DE102022107005A1

DE102022107005A1 - Optischer Multikoppler mit Korrekturelement und Herstellungsverfahren hierfür

Info

Publication number: DE102022107005A1
Application number: DE102022107005.0A
Authority: DE
Inventors: Ingo Smaglinski; Thomas Petigk
Original assignee: Huber and Suhner Cube Optics AG
Current assignee: Huber and Suhner Cube Optics AG
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2023-09-28
Also published as: US20230305235A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Multikoppler mit einer ersten Gruppe von optischen Sendeelementen und einer zweiten Gruppe von optischen Empfangselementen. Um einen optischen Multikoppler bereitzustellen, der geringere Anforderungen an die Positionierung und die Ausrichtung der einzelnen Elemente stellt und dennoch hochpräzise die von den optischen Sendeelementen bereitgestellten optischen Signale auf die optischen Empfangselemente abbilden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Korrekturelement zwischen einem optischen Sendeelement und einem optischen Empfangselement derart positioniert und ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen Fokuspunkt und optischem Empfangselement durch das Korrekturelement verringert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Multikoppler mit einer ersten Gruppe von optischen Sendeelementen und einer zweiten Gruppe von optischen Empfangselementen, wobei entweder die erste Gruppe oder die zweite Gruppe mehr als zwei Elemente aufweist. Dabei ist jedem optischen Sendeelement ein Übertragungselement zugeordnet, welches derart ausgebildet und angeordnet ist, dass ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umgewandelt und auf ein optisches Empfangselement gelenkt wird. Dabei konvergiert das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt.
Ein Beispiel für solch einen optischen Multikoppler ist ein optischer Multiplexer oder Demultiplexer.
Für die Übertragung von Signalen auf Lichtwellenleiter kommt im Allgemeinen das sogenannte Wellenlängenmultiplexverfahren zur Anwendung, das ein optisches Frequenzmultiplexverfahren darstellt. Beim Multiplexverfahren werden Lichtsignale unterschiedlicher Frequenz für die Übertragung verwendet. Dabei stellt jede verwendete Frequenz einen eigenen Übertragungskanal zur Verfügung, auf den die eigentlichen zu übertragenden Daten moduliert werden können. Die auf diese Art und Weise modulierten Datensignale werden dann mittels entsprechender optischer Koppelelemente gebündelt und gleichzeitig, jedoch unabhängig voneinander, übertragen. Am Empfänger dieser optischen Multiplexverbindung werden in einem Demultiplexer dann die einzelnen optischen Übertragungskanäle mithilfe von entsprechenden passiven optischen Filtern wieder getrennt und mit entsprechenden Detektorelementen in elektrische Signale umgewandelt.
Optische Multiplexer und Demultiplexer sind seit langem bekannt. Grundsätzlich kann ein Multiplexer durch Umkehrung des Strahlengangs auch als Demultiplexer eingesetzt werden und umgekehrt. Dabei müssen lediglich statt Detektoren, welche die empfangenen übertragenen optischen Signale in elektrische Signale umwandeln, Laser, welche die entsprechenden zu übertragenden Lichtsignale erzeugen, verwendet werden. Im Folgenden wird daher häufig Bezug auf einen Demultiplexer genommen. Es versteht sich aber, dass die beschriebenen Merkmale eines Demultiplexers ebenfalls bei Multiplexern zur Anwendung kommen können, wobei sich dann die Strahlrichtung einfach umkehrt.
Demultiplexer weisen im Allgemeinen ein optisches Sendeelement auf, das beispielsweise aus einem Lichtwellenleiter bestehen kann, über den mehrere Signalkanäle übertragen werden. Aus dem Ende des Lichtwellenleiters tritt dann ein divergentes Strahlenbündel aus, welches durch ein geeignetes Übertragungselement auf mehrere optische Empfangselemente übertragen wird. Als optische Empfangselemente kommen prinzipiell alle Vorrichtungen in Frage, die optische Signale aufnehmen und/oder auswerten können, wie z.B. Lichtdetektoren, Wellenleiterenden oder Gitterkoppler.
Beispielsweise kann das divergente Strahlenbündel zunächst in ein im Wesentlichen paralleles Strahlenbündel umgewandelt werden, welches dann nacheinander durch speziell angeordnete optische Filter geleitet wird, welche jeweils einen Teil der Signalkanäle passieren lassen, während ein anderer Teil der Signalkanäle reflektiert wird. Eine solche Anordnung wird auch Filterkaskade genannt und ist meist derart ausgebildet, dass jeder optische Filter einen Wellenlängenkanal von dem restlichen Signal abtrennt. Die getrennten Kanäle liegen dann ebenfalls als parallele Strahlenbündel vor und werden dann durch entsprechende fokussierende Elemente auf das für den entsprechenden Signalkanal vorgesehene optische Empfangselement geleitet. Werden beispielsweise zeitgleich sechs Signalkanäle über den Lichtwellenleiter transportiert, weist der entsprechende Multiplexer ein optisches Sendeelement und sechs optische Empfangselemente auf.
Es versteht sich, dass eine optimale Signalerkennung nur dann erfolgt, wenn sämtliche Elemente exakt zueinander angeordnet und ausgerichtet sind. Bei der Herstellung von solchen Demultiplexern, aber auch bei anderen optischen Multikopplern, wird daher relativ großer Aufwand betrieben, die einzelnen Elemente sehr exakt zueinander zu positionieren. Trotz größter Anstrengung gelingt dies nicht immer, sodass ein wenn auch kleiner Anteil an hergestellten Produkten die gewünschten Spezifikationen nicht erreicht und als Ausschluss zu klassifizieren ist.
Dabei reicht es in der Regel schon aus, dass nur ein einziges in dem optischen Multikoppler verwendetes Element nicht genau genug positioniert ist, um den gesamten optischen Multikoppler unbrauchbar zu machen.
Vor dem Hintergrund stetig steigender Komplexität von Multiplexern und Demultiplexern aufgrund einer Vielzahl von zusätzlichen Kanälen, was einen Anstieg der im optischen Multikoppler verwendeten Elemente nach sich zieht, steigt somit automatisch die Ausschussrate.
Um die damit gestiegenen Anforderungen an die exakte Positionierung und Ausrichtung jedes einzelnen Elementes in einem optischen Multikoppler zu erfüllen, muss daher ein noch viel höherer Aufwand betrieben werden, der in der Praxis kaum darstellbar ist und trotz aller Anstrengung zu einer erhöhten Ausschussrate führt.
Vor dem Hintergrund des beschriebenen Standes der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen optischen Multikoppler bereitzustellen, der geringere Anforderungen an die Positionierung und die Ausrichtung der einzelnen Elemente stellt und dennoch hochpräzise die von den optischen Sendeelementen bereitgestellten optischen Signale auf die optischen Empfangselemente abbilden kann. Ebenfalls ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, dass es ermöglicht, optische Multikoppler mit geringem Aufwand sehr genau einzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Korrekturelement zwischen einem optischen Sendeelement und einem optischen Empfangselement derart positioniert und ausgebildet ist, dass

