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Optische Koppelanordnung mit Wellenleiterstummel

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017012D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 3 page(s) / 24K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Jürgen-Reinhardt Kropp: AUTHOR

Abstract

Ziel der Laserkopplung bei Multimodeanwendungen ist eine möglichst gleichmäßige Faserausleuchtung. Hierfür sollten die einzelnen Moden in der Gradientenfaser im gesamten Faserquerschnitt gleichmäßig verteilt sein, um eine möglichst gleichmäßige Faserausleuchtung zu erreichen, die optimale Übertragungseigenschaften gewährleistet. Zudem erreicht man mit einer möglichst gleichmäßigen Faserausleuchtung, daß das an der Faserendfläche austretende Fernfeld eine gleichmäßige Lichtleistungsverteilung mit großem Fernfeldwinkel besitzt. Daraus ergibt sich bezüglich der Lasersicherheit ein günstiges Verhältnis zwischen integraler Lichtleistung und den Grenzwerten für standardisierte Blenden, so daß bei vollständiger Faserausleuchtung Grenzwerte mit höheren Faserleistungen möglich sind und dadurch längere Übertragungsweiten, höhere Datenraten und mehr Steckverbindungen möglich sind.

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Bauelemente

Optische Koppelanordnung mit Wellenleiterstummel

Idee: Dr. Jürgen-Reinhardt Kropp, Berlin

Ziel der Laserkopplung bei Multimodeanwendungen ist eine möglichst gleichmäßigeFaserausleuchtung. Hierfür sollten die einzelnen Moden in der Gradientenfaser im gesamtenFaserquerschnitt gleichmäßig verteilt sein, um eine möglichst gleichmäßigeFaserausleuchtung zu erreichen, die optimale Übertragungseigenschaften gewährleistet.Zudem erreicht man mit einer möglichst gleichmäßigen Faserausleuchtung, daß das an derFaserendfläche austretende Fernfeld eine gleichmäßige Lichtleistungsverteilung mit großemFernfeldwinkel besitzt. Daraus ergibt sich bezüglich der Lasersicherheit ein günstigesVerhältnis zwischen integraler Lichtleistung und den Grenzwerten für standardisierteBlenden, so daß bei vollständiger Faserausleuchtung Grenzwerte mit höherenFaserleistungen möglich sind und dadurch längere Übertragungsweiten, höhere Datenratenund mehr Steckverbindungen möglich sind.

Bei den bekannten Koppelanordnungen, die ohne zusätzliche optische Elemente arbeiten,können nur unvollständige und ungleichmäßige Modenverteilungen erreicht werden. Es sindzudem Anordnungen bekannt, die mit Hilfe zusätzlicher optischer Elemente eineVerbesserung der Kopplungseffizienz erzielen, jedoch nachteilig auf andereOptimierungskriterien wirken. So ensteht bei Linsenankopplungen, bei denen das vom Laserabgestrahlte Licht über eine Linse in den Lichtwellenleiter eingekoppelt wird, durch den inder Regel relativ kleinen Emissionswinkel ein hohe optische Leistungen in dem für dieLasersicherheit relevanten Bereich. Gleiches gilt für Linsenkopplungen in einenWellenleiterstummel mit einmodigem Lichtwellenleiter. Bei der Verwendung einesWellenleiterstummels mit einem Stufenindex-Lichtwellenleiter besteht zwar einegleichförmige Verteilung in einem weiteren Aperturwinkel über die Stirnfläche, so das beipassender Auslegung die Richtlinien der Lasersicherheit eingehalten werden können, es mußjedoch eine geringe Koppeleffizienz zwischen dem Laser und der Übertragungsfaser in Kaufgenommen werden. Zudem ist bekannt, eine gleichmäßige Faserausleuchtung durchStufenindexprofile zu erreichen, die mit Wellenleitern aus Kunststoff realisiert werden. Dajedoch die Übertragungsstrecken in der Regel mit Gradientenindexfasern realisiert werden,können nur zentrale Moden in den Anschlußstecker geführt werden, so daß der Vorteil dervollständigen Faserausleuchtung verloren geht. Die weiterhin vorgeschlagene Anregungzusätzlicher Moden durch die Schaffung von vier Reflexions- und Streuungsflächen amSpiegel scheitert zumindest bei Übertragungsstrecken mit mehreren, separaten Kanälendaran, daß solche Reflexions- und Streuungsflächen nur mit eingeschränkterGleichmäßigkeit der Kanäle zueinander realisierbar sind.

Eine besonders vorteilhafte Lösung des beschriebenen Problems kann erzielt werden, indemman sich die Erkenntnis zunutze macht, daß fî..