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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

Publishing Venue

Siemens

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Authors:
Dr. Jürgen-Reinhardt Kropp [+details]

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. Bei den bekannten Koppelanordnungen, die ohne zusätzliche optische Elemente arbeiten, können nur unvollständige und ungleichmäßige Modenverteilungen erreicht werden. Es sind zudem Anordnungen bekannt, die mit Hilfe zusätzlicher optischer Elemente eine Verbesserung der Kopplungseffizienz erzielen, jedoch nachteilig auf andere Optimierungskriterien wirken. So ensteht bei Linsenankopplungen, bei denen das vom Laser abgestrahlte Licht über eine Linse in den Lichtwellenleiter eingekoppelt wird, durch den in der Regel relativ kleinen Emissionswinkel ein hohe optische Leistungen in dem für die Lasersicherheit relevanten Bereich. Gleiches gilt für Linsenkopplungen in einen Wellenleiterstummel mit einmodigem Lichtwellenleiter. Bei der Verwendung eines Wellenleiterstummels mit einem Stufenindex-Lichtwellenleiter besteht zwar eine gleichförmige Verteilung in einem weiteren Aperturwinkel über die Stirnfläche, so das bei passender Auslegung die Richtlinien der Lasersicherheit eingehalten werden können, es muß jedoch eine geringe Koppeleffizienz zwischen dem Laser und der Übertragungsfaser in Kauf genommen werden. Zudem ist bekannt, eine gleichmäßige Faserausleuchtung durch Stufenindexprofile zu erreichen, die mit Wellenleitern aus Kunststoff realisiert werden. Da jedoch die Übertragungsstrecken in der Regel mit Gradientenindexfasern realisiert werden, können nur zentrale Moden in den Anschlußstecker geführt werden, so daß der Vorteil der vollständigen Faserausleuchtung verloren geht. Die weiterhin vorgeschlagene Anregung zusätzlicher Moden durch die Schaffung von vier Reflexions- und Streuungsflächen am Spiegel scheitert zumindest bei Übertragungsstrecken mit mehreren, separaten Kanälen daran, daß solche Reflexions- und Streuungsflächen nur mit eingeschränkter Gleichmäßigkeit der Kanäle zueinander realisierbar sind.