i) der Abstand zwischen Fokuspunkt und optischem Empfangselement durch das Korrekturelement verringert wird,
ii) der Winkel, mit dem das konvergente Strahlenbündel auf das optische Empfangselement trifft, verändert wird,
iii) der Polarisationszustand des konvergenten Strahlenbündels verändert wird, oder
iv) die Feldform des konvergenten Strahlenbündels verändert wird.

Mit anderen Worten werden mithilfe des Korrekturelementes Fehler im System, die aufgrund einer ungenauen Positionierung und Anordnung einzelner Elemente des optischen Multikopplers auftreten, korrigiert. Darüber hinaus können Abweichungen aufgrund von Fertigungstoleranzen der verwendeten Bauteil sehr leicht korrigiert werden.
Eine Fehlanordnung oder -ausrichtung von einem oder mehreren Elementen des optischen Multikopplers kann dazu führen, dass der Fokuspunkt nicht mehr exakt auf dem optischen Empfangselement liegt, oder dass der konvergente Strahl nicht mit dem gewünschten Winkel auf das optische Empfangselement trifft. Zudem kann der Polarisationszustand des konvergenten Strahlenbündels nicht dem gewünschten Polarisationszustand entsprechen. Auch kann die Feldform des konvergenten Strahlenbündels, d.h. die Intensitätsverteilung in einer Schnittansicht senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des konvergenten Strahlenbündels, nicht homogen oder nicht der gewünschten Feldform entsprechen.
In all diesen Fällen, die auch gleichzeitig auftreten können, kann durch Vorsehen eines Korrekturelementes zwischen einem optischen Sendeelement und einem optischen Empfangselement die Fehlausrichtung korrigiert werden. Optische Multikoppler, die ihre Anforderungen nicht erfüllen und daher bislang als Ausschuss angesehen wurden, können mithilfe des Korrekturelementes weiterverwendet werden. Darüber hinaus können die Anforderungen an die exakte Positionierung und Ausrichtung der Elemente verringert werden, da eventuell auftretende Fehlausrichtungen durch das Vorsehen eines Korrekturelementes korrigiert werden.
Dies kann im Ergebnis die Herstellungskosten deutlich reduzieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Übertragungselement zumindest einen ersten Kollimator und zumindest einen zweiten Kollimator aufweist, wobei jedem optischen Sendeelement ein erster Kollimator zugeordnet ist, welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der erste Kollimator ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein paralleles Strahlenbündel umwandelt. Des Weiteren ist jedem optischen Empfangselement ein zweiter Kollimator zugeordnet, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass ein von dem ersten Kollimator auf den zweiten Kollimator gerichtetes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umgewandelt und auf das jeweilige optische Empfangselement gelenkt wird, sodass das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt konvergiert.
Dabei wird somit ein aus einem optischen Sendeelement austretendes divergentes Strahlenbündel von dem zugeordneten ersten Kollimator in ein paralleles Strahlenbündel umgewandelt und gegebenenfalls über ein oder mehrere optische Filter zu einem zweiten Kollimator übertragen und von diesem in ein konvergentes Strahlenbündel umgewandelt, das in Richtung des dem zweiten Kollimator zugeordneten optischen Empfangselement gelenkt wird.
Die Anzahl von ersten Kollimatoren entspricht dabei vorzugsweise der Anzahl von optischen Sendeelementen, während die Anzahl von zweiten Kollimatoren der Anzahl von optischen Empfangselementen entspricht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere erste Kollimatoren und/oder mehrere zweite Kollimatoren stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei am besten mehrere erste Kollimatoren und/oder mehrere zweite Kollimatoren aus einem Materialstück gebildet werden.
Beispielsweise kann nach der Anordnung von Sendeelementen und Empfangselementen sowie der Anordnung der Übertragungselemente eine Messung durchgeführt werden, um Rückschlüsse auf die Position des Fokuspunktes, des Winkels, mit dem das konvergente Strahlenbündel auf das optische Empfangselement trifft, den Polarisationszustand des konvergenten Strahlenbündels und/oder die Feldform des konvergenten Strahlenbündels zu ziehen. Das Messergebnis wird dann mit den jeweiligen gewünschten Werten verglichen und dann ein entsprechendes Korrekturelement erstellt, welches, wenn es an der richtigen Position positioniert ist, den gemessenen Wert zumindest näher an den gewünschten Wert bringt.
Dabei können gleich von mehreren Übertragungselementen die jeweiligen Messwerte erfasst werden und dann mehrere Korrekturelemente gemeinsam hergestellt und entsprechend positioniert werden, sodass insbesondere dann, wenn eine große Anzahl von optischen Empfangselementen im optischen Multikoppler verwendet werden, durch die Positionierung von nur einem Korrekturbaustein, welcher sämtliche Korrekturelemente umfasst, der optische Multikoppler deutlich zeitsparender herzustellen und dadurch kostengünstiger ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere erste Kollimatoren und/oder mehrere zweite Kollimatoren als gekrümmte, reflektierende Flächen ausgebildet sind. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die reflektierende Fläche in etwa die Form eines Abschnitts eines Rotationsparaboloiden, eines Rotationsellipsoiden oder eines Rotationshyperboloiden hat. Mit anderen Worten folgt die reflektierende Fläche zumindest stückweise der Außenfläche eines Rotationskörpers. Dies führt dazu, dass ein Schnitt durch die reflektierende Fläche entlang einer Schnittfläche senkrecht zur Rotationssachse etwa eine Kreisabschnittsform hat, während ein Schnitt entlang einer Ebene, in der die Rotationssachse liegt, in etwa die Form eines Abschnitts einer Parabel, Hyperbel oder Ellipse aufweist. Eine solche gekrümmte reflektierende Fläche hat besonders geeignete abbildende Eigenschaften.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Korrekturelement eine Eintrittsfläche und eine Austrittsfläche auf und ist zwischen einem optischen Sendeelement und einem optischen Empfangselement derart positioniert, dass das Strahlenbündel über die Eintrittsfläche in das Korrekturelement eintritt und über die Austrittsfläche aus dem Korrekturelement austritt. Alternativ könnte das Korrekturelement auch als Spiegel ausgebildet sein.
Das Korrekturelement kann beispielsweise ein Prisma sein, wobei vorzugsweise die Eintrittsfläche und die Austrittsfläche nicht parallel zueinander angeordnet sind.
Dabei kann die Eintrittsfläche des Prismas und/oder die Austrittsfläche des Prismas gekrümmt ausgeführt sein.
Weiterhin kann das Korrekturelement eine Linse sein.
Das Korrekturelement kann prinzipiell an jeder Position zwischen einem optischen Sendeelement und einem optischen Empfangselement angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist allerdings vorgesehen, dass das Korrekturelement zwischen einem ersten Kollimator und einem zweiten Kollimator angeordnet ist. Zwischen erstem Kollimator und zweitem Kollimator ist das Strahlenbündel im Wesentlichen parallel.
Der optische Multikoppler kann als Multiplexer/Demultiplexer ausgebildet sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der optische Multikoppler als optischer Drehübertrager ausgebildet. Ein solcher Drehübertrager wird dazu verwendet, optische Signale zwischen Einheiten, die relativ zueinander gedreht werden, zu übertragen. Sie werden daher auch Drehkoppler oder Drehübertrager genannt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Korrekturelement einen Hauptabschnitt und einen sich daran anschließenden Vergütungsabschnitt aufweist, wobei der Hauptabschnitt die Eintrittsfläche und der Vergütungsabschnitt die Austrittsfläche aufweist, wobei der Hauptabschnitt aus einem Material mit einem ersten Brechungsindex und der Vergütungsabschnitt aus einem Material mit einem zweiten Brechungsindex besteht, wobei sich der erste und der zweite Brechungsindex unterscheiden.
Durch diese Maßnahme wird der optische Multikoppler nur geringfügig von der korrekten Positionierung des Korrekturelementes abhängen, sodass keine erhöhten Anforderungen an das Korrekturelement und dessen Positionierung gestellt werden müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft eine Grenzfläche zwischen Hauptabschnitt und Vergütungsabschnitt nicht parallel zur Eintrittsfläche, jedoch vorzugsweise verläuft die Austrittsfläche parallel zur Eintrittsfläche.
Weiterhin kann ein Korrekturbaustein vorgesehen sein, welcher eine Mehrzahl von Korrekturelementen aufweist, sodass durch Positionierung des Korrekturbausteins gleich mehrere Korrekturelemente korrekt positioniert werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Multikopplers mit den folgenden Schritten:

