionale stråler innenfor hver modusgruppe bli eksitert. Som nevnt ovenfor forekommer en omfordeling av energien mellom meidionale stråler og skråttforløpende stråler innenfor hver modusgruppe etter en kort forplantningsavstand gjennom fiberen 42, som derved bevirker at den optiske energien blir utjevnet blant alle modiene innenfor en modusgruppe.

Det er også mulig å forbedre energifordelingen blant modiene innenfor en modusgruppe ved å lokalisere speilet i en ut av akse-posisjon. Dette bevirker at flere skråttforløpende stråler blir eksitert, som gir en mer jevn fordeling av modusenergien.

Selv om den foretrukne utførelsesformen anvender fiber med trinnvis brytningsindeks kan foreliggende oppfinnelse også bli utført ved å anvende en fiber med gradert brytningsindeks. I et slikt tilfelle er det imidlertid foretrukket å anbringe speilet ved fiberaksen siden av-akse-eksiteringen vil resultere i et øket strålingstap på grunn av det faktum at den lokale totale refleksjonskomplementærvinkel, Øc, ved en fiber med gradert brytningsindeks er lavere i en ut-av-akse-posisjon.

Av ovenfor nevnte fremgår det at kobleren 40 ved foreliggende oppfinnelse kan koble i hovedsaken alt lyset fra inngangsfiberen 44 til multimodusbussfiberen 42. Dersom speilstørrelsen, bølgelengden og fiberparametrene er valgt riktig, fordeler kobleren 40 det koblede lyset i det vesentlige jevnt over alle modiene til fiberen 42.

Fig. 11 viser et delvis tverrsnittsriss som viser den optiske koblingen fra multimodusfiberen 42 til utgangsfiberen 46. Lyset forplanter seg gjennom multimodusfiberen 42 i retningen 64 mot speilet 60. Siden speilet 60 er svært lite sammenlignet med kjernediameteren, vil kun en liten del av den optiske energien i fiberen 42 være innfallende på speilet 60. Det skal bemerkes at lyset som forplanter seg i retningen 64 er innfallende på siden av speilet 60 som er motsatt siden på hvilken lysstrålen 80 (fig. 9) er innfallende. Ved den beskrevne utførelsesformen har således begge sidene av det skiveformede speilet reflekterende overflater. Delen av lyset som forplanter seg i multimodusfiberen 42, som er innfallende på speilet 60, blir reflektert derfra i form av en kjegleformet stråle 90 vist ved strålene 91. Den kjegleformede strålen 90 forplanter seg i en retning i hovedsak normalt på fiberaksen og den vil således stråle gjennom den optiske kappen uten å bli internt reflektert. Etter forplantningen gjennom den optiske kappen utbreder det seg strålen 90 gjennom blokken 50 til linsen med gradert brytningsindeks 56. Linsen 56 fokuserer den divergerende kjegleformede lysstrålen 90 fra inngangen til inngangsenden til utgangsfiberen 46. Lyset 90 forplanter seg så gjennom utgangsfiberen 46 i retningen 66.

Speilet 60 er som tidligere nevnt ekstremt lite og den delen av lyset koblet fra multimodusfiberen 42 til enkelmodusfiberen 46 ved hjelp av speilet 60 vil således være liten sammenlignet med den delen av lyset i multimodusfiberen 42 som ikke blir koblet (dvs. den delen som ikke er innfallende på speilet). Ved optiske systemer som har et antall (n) med koblere 40 anbragt med avstand i intervaller langs multimodusfiberbussen 42 (slik som LAN og sensornettverk), kan størrelsen på speilet 60 være optimalisert for maksimal gjennomgang av optisk energi koblet med fiberbussen 42. Som beskrevet nærmere senere kan den optimaliserte speildiameteren (d) for den foretrukne utførelsesformen bli uttrykt som:

