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DE3217984A1 - Gradientenstablinse mit lichtwellenleitern - Google Patents

Gradientenstablinse mit lichtwellenleitern

Info

Publication number
DE3217984A1
DE3217984A1 DE19823217984 DE3217984A DE3217984A1 DE 3217984 A1 DE3217984 A1 DE 3217984A1 DE 19823217984 DE19823217984 DE 19823217984 DE 3217984 A DE3217984 A DE 3217984A DE 3217984 A1 DE3217984 A1 DE 3217984A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rod lens
gradient rod
gradient
face
lens according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19823217984
Other languages
English (en)
Inventor
Heinz Dipl.-Phys. 8520 Erlangen Böhm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Kommunikations Industrie AG
Original Assignee
Philips Kommunikations Industrie AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Kommunikations Industrie AG filed Critical Philips Kommunikations Industrie AG
Priority to DE19823217984 priority Critical patent/DE3217984A1/de
Priority to US06/492,106 priority patent/US4521071A/en
Priority to GB08312578A priority patent/GB2120803B/en
Priority to FR8307912A priority patent/FR2526959B1/fr
Priority to JP58081064A priority patent/JPS58208724A/ja
Publication of DE3217984A1 publication Critical patent/DE3217984A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2848—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers having refractive means, e.g. imaging elements between light guides as splitting, branching and/or combining devices, e.g. lenses, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

Philips Kommunikations .. 3- 11.05.1982
Industrie AG ρ 82317
Gradientenstablinse mit Lichtwellenleitern
Die Erfindung betrifft eine Gradientenstablinse mit mehreren angekoppelten Lichtwellenleitern für optische Nachrichtenübertragungssysteme. Mit Lichtwellenleitern (LWL) versehene Gradientenstablinsen (GRIN-Linsen) werden beispielsweise in Multiplexeinrich— tungen für optische Breitbandübertragung verwendet.
Bei einem optischen Multiplexer sind GRIN-Linsen bekannt, auf deren Stirnfläche mindestens zwei LWL angekoppelt sind (DE-AS 27 45 94 0) . Die zum Koppeln vorgesehenen Stellen lassen sich anhand der Abbildungseigenschaften der GRIN-Linse berechnen. Die berechnete Position einer KoppeIsteHe ist jedoch schwierig aufzufinden, wobei aufwendige Messungen mit feinmechanischen Positionierungshilfen erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auffinden berechenbarer Stellen für das Koppeln von Lichtwellenleitern auf der Stirnfläche einer Gradientenstablinse zu vereinfachen um positionsgenaue Verkopplungen schnell und sicher herstellen zu können.
Diese Aufgabe wird bei einer Gradientenstablinse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf einer Stirnfläche der Gradientenstablinse ein Profil vorgesehen ist, in das Koppelstellen für die Lichtwellenleiter eingearbeitet sind.
Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, daß Koppelstellen wegen der Wellenlängen-
-2-
abhängigkeit der Abbildungseigenschaften von GRIN-Linsen in verschiedenen Ebenen - bezüglich der Ebene einer Stirnfläche - liegen können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die für die Kopplung jeweils berechenbare Stelle durch eine trichterförmige Ausformung festzulegen. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, indem mehrere konzentrische, unterschiedlich dicke, GRIN-Linsen-Scheiben auf die Stirnfläche der mit den LWL zu verbindenden GRIN-Linse geklebt werden.
Die Erfindung wird mit weiteren, in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Ausgestaltungen anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im Schnitt eine Gradientenstablinse mit
trichterförmiger Stirnflächenstruktur Fig. 2 im Schnitt eine andere Version einer Gradientenstablinse mit terassenförmiger Stirnflächenstruktur .
Fig. 3 im Schnitt eine weitere Version mit auf der Stirnfläche befestigten Scheiben.
Die in Fig. 1 dargestellte GRIN-Linse 1 ist Teil eines optischen Übertragungssystems. Von ihrer-Stirnfläche 2 ausgehend sind gestrichelt, punktiert und strichpunktiert verschiedene Strahlenverläufe eingezeichnet, die aus einem nicht dargestellten an dieser Stirnfläche 2 angekoppelten optischen System stammen können, oder die bei Reflexion an der Stirnfläche 2 entstehen, wenn diese mit entsprechenden Spiegelschichten belegt ist.
A S-
Ohne Rücksicht auf maßstäbliche Genauigkeit ist hervorgehoben, daß verschiedene Strahlenbündel in unterschiedlichem Abstand von der gegenüberliegenden Stirnseite 3 Schnittpunkte haben.
Die Stirnfläche der GRIN-Linse 1 hat ein Profil a s trichterförmigen Ausnehmungen 10, 11, 12. Die Spitzen der Trichter liegen in den Schnittpunkten 4, 5, 6 der eingezeichneten Strahlenbündel, an denen die LWL 7, 8 und 9 angekoppelt werden. Zum Ankoppeln werden die LWL in den jeweiligen Trichter eingeführt und dort verklebt. Auf derart ausgestalteten GRIN-Linsen lassen sich so LWL einfach und genau an den jeweiligen Strahlenverlauf ankoppeln.
Derartige Trichter lassen sich im Fotoätzverfahren oder mit Präzisionsvibrationsbohrungen so anbringen, daß die Trichterspitze an dem jeweiligen Schnittpunkt der Strahlenbündel liegt. Auf der Stirnfläche 3 anzukoppelnde LWL 7, 8 und 9 werden in diesen Ausnehmungen 10 - 12 bis zu den jeweils vorberechneten Koppelstellen geführt, an denen sie verklebt werden.
Andere nicht dargestellte Formen der Ausnehmungen sind möglich und können durch das jeweilige Herstellungsverfahren bedingt sein. So können auch regelmäßige Profilmuster auf den Stirnflächen angebracht sein, bei denen die jeweiligen Ausnehmungen als KpppeIstellen geeignet sind.
In Fig. 2 ist ein weiteres Profil einer GRIN-Linse dargestellt, bei der das mit Fig. 1 Vergleichbare durch Wiederverwendung der-selben Bezugszeichen zum Ausdruck kommt. Die Stirnfläche 23 der GRIN-Linse 20
-4-
I I V W
hat ein stufenförmiges Profil, das bei der Belegung der Stirnfläche 23 mit GRIN-Linsen-Scheiben unterschiedlichen Durchmessers entsteht.
Die Ebene des jeweils berechneten Schnittpunktes ist für den LWL frei zugänglich. Zur Orientierungshilfe für das Auffinden der Koppelstelle ist der Durchmesser der auf die Stirnfläche 23 aufzulegenden Scheiben 24 und 25 nach dem Abstand des Strahlenbünde Is chni ttpunktes vom Zentrum bemessen. Die Koppe1-stellen der LWL 7 und 9 liegen auf konzentrischen Kreisen.
In Fig. 3 ist eine weitere Version eines Profils gezeigt. Auf GRIN-Linsen sind hierzu Scheiben 24, 25 und 26 aufgeklebt, deren Außendurchmesser dem Durch-■messer der GRIN-Linse entspricht und die Bohrungen für die jeweilige Koppelstelle der LWL haben. Für die Berechung der Lage der Koppelstellen wird auch das Material der Scheiben berücksichtigt, das bevor-■ zugt Glas oder ein für die Strahlung durchlässiges anderes Material, z.B. Kunstharz ist. Selbstverständlich können auch prismatische Scheiben mit schräg stehenden Oberflächen verwendet werden, in denen jeweils Bohrungen die Koppelstellen festlegen.
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Leerseite