A) Anordnen
1. i) einer ersten Gruppe von optischen Sendeelementen,
2. ii) einer zweiten Gruppe von optischen Empfangselementen, wobei entweder die erste Gruppe oder die zweite Gruppe mehr als zwei Elemente aufweist, und
3. iii) von einem oder mehreren Übertragungselementen, so dass
a) jedem optischen Sendeelement ein Übertragungselement zugeordnet ist und das Übertragungselement ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umwandelt,
b) und das konvergente Strahlenbündel auf ein optisches Empfangselement gelenkt wird und das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt konvergiert,
B) Emittieren von Strahlenbündeln aus zumindest einem und vorzugsweise aus allen Sendeelementen der Gruppe von optischen Sendeelementen,
C) Erfassen der Position der Fokuspunkte von zumindest einem und vorzugsweise von allen Übertragungselementen und/oder Erfassen der Richtung von zumindest einem und vorzugsweise von allen konvergierenden Strahlenbündeln und/oder Erfassen des Polarisationszustandes von zumindest einem und vorzugsweise von allen konvergierenden Strahlenbündeln und/oder Erfassen der Feldform von zumindest einem und vorzugsweise von allen konvergierenden Strahlenbündeln,
D) Bestimmen und Herstellen von zumindest einem Korrekturelement mit der Maßgabe, das nach Positionierung des Korrekturelementes an einer vorbestimmten Position zwischen dem zumindest einen Sendeelement und einem diesen zugeordneten Empfangselement, die Differenz zwischen einer der in Schritt C) erfassten Größen zu einer vorgegebenen SOLL-Größe geringer als vor der Positionierung des Korrekturelementes ist
E) Positionieren des in Schritt D) hergestellten Korrekturelementes an der vorbestimmten Position.

Mit Vorteil wird als Übertragungselement zumindest ein erster Kollimator und zumindest ein zweiter Kollimator verwendet, wobei

a) jedem optischen Sendeelement ein erster Kollimator zugeordnet ist und der erste Kollimator ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein paralleles Strahlenbündel umwandelt,
b) jedem optischen Empfangselement ein zweiter Kollimator zugeordnet ist und ein von dem ersten Kollimator auf den zweiten Kollimator gerichtetes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umgewandelt und auf das jeweilige optische Empfangselement gelenkt wird und das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt konvergiert und
c) ein aus einem optischen Sendeelement austretendes Strahlenbündel von dem zugeordneten ersten Kollimator zu einem der zweiten Kollimatoren übertragen und auf das diesem zweiten Kollimator zugeordnete optische Empfangselement gelenkt wird,

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Korrekturelementes, welches in einem optischen Multikoppler, wie er oben beschrieben wurde, oder in einem Verfahren, wie es oben beschrieben wurde, verwendet werden kann. Das Verfahren weist die Schritte auf

1) Bereitstellen eines Grundkörpers aus einem für ein zu übertragendes Strahlenbündel transparentem Material,
2) Erwärmen einer Oberfläche des Grundkörpers bis die Oberfläche nicht mehr formbeständig ist,
3) Eindrücken eines Stempels mit einer Formfläche, die als negativ zu einer gewünschten Oberfläche des herzustellenden Korrekturelementes ausgebildet ist, in die Oberfläche des Grundkörpers,
4) Abkühlen der Oberfläche des Grundkörpers bis die Oberfläche formbeständig ist,
5) Außer-Eingriff-Bringen der Formfläche von der Oberfläche.

Um das erfindungsgemäße Korrekturelement herzustellen, wird daher ein Stempel hergestellt, der eine Formfläche hat, die negativ zu der gewünschten Oberfläche des Korrekturelementes ausgebildet ist. Im einfachsten Fall ist die Oberfläche des Korrekturelementes eben ausgebildet, jedoch gegenüber einer Bezugsebene geneigt. In diesem Fall weist der Stempel ebenfalls eine ebene Formfläche auf, die in Schritt 3) allerdings in einer geneigten Konfiguration auf die Oberfläche des Materials gedrückt wird. Soll das Korrekturelement eine konvexe Oberfläche haben, muss die Formfläche konkav ausgebildet sein.
Folgende Weiterbildungen des Verfahren können allen oder in beliebiger Kombination miteinander vorgenommen werden:

In Schritt 1) kann das Material aus zwei Materialabschnitten bestehen. Beispielsweise kann eine Glasplatte mit einer thermoplastischen Beschichtung versehen sein, so dass in Schritt 2) nur die thermoplastische Beschichtung erwärmt wird, bis die Beschichtung in den thermoplastischen oder flüssigen Zustand übergeht.
In Schritt 2) kann die Erwärmung mit Hilfe eines Laserstrahl erfolgen, der vorzugsweise auf den Teil der Oberfläche fokussiert wird, der mit der Formfläche in Kontakt treten soll.

Beispielsweise kann der Laserstrahl von der zu erwärmenden Oberfläche abgewandten Seite in das Material gelenkt werden.
Schritt 3) kann mehrfach hintereinander durchgeführt werden, wenn zwischendurch das transparente Material verschoben wird, so dass der Stempel mit verschiedenen Oberflächenabschnitten in Berührung kommt. Im Ergebnis wird dadurch ein Korrekturbaustein, der mehrere Korrekturelemente aufweist, erstellt. Alternativ kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten 3) auch der Stempel seitlich bewegt werden.
Wird Schritt 3) mehrfach hintereinander ausgeführt, kann der Winkel mit welchem der Stempel zur Materialoberfläche orientiert dazwischen verändert werden. In aufeinanderfolgenden Eindrück-Schritten können auch verschiedene Stempel mit unterschiedlichen Formflächen verwendet werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der in den folgenden Figuren gezeigten Beispielen. Es zeigen:

1a und 1b eine schematische Darstellung verschiedener Fehljustierungen und ihre Auswirkungen auf den Fokuspunkt,
2a und 2b eine schematische Darstellung der Wirkung des erfindungsgemäßen Korrekturelementes,
3 eine schematische Darstellung des Verlaufs eines Strahlenbündels mit einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Korrekturelementes,
4a und 4b schematische Darstellungen des Verlaufs des Strahlenbündels mit einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Korrekturelementes,
5 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Multikopplers,
6 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Multikopplers,
7a und 7b eine schematische Darstellung eines Drehkopplers ohne und mit erfindungsgemäßem Korrekturelement,
8a und 8b einen Multikoppler des Standes der Technik,
9 ein erfindungsgemäßes Korrekturelement,
10a und 10b Darstellungen des optischen Multikopplers der 10a) und 10b) mit erfindungsgemäßem Korrekturelement,
11a und 11b eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Korrekturelementes mit und ohne Vergütungsabschnitt und
12a-d schematische Darstellungen eines Verfahrens zur Herstellung eines Korrekturelementes.