Som vist på fig. 12 kan kobleren 40 ifølge foreliggende oppfinnelse være tilpasset for bruk ved et fiberoptisk lokalnettverk for å tilveiebringe optisk kommunikasjon mellom LAN-bussen og sender/mottagerstasjonene anordnet langs bussen. En LAN-stasjon 98 innbefatter f.eks. en mottager 100 og en sender 102 slik som vist på fig. 12. Multimodusfiberen 42 til kobleren 40 tjener som databuss for lokalnettverket. Fiberbussen 42 er koblet til den optiske datamottageren 100 gjennom utgangsfiberen 46 til kobleren 40, mens den optiske datasenderen 102 er koblet med fiberbussen 42 via inngangsfiberen 44 til kobleren 40. Kobleren 40 kobler således optiske signaler som forplanter seg på bussen 42 til mottageren 100. Kobleren 40 kobler likeledes signaler generert av senderen 102 til databussen 42. Den delen av lyset som er koblet fra senderen 102 til bussen 42 er stort sammenlignet med den delen av lyset som er koblet fra bussen 42 til mottageren 100 og kobleren 40 virker således som en ikke-resiprok koblingsanordning. På grunn av at kun en svært liten del av optisk energi er koblet til mottageren 100, kan et stort antall LAN-stasjoner 98 være anordnet i optisk kommunikasjon langs fiberbussen 42. En annen foretrukket bruk for kobleren 40 ifølge foreliggende oppfinnelse er å multiplekse signaler i et sensorsystem på en felles returbuss. Fig. 13 viser et sensorsystem av stigetypen ved hvilken kobleren 40 kan være brukt med spesielle fordeler. Denne typen sensorsystem er beskrevet i en artikkel av A.R. Nelson og D.H. McMahon med tittelen "Passive Multiplexing Techniques for Fiber Optic Sensor Systems" i "International Fiber Optical Communications Journal", vol. 2, s. 27-30 (mars 1981).

Som vist på fig. 13 innbefatter dette sensorsystemet en optisk inngangs-buss 110 med enmodusfiber for mottagelse av et optisk inngangs signal. Den optiske multimodusfiberen 42 ifølge foreliggende oppfinnelse tjener som en utgangsbuss. En rekke med sensorerer 112(1) til 112(n-l) er optisk forbundet for å motta lys fra inngangs fiberbussen 110 via en rekke med enkelmodus, inngangsgrenfibere 113(1) til 113(n-l) henholdsvis. Disse grenfibrene 113(1) til 113(n-l) er koblet med inngangsbussen 110 ved hjelp av respektive fiberoptiske retningskoblere 114(1) til 114(n-l). En sensor 112(n) er optisk forbundet for å motta lys direkte fra enden av inngangsfiberbussen 110.

Sensorene 112(1) til 112(n-l) er optisk forbundet med utgangslyset derfra til respektive grenfibere 44(1) til 44(n-l) henholdsvis. Disse grenfibrene 44(1) til 44(n-l) er forbundet med inngangslyset til fiberoptiske retningskoblere 40(1) til 40(n-l) henholdsvis, hvilke er anbragt langs utgangsfiberbussen 42. Sensoren 112(n) er forbundet med utgangslyset derfra direkte med enden av utgangsfiberbussen 42.

Koblerne 114 er konstruert ved hjelp av sideanbringelse av grenfiberen 113 med inngangsbussen 110, slik at fibrene 113 er i et side-ved-side-forhold med fiberen 110 for flyktig kobling derimellom. Koblerne 114 vil heretter bli henvist til som "sidekoblere". Ytterligere detaljer med hensyn til konstruksjonen av slike sidekoblere er f.eks. beskrevet i US patent nr. 4.493.528.

Koblerne 40 er på den andre siden konstruert i samsvar med foreliggende oppfinnelse og er identisk med kobleren 40 på fig. 7 med unntak av at utgangsfiberen 46 og tilknyttede linser 56 er blitt fjernet. Grenfibrene 44

til fig. 13 korresponderer med inngangsfiberen 44 på fig. 7.

Inngangslyset som forplanter seg gjennom inngangsfiberbussen 110 er fordelt til hver av sensorene 112 ved hjelp av koblerne 114. Lyset som går ut fra sensorene 112 forplanter seg så gjennom grenfibrene 44 til koblerne 40, hvor dette lys blir koblet med utgangsbussen 42. Bruken av koblere 40 ifølge foreliggende oppfinnelse i denne anordningen er av en betydelig fordel siden den tillater at hovedsakelig alt lys fra sensorene 112 blir koblet med utgangsbussen 42. Fagmannen på området vil således forstå at dersom sidekoblere, slik som kobleren 114, ble anvendt langs utgangsbussen, ville en betydelig mengde optisk energi gått tapt gjennom de "døde ende"-terminalene til sidekoblerne.