Claims (10)

Philips Kommunikations 11.05.19 Industrie AG P 82317 Patentansprüche
1. Gradientenstablinse mit mehreren angekoppelten Lichtwellenleitern für optische Nachrichtenübertragungssysteme, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Stirnfläche (3) der Gradientenstablinse
(1) ein Profil vorgesehen ist, in das Koppelstellen {4, 5, 6) für Lichtwellenleiter (7, 8,.9) eingearbeitet sind.
2. Gradientenstablinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil aus Einführtrichtern (10, 11, 12) besteht.
3. Gradientenstablinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß das Profil aus Gradientenstablinsen-Scheiben (24, 25, 26) besteht, die übereinander auf einer Stirnfläche befestigt sind.
4. Gradientenstablinse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander befestigten Gradientenstablinsen-Scheiben (24, 25) unterschiedliche äußere Durchmesser haben.
5. Gradientenstablinse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradientenstablinsen-Scheiben (24, 25, 26) verklebt sind.
6. Gradientenstablinse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gradientenstablinsen-Scheiben (24, 25, 26) Bohrungen liegen.
OL 1 / α υ
7. Gradientenstablinse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit Bohrungen versehene Gradientenstablinsen-Scheiben (24, 25, 26) gleiche Außenhalbmesser haben.
8. Gradientenstablinse nach einem der Ansprüche
3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche einer Gradientenstablinsen-Scheibe zur Stirnfläche (3) der Gradientenstablinse (1) geneigt ist.
9. Gradientenstablinse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen (10, 11, 12) durch Fotoätzverfahren hergestellt sind.
10. Gradientenstablinse nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen (10, 11, 12) oder Bohrungen mit Hilfe einer Vibrationsbohrung hergestellt sind.
DE19823217984 1982-05-13 1982-05-13 Gradientenstablinse mit lichtwellenleitern Withdrawn DE3217984A1 (de)

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DE19823217984 DE3217984A1 (de) 1982-05-13 1982-05-13 Gradientenstablinse mit lichtwellenleitern
US06/492,106 US4521071A (en) 1982-05-13 1983-05-06 Graded index rod lens comprising light-wave conductors
GB08312578A GB2120803B (en) 1982-05-13 1983-05-06 Graded index rod lens connected to optical conductors
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JP58081064A JPS58208724A (ja) 1982-05-13 1983-05-11 数本の光導体を具えるグレ−デツドインデツクス形ロツドレンズ

Applications Claiming Priority (1)

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JP (1) JPS58208724A (de)
DE (1) DE3217984A1 (de)
FR (1) FR2526959B1 (de)
GB (1) GB2120803B (de)

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