In 1 ist ein paralleles Strahlenbündel 1 dargestellt, welches auf einen Kollimator 3 trifft, welcher das parallele Strahlenbündel in ein konvergierendes Strahlenbündel umwandelt, welches in dem Fokuspunkt 4 fokussiert wird. Das (nicht dargestellte) optische Empfangselement muss dann in dem Fokuspunkt 4 positioniert sein, um eine optimale Signalübertragung zu gewährleisten.
Aufgrund von Fehlpositionierungen und Fehljustierungen kann es jedoch sein, dass der parallele Lichtstrahl bzw. das parallele Strahlenbündel nicht wie gewünscht auf den Kollimator 3 auftritt, sondern gegenüber der optimalen Auftrittsrichtung geneigt. Dies ist in 1a durch das weitere parallele Strahlenbündel 2 dargestellt. Zur Verdeutlichung ist der Winkelfehler hier stark übertrieben dargestellt. Aufgrund des nicht optimalen Auftreffwinkels des parallelen Strahlenbündels 2 auf den Kollimator 3 wird das parallele Strahlenbündel 2 auf den Fokuspunkt 5 abgebildet, welcher von dem Fokuspunkt 4 um den Abstand a beabstandet ist. Ist nun das optische Empfangselement an der Position des Fokuspunktes 4 positioniert, wird das Lichtsignal des Strahlenbündels 2 nicht optimal übertragen.
In 1b ist ebenfalls ein paralleles Strahlenbündel 1 dargestellt, welches wieder in einem Fokuspunkt 4 durch den Kollimator 3 fokussiert wird. Kommt es nun zu einer Lateralverschiebung des parallelen Strahlenbündels, so dass statt des parallelen Strahlenbündels 1 das parallele Strahlenbündel 2' auf den Kollimator trifft, wird dieser zwar ebenfalls auf den Fokuspunkt 4 fokussiert, jedoch mit einem anderen Winkel, was ebenfalls zu einer nicht optimalen Signalübertragung führen kann.
Die beiden Beispiele zeigen deutlich, dass bereits kleine Fehlpositionierungen dazu führen können, dass das Signal nicht mehr oder nicht mehr mit voller Signalstärke bei den optischen Empfangselementen ankommt.
In 2a ist nun schematisch ein Aufbau gezeigt, der einen ersten Kollimator 6 und einen zweiten Kollimator 3 aufweist. Der zweite Kollimator 3 fokussiert einen senkrecht zur Kollimatorfläche 3 auftreffenden parallelen Strahl in einen Fokuspunkt 4. Um diesen parallelen Strahl zu erzeugen, muss ein optisches Sendeelement an der Position 7 angeordnet sein und von dort einen konvergenten Strahl auf den ersten Kollimator 6 richten, welcher diesen divergenten Strahl in einen parallelen Strahl umwandelt.
Wird nun das optische Sendeelement nicht an der eigentlich vorgesehenen Position 7, sondern seitlich versetzt an der mit der Bezugszahl 8 versehenen Position angeordnet und von dort ein divergierendes Strahlenbündel auf den ersten Kollimator 6 gerichtet, führt dies, wie in 2a zu erkennen ist, dazu, dass das Strahlenbündel von dem zweiten Kollimator 3 auf einen Fokuspunkt 9 abgebildet wird, der von dem Fokuspunkt 4 beabstandet ist.
Ist dieser Abstand zu groß, kann der optische Multikoppler nicht verwendet werden. Es muss daher im Stand der Technik sichergestellt werden, dass das optische Sendeelement exakt an der dafür vorgesehenen Position angeordnet ist.
Anstelle der exakten Positionierung des optischen Empfangselements kann, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, stattdessen ein Korrekturelement im Strahlengang positioniert werden. Wie in 2b dargestellt ist, wird in diesem Fall ein als Prisma 10 ausgebildetes Korrekturelement zwischen erstem Kollimator 6 und zweitem Kollimator 3 angeordnet. Durch die Anordnung des Korrekturelementes 10 wird der Winkel, welcher der von dem ersten Kollimator 6 ausgehende parallele Lichtstrahl mit dem ersten Kollimator 6 einschließt, derart geändert, dass der Lichtstrahl mit dem gewünschten Einfallswinkel auf den zweiten Kollimator 3 trifft und dadurch im Fokuspunkt 4 abgebildet wird.
Es ist sofort zu erkennen, dass eine kleine Abweichung der Position des Korrekturelementes 10 nahezu keinen Einfluss auf den Fokuspunkt 4 hat, sodass es viel einfacher ist, das Korrekturelement 10 im Strahlengang zu positionieren als das optische Sendeelement exakt an der vorgesehenen Position zu positionieren.
In 3 ist eine weitere schematische Darstellung eines Strahlenverlaufs gezeigt. Erneut wird von einem optischen Sendeelement 7 ein divergentes Strahlenbündel ausgesendet, welches auf den ersten Kollimator 6 trifft und dort in ein paralleles Strahlenbündel umgewandelt wird. Dieses parallele Strahlenbündel trifft nun auf den zweiten Kollimator 3, welcher das Strahlenbündel konvergent in den Fokuspunkt 11 abbildet, der allerdings aufgrund von Fehlpositionierungen vor dem eigentlich gewünschten Fokuspunkt 4 liegt.
In diesem Fall wird als Korrekturelement 12 eine konkave Linse verwendet, welche den Verlauf des parallelen Strahlenbündels derart ändert, dass dieses in dem gewünschten Fokuspunkt 4 abgebildet wird.