Selv om ovenfor beskrevne sensorsystem anvender to forskjellige koblertyper, er det klart at et slikt sensorsystem kunne bli utført ved å anvende utelukkende koblerne ifølge foreliggende oppfinnelse. I et slikt tilfelle ville både inngangs- og utgangsfiberbussene være multimodusfibere, mens grenfibrene vil være enkelmodusfibere.

Sensorsystemet på fig. 13 er blitt analysert i detalj. Ut fra denne analysen er det blitt funnet at ved å velge antall modier til multimodusfiberen 42 som en funksjon av antall sensorer 112, kan transmisjonen for lysutgangen fra sensoren 112 gjennom fiberbussen 42 bli gjort vesentlig uavhengig av antall sensorer.

Ved analysen ble det antatt at multimodusbussfiberen var en fiber med trinnvis brytningsindeks med en radius (a) og en numerisk åpning NA. Det ble dessuten antatt at speilet 60 var anbragt ved fiberaksen 49 og at punktstørrelsen på det fokuserte lyset var enmodusinngangsfiberen 44 var stor sammenlignet med speildiameteren (d) slik at belysningen av speilet 60 var i det vesentlige konstant. Airy-diffraksjonsmønsteret til lyset reflektert fra speilet har som tidligere nevnt dets første null ved en vinkel på 1,22 X/d. Det ble antatt at den numeriske åpningen til multimodusfiberen 42 var liten sammenlignet med denne vinkelen og derfor at strålingen var tilnærmet konstant innenfor godtagelseskjeglen til fiberen 42 slik at modusgruppene ble eksitert i forhold til antall modier innenfor hver gruppe. Dette forholdet kan bli uttrykt som følgende:

Videre er det velkjent at:

Således:

Ligning 9 kan bli omskrevet som:

Videre er det velkjent at:

Derfor:

Antall modier i en multimodusfiber er bragt i forhold til V-antallet ved:

Således:

Formelen for diffraktert intensitet for en sirkulær åpning (i dette tilfellet speilet 60) viser at delen av energi sendt fra enkelmodusfiberen til multimodusfiberen er:

hvor R er en konstant som representerer delen av innfallende energi skåret og reflektert av speilet 60.

Mengden av energi koblet ut av multimodusfiberen 42 på grunn av tilstedeværelsen av speilet 60 blir bestemt ved hjelp av arealet på speilet 60 sammenlignet med arealet til kjernen til multimodusfiberen 42 forutsatt at energien er jevnt fordelt blant alle modiene. Delen av optisk energi sendt gjennom multimodusfiberen 42 (dvs. energien gjennomført fra en side av speilet til den andre) er derfor:

Ved en stigekonstruksjon med n sensorer slik som vist på fig. 13, vil den nest siste sensoren (dvs. sensor nummer n-1) ha den laveste transmisjonen siden lyset fra sensoren må bli koblet gjennom n-2 koblere 40 (fig. 13). Delen av energi sendt fra sensoren n-1 vil være:

Ved maksimalisering av ligning 18 med hensyn til d/2a, er det blitt funnet at maksimal transmisjon for sensornummer n-1 blir tilveiebragt når speildiameteren (d) er bragt i forhold til fiberradiusen (a) ved hjelp av:

Settes ligningen 19 inn i ligningen 16 kan det bli funnet at:

Settes ligningen 19 inn i ligning 17 fremkommer:

Settes ligningene 20 og 21 inn i ligning 18, kan det bli funnet at transmisjonen fra sensor nr. n-1 er bragt i forhold til total antall sensorer (n) og antall fibermodier (M) ved:

Når sensorer (n) blir stort, nærmer det seg uttrykket 22:

Siden uttrykket 23 ved definisjon ikke kan bli større enn enheten, er dette uttrykket underlagt en begrensning på variabelen M. Fra ulikheten 13 i kombinasjon med uttrykket 19, kan det bli funnet at uttrykket 23 er gyldig kun når følgende begrensning er anbragt på antall modier (M):

Uttrykket 23 indikerer klart at antall (n) sensorer øker og transmisjonen for sensorantallet n-1 kan bli opprettholdt som en konstant verdi kun ved å øke antall fibermodi M slik at forholdet M/n er konstant. Dette viser at ved å anvende kobleren 40 ifølge foreliggende oppfinnelse, kan den delen av lyset som forplanter seg fra sensornummer n-1 til utgangsenden av fiberbussen 42 bli gjort uavhengig av antall sensorer. I praksis vil kravet til spredning av fiberen imidlertid sette en øvre grense på antall modier.