In 4a ist eine weitere schematische Darstellung eines optimalen Strahlenverlaufs und eines fehlerhaften Strahlenverlaufs gezeigt. Der optimale Strahlenverlauf beginnt am optischen Sendeelement 7 und wird dort als divergentes Strahlenbündel 13 auf den ersten Kollimator 6, dann auf den zweiten Kollimator 3 und schließlich in den Fokuspunkt 4 gerichtet. Hat aus irgendwelchen Gründen das divergente Strahlenbündel eine abweichende Richtung, sodass es nicht zentral auf den ersten Kollimator 6 trifft und den mit der Bezugszahl 14 versehenen Verlauf nimmt, führt dies dazu, dass ein Teil des Signals durch Außenbereiche des ersten Kollimators 6 und des zweiten Kollimators 3 verlaufen und dann unter einem steileren Winkel auf den Fokuspunkt 4 abgebildet werden. Sowohl der steilere Winkel als auch die Verwendung der Außenbereiche der Kollimatoren hat negative Auswirkungen auf die Signalübertragung.
Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass eine Glasplatte 15 in den Strahlenverlauf gestellt wird, wie in 4b gezeigt ist. Die Glasplatte 15 fungiert als Korrekturelement und sorgt dafür, dass die Strahlen derart parallel verschoben werden, dass zumindest am zweiten Kollimator 3 der gewünschte Strahlenverlauf und die Abbildung in den Fokuspunkt 4 vorliegt.
In 5 ist eine erste Ausführungsform eines optischen Multikopplers gezeigt. Optische Sendeelemente 16 sind auf einer Sendeplatte 17 montiert. Die optischen Sendeelemente 16 erzeugen jeweils ein divergentes Strahlenbündel, welches jeweils auf ein eigenes Übertragungselement 20, das hier als Linse ausgebildet ist, gerichtet ist. Von dem Übertragungselement 20 wird das Strahlenbündel konvergent in Richtung der Empfangsplatte 18 auf die entsprechenden Empfangselemente 19 gerichtet. Der entsprechende Strahlenverlauf ist in punktierter Linie dargestellt. Man erkennt, dass bei der in 5 unten gezeigten Kombination aus Sendeelement 16, Übertragungselement 20 und Empfangselement 19 eine Fehljustierung erfolgt ist, sodass das Übertragungselement 20 das Strahlenbündel nicht auf das optische Empfangselement 19 abbildet. Daher wird nun erfindungsgemäß ein Korrekturelement 22, das als Prisma ausgebildet ist, zwischen dem Sendeelement 16 und dem Übertragungselement 20 derart positioniert, dass der Verlauf des Strahlenbündels so korrigiert wird, dass er auf das optische Empfangselement 19 fokussiert wird, wie durch die durchgezogenen Linien präsentiert wird.
In 6 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Multikopplers zu sehen. Diese unterscheidet sich von der in 5 gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Übertragungselement jeweils aus einem ersten Kollimator 6 und einem zweiten Kollimator 3 besteht. Der erste Kollimator 6 ist zusammen mit dem optischen Sendeelement 16 auf der Sendeplatte 17 angeordnet, während der zweite Kollimator 3 zusammen mit dem optischen Empfangselement 19 auf der Empfangsplatte 18 angeordnet ist. Auch hier ist der Verlauf des Strahlenbündels schematisch dargestellt. Ein divergentes Strahlenbündel verlässt die optischen Sendeelemente 16 und wird von den ersten Kollimatoren 6 in ein paralleles Strahlenbündel umgewandelt. Jedem optischen Sendeelement 16 ist somit ein erster Kollimator 6 zugeordnet.
Das parallele Strahlenbündel trifft dann auf einen zweiten Kollimator 3, der das Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umwandelt, das auf das zugeordnete optische Empfangselement 19 gerichtet sein soll.
Auch hier ist es im untersten Fall zu einer Fehlanpassung gekommen, sodass, wie in der gestrichelten Linie dargestellt, der Fokuspunkt außerhalb des optischen Empfangselementes 19 liegt. Durch Vorsehen eines Korrekturelementes 23 wird der Strahlenverlauf korrigiert und trifft nun auf das optische Empfangselement 19, wie durch die durchgezogene Linie deutlich wird.
In 7a ist ein optischer Drehübertrager des Standes der Technik gezeigt. Dargestellt sind drei optische Sendeelemente 16 und drei optische Empfangselemente 19. Das Besondere an dem Drehübertrager ist, dass sich z.B. die optischen Empfangselemente 19 um eine in der Papierebene liegende, waagerecht verlaufende Drehachse mit der Winkelgeschwindigkeit 2ω drehen. Die optischen Sendeelemente 16 drehen sich jedoch nicht. Trotz der Relativdrehung zwischen den Empfangselementen 19 und den Sendeelementen 16 sollen aber optische Signale ununterbrochen von den Sendeelementen 16 zu den Empfangselementen 19 übertragen werden. Daher ist ein optisches Übertragungselement 24 vorgesehen, welches aus einem transparenten Material hergestellt ist und einen von der Umgebungsluft unterschiedlichen Brechungsindex aufweist. Dieses wird mit der halben Rotationsgeschwindigkeit w um die gleiche Achse gedreht. Dadurch ist sichergestellt, dass das Signal in jeder Position an dem Empfangselement ankommt. Auch bei diesem Anwendungsfall des optischen Multikopplers kommt es auf die exakte Positionierung von sowohl Sendeelement als auch Empfangselement und Übertragungselement 24 an. Kleinste Fehlanpassungen führen dazu, dass die Signalübertragung unterbrochen wird.
Erfindungsgemäß ist daher auch hier, wie in 7b dargestellt, ein Korrekturelement 25 vorgesehen, welches eine eventuell vorhandene Fehlanpassung korrigiert. Durch das als Prisma ausgebildete Korrekturelement 25 wird der Strahlenverlauf parallel verschoben und trifft auf das Empfangselement 19, das in der gezeigten Ausführungsform nicht korrekt positioniert worden ist.