En lignende analyse kan bli utført for sender/mottagerstasjonene på bussen til et lokalnettverk. Resultatet av analysen vil imidlertid hovedsakelig bli det samme. Det skal forøvrig bemerkes at ligningen 19, som definerer et foretrukket forhold blant speildiameteren, kjerneradiusen og antall modier er egnet for bruk ved lokale nettverk så vel som sensorsystemer.

Ved analysen vist ovenfor, ble det antatt at punktstørrelsen på det fokuserte lyset fra enmodusinngangsfiberen 44 var stor sammenlignet med speildiameteren (d) og at mottagelsesvinkelen til multimodusfiberen var liten sammenlignet med vinkelen som strekker seg fra hovedloben til diffraksjonsmønsteret for lyset reflektert fra speilet. Denne antagelsen. ble gjort for å sikre en jevn fordeling av lysenergien blant modiene til multimodusfiberen. Det skal imidlertid bemerkes at den samme antagelsen medfører i koblingstap fra inngangsfiberen til multimodusfiberbussen. Et kompromiss kan i praksis bli valgt ved hvilke koblingstapene vil bli redusert på bekostning av en noe ujevn fordeling av energien blant modiene. Kompromisset kunne bli tilveiebragt ved å anvende empiriske metoder eller ved teoretisk analyse.

Ved den foretrukne fremgangsmåten for fremstilling av foreliggende oppfinnelse blir multimodusbussfiberen først satt inn i en boring til en kvartsblokk 50 og sementert deri ved hjelp av et egnet adhesiv, som nevnt ovenfor. Blokken 50 blir så kuttet ved en vinkel på 45°relativt i forhold til fiberaksen 49 for å danne endeflatene 120, 122 (fig. 7). Endeflatene 120, 122 blir polert og et lite metallisk eller dielektrisk speil blir avsatt på den sentrale delen av kjernen ved å anvende konvensjonell fordampings- og fotolitografisk teknikk. Endeflatene 120, 122 til de to blokkhalvdelene blir så bundet sammen etter å ha blitt justert til minimalt tap ved fiberspleising. Linsene 52, 56 og enkelmodusfibrene 44, 46 som er montert på blokken 50, som tidligere beskrevet.

En alternativ måte å danne speilet er å innføre en reflekterende gjen-stand, slik som en metallisk kule i løpet av fiberfremstillingsprosessen. Dersom en innvendig kjemisk dampavsetningsprosess ble anvendt f.eks., kan flere metalliske sfærer bli innført i preformen før den faller sammen. Etter trekking av fiberen inneholder området sfærer som kan bli identifi-sert og fiberen kuttet i egnede lengder. Disse stykkene med fiber kan så bli montert i monteringskonstruksjoner, slik som en kvartsblokk. Fremstillingsprosessen er fordelaktig ved at fiberen ikke må bli kuttet og speilavsetningsprosessen blir eliminert. Selv om en sfærisk overflate ikke vil gi en effektiv reflektor som planspeilet, har denne teknikken ikke desto mindre anvendelser hvor koblingstap kan bli tolerert.

Claims (20)

1. Fiberoptisk kobler, karakterisert ved en første optisk fiber (44), en andre optisk multimodusfiber (42) og en reflektor (60) i det vesentlige mindre enn kjernen (42a) til den optiske multimodusfiber (42), hvor reflektoren (60) er anbragt inn i kjernen (42a) til den optiske multimodusfiberen (42) og anbragt for å tilveiebringe en optisk kommunikasjon mellom den første og andre fiberen (44, 42).

2. Kobler ifølge krav 1, karakterisert ved at reflektoren (60) er anbragt for å motta lys fra den første optiske fiberen (44) og reflektere lyset for forplantning i den andre optiske multimodusfiberen (42).