In den 8a und 8b ist ein Demultiplexer gezeigt, wie er im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt ist. Mehrere Glasfasern 26, im gezeigten Beispiel drei, übertragen ein optisches Multiplexsignal. Die optischen Glasfasern 26 liegen auf einem Fokussierelement 27 auf. Das Fokussierelement 27 weist gekrümmte Flächen auf, die das divergente Strahlenbündel, das aus jeder Glasfaser 26 austritt, in einen parallelen Lichtstrahl umwandeln, was in der 8a schematisch skizziert ist. In der Spiegelplatte 28 werden die parallelen Lichtbündel reflektiert und treffen auf die optischen Filter 29 auf, welche jeweils einen Signalkanal transmittieren lassen, während alle anderen Signalkanäle reflektiert werden. Die reflektierten Signalkanäle treffen erneut auf das Spiegelelement 28 und werden auf den nächsten optischen Filter 29 gerichtet. Im Ergebnis lässt jeder optische Filter 29 einen Signalkanal passieren, wodurch die einzelnen Signalkanäle, die über eine Glasfaser 26 übertragen worden sind, getrennt werden. In dem Fokuselement 30 werden die parallelen Strahlenbündel in konvergente Strahlenbündel umgewandelt und auf die Fokuspunkte 31, auf denen sich entsprechende Empfangselemente befinden, fokussiert.
In 8b ist eine Vergrößerung der Fokuspunkte 31 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass zwei konvergente Strahlenbündel die Fokuspunkte 31 nicht optimal treffen. Diese sind mit Pfeilen kenntlich gemacht.
Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass die genaue Position der Fokuspunkte ausgemessen wird und dann, wenn diese nicht mit der gewünschten Position der Fokuspunkte übereinstimmt, ein entsprechendes Korrekturelement bestimmt und hergestellt wird. Ein solches Korrekturelement ist in 9 gezeigt. Tatsächlich sind hier zwei Korrekturelemente 33, 34 auf einem Korrekturblock 32 aufgebracht. Der Korrekturblock 32 wird dann, wie in 10a zu sehen ist, dort positioniert, wo sich die parallelen Strahlenbündel befinden. Wieder ist in 10b eine Vergrößerung der entsprechenden optischen Empfangselemente 31 gezeigt und aufgrund des Korrekturblockes 32 sind nun keine Abweichungen mehr vorhanden.
Das Korrekturelement kann, wie bereits erläutert, aus einem Prisma bestehen. In 11 a ist ein entsprechendes Prisma 33 dargestellt. Das Korrekturelement kann allerdings auch einen quaderförmigen Querschnitt haben und aus einem Hauptabschnitt 34 und einem Vergütungsabschnitt 35 bestehen. Dabei unterscheiden sich die Brechungsindizes des Hauptabschnittes 34 und des Vergütungsabschnittes 35. Die Eintrittsfläche 36 und die Austrittsfläche 37 sind parallel zueinander angeordnet.
In den 12a bis 12d ist schematisch dargestellt, wie ein Korrekturelement bzw. ein Korrekturbaustein mit mehreren Korrekturelementen hergestellt werden kann.
Zunächst wird ein Material bestehend aus einer Trägerplatte 40, z.B. einer Glasplatte, und einer darauf angeordneten thermoplastischen Schicht 41 bereitgestellt (12a). Anstelle der thermoplastischen Schicht 41 kann jedes andere Material, welches bei Erwärmung flüssig oder zumindest weich wird, sodass es mithilfe eines Stempels umgeformt werden kann, verwendet werden. Zudem muss das Material für ein zu übertragendes Strahlenbündel transparent sein.
Als nächstes wird, wie in 12b dargestellt ist, ein Laserstrahl 42 auf einen Abschnitt der thermoplastischen Schicht 41 fokussiert. Bei der gezeigten Konfiguration wird der Laserstrahl dabei zunächst durch die Trägerplatte 40 und dann in die thermoplastische Schicht 41 geleitet. Des Weiteren wird ein Stempel 43 mit einer Formfläche 46, die als Negativ zu der Oberfläche des herzustellenden Korrekturelementes ausgebildet ist, bereitgestellt.
Der Stempel wird dann gegebenenfalls gegenüber einer Vertikalen auf der Oberfläche der thermoplastischen Beschichtung 41 geneigt und dann in Richtung der thermoplastischen Schicht 41 bewegt bis in etwa die in 12c gezeigte Position erreicht ist.
Durch den Laserstrahl 42 ist die thermoplastische Beschichtung 41 weich geworden, sodass der Stempel 43 in die thermoplastische Schicht 41 eindringen kann. Der Laserstrahl 42 wird dann abgeschaltet, sodass die thermoplastische Beschichtung 41 wieder abkühlt und formbeständig wird. Sobald sichergestellt ist, dass die thermoplastische Schicht 41 ihre Form beibehält, kann der Stempel 43 wieder von dem Material wegbewegt werden.
Nun kann entweder der Stempel 43 oder das Material seitlich bewegt werden und der Erwärmungsschritt sowie der Eindrück-Schritt kann an einer anderen Position wiederholt werden, sodass auf der thermoplastischen Schicht 41 eine Mehrzahl von Korrekturelementen 44 ausgebildet werden. Im Ergebnis entsteht ein Korrekturbaustein 45 mit mehreren (im gezeigten Beispiel 3) Korrekturelementen 44.
Die einzelnen Korrekturelementen 44 können sich voneinander unterscheiden, indem beispielsweise der Winkel, welcher der Stempel 43 mit einer Vertikalen auf der Oberfläche der Beschichtung 41 einschließt, verändert wird. Alternativ können auch andere Stempel, wie z.B. die in 12c gezeigten alternativen Stempel 43' und 43" verwendet werden, die mit unterschiedliche geformten Formflächen 46' bzw. 46" ausgestattet sind.
Bezugszeichenliste

1: paralleles Strahlenbündel
2, 2': paralleles Strahlenbündel
3: zweiter Kollimator
4: Fokuspunkt
5: Fokuspunkt
6: erster Kollimator
7: Position des Sendeelements
8: Position des Sendeelements
9: Fokuspunkt
10: Kollimator
11: Fokuspunkt
12: Korrekturelement
13: divergentes Strahlenbündel
14: Verlauf des divergenten Strahlenbündels
15: Glasplatte
16: optische Sendeelemente
17: Sendeplatte
18: Empfangsplatte
19: Empfangselement
20: Übertragungselement
21: Übertragungselementenplatte
22: Korrekturelement
23: Korrekturelement
24: Übertragungselement
25: Korrekturelement
26: Glasfasern
27: Fokussierelement
28: Spiegelplatte
29: optischer Filter
30: Fokuselement
31: Fokuspunkte
32: Korrekturblock
33: Korrekturelement / Prisma
34: Korrekturelement / Hauptabschnitt
35: Vergütungsabschnitt
36: Eintrittsfläche
37: Austrittsfläche
40: Trägerplatte
41: Thermoplastische Schicht
42: Laserstrahl
43, 43' ,43": Stempel
44: Korrekturelement
45: Korrekturbaustein
46, 46', 46": Formfläche

Claims

Optischer Multikoppler mit einer ersten Gruppe von optischen Sendeelementen und einer zweiten Gruppe von optischen Empfangselementen, wobei entweder die erste Gruppe oder die zweite Gruppe mehr als zwei Elemente aufweist, wobei jedem optischen Sendeelement ein Übertragungselement zugeordnet ist, welches derart ausgebildet und angeordnet ist, dass ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umgewandelt und auf ein optisches Empfangselement gelenkt wird, wobei das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt konvergiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrekturelement zwischen einem optischen Sendeelement und einem optischen Empfangselement derart positioniert und ausgebildet ist, dass i) der Abstand zwischen Fokuspunkt und optischem Empfangselement durch das Korrekturelement verringert wird, ii) der Winkel, mit dem das konvergente Strahlenbündel auf das optische Empfangselement trifft, verändert wird, iii) der Polarisationszustand des konvergenten Strahlenbündels verändert wird, oder iv) die Feldform des konvergenten Strahlenbündels verändert wird.
Optischer Multikoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement zumindest einen ersten Kollimator und zumindest einen zweiten Kollimator aufweist, wobei jedem optischen Sendeelement ein erster Kollimator zugeordnet ist, welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der erste Kollimator ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein paralleles Strahlenbündel umwandelt, und jedem optischen Empfangselement ein zweiter Kollimator zugeordnet ist, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass ein von dem ersten Kollimator auf den zweiten Kollimator gerichtetes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umgewandelt und auf das jeweilige optische Empfangselement gelenkt wird, wobei das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt konvergiert, wobei ein aus einem optischen Sendeelement austretendes Strahlenbündel von dem zugeordneten ersten Kollimator zu einem der zweiten Kollimatoren übertragen und auf das diesem zweiten Kollimator zugeordnete optische Empfangselement gelenkt wird.
Optischer Multikoppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Kollimatoren und/oder mehrere zweite Kollimatoren stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise mehrere erste Kollimatoren und/oder mehrere zweite Kollimatoren aus einem Materialstück gebildet werden.
Optischer Multikoppler nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Kollimatoren und/oder mehrere zweite Kollimatoren als gekrümmte, reflektierende Flächen ausgebildet sind.
Optischer Multikoppler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturelement eine Eintrittsfläche und eine Austrittsfläche aufweist und zwischen einem optischen Sendeelement und einem optischen Empfangselement derart positioniert ist, dass das Strahlenbündel über die Eintrittsfläche in das Korrekturelement eintritt und über die Austrittsfläche aus dem Korrekturelement austritt.
Optischer Multikoppler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturelement ein Prisma ist, wobei vorzugsweise die Eintrittsfläche und die Austrittsfläche nicht parallel zueinander angeordnet sind.
Optischer Multikoppler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsfläche des Prismas und/oder die Austrittsfläche des Prismas