3. Kobler ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at reflektoren (60) er dimensjonert for å skjære kun en liten del av lyset som forplanter seg i multimodusfiberen (42) og er anbragt for å reflektere lyset fra multimodusfiberen (42) til den første optiske fiberen (44) for forplantning i den første optiske fiberen (44).

4. Kobler ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at multimodusfiberen (42) innbefatter flere modusgrupper, idet reflektoren (60) og den totale refleksjonskomplementærvinkelen til multimodusfiberen (42) er relativt dimensjonert for å bevirke at vesentlig alle modusgruppene skal bli eksitert med reflektert lys.

5. Kobler ifølge krav 4, karakterisert ved at reflektoren (60) og den totale refleksjonskomplementærvinkelen til multimodusfiberen (42) er relativt dimensjonert for å bevirke at reflektert lys blir fordelt blant modusgruppene til multimodusfiberen (42) i det vesentlige proporsjonalt med antall modier i hver av modusgruppene.

6. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at den første optiske fiberen (44) er en optisk enkelmodusfiber som forplanter lys i en generelt Gauss-formet energifordeling.

7. Kobler ifølge krav 6, karakterisert ved at reflektoren (60) er dimensjonert for å motta kun delen (Ep) av lys som forplanter seg i den første fiberen (44), hvilket er innenfor toppen av energifordelingen slik at reflektoren (60) blir hovedsakelig jevnt belyst.

8. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved en tredje optisk fiber (46), hvor reflektoren (60) tilveiebringer ytterligere optisk kommunikasjon mellom den tredje optiske fiberen (46) og multimodusfiberen (42).

9. Kobler ifølge krav 8, karakterisert ved at reflektoren (60) er anbragt for å reflektere lys fra den første optiske fiberen (44) til multimodusfiberen (42) for forplantning i multimodusfiberen (42), idet reflektoren (60) ytterligere reflekterer lys fra multimodusfiberen (42) til en tredje optisk fiber (46) for innføring til en ende av den tredje optiske fiberen (46).

10. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved en linse (52) anbragt mellom den første og andre optiske fiberen (44, 42) for fokusering av lys som forplanter seg derimellom.

11. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 10, karakterisert ved at reflektoren (60) innbefatter et plant speil.

12. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 11, karakterisert ved at reflektoren (60) er i hovedsaken skiveformet, idet den skiveformede reflektoren har reflekterende overflater på sine begge sider.

13. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 12, karakterisert ved at de første og andre optiske fibrene (44, 42) har sentrale lengdeakser (48, 49) anbragt ved en vinkel relativt i forhold til hverandre.

14. Kobler ifølge krav 13, karakterisert ved at vinkelen er tilnærmet 90° .

15. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 14, karakterisert ved at den andre optiske multimodusfiberen (42) innbefatter en optisk multimodusfiber med trinnet brytningsindeks.

16. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 15, karakterisert ved at reflektoren (60) har en overflate som er totalt reflekterende slik at alt innfallende lys derpå blir reflektert.

17. Kobler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 16, karakterisert ved at multimodusfiberen (42) innbefatter flere reflektorer (60), hvor hver av reflektorene (60) har en diameter (d) som er tilnærmet lik:

hvor a er radiusen til kjernen (42a) og multimodusfiberen (42) og n er antall reflektorer (60).

18. Fremgangsmåte for fremstilling av en fiberoptisk kobler karakterisert ved spalting av en optisk multimodusfiber (42) ved en vinkel relativt i forhold til dens lengdeakse for å tilveiebringe et par endeflater (120, 122), avsetning av en reflekterende overflate (60) på en av endeflatene, idet den reflekterende overflaten (60) er liten sammenlignet med kjernediameteren (42a) til multimodusfiberen (42), og anbringelse av endeflatene (120, 122) mot hverandre.

19. Fremgangsmåte for fremstilling av en fiberoptisk retningskobler ifølge krav 18, karakterisert ved at multimodusfiberen (42) monteres i en bærerkonstruksjon (50) før utføring av spaltingstrinnet.

20. Fremgangsmåte for fremstilling av en fiberoptisk kobler ifølge krav 18 eller 19, karakterisert ved at vinkelen er tilnærmet 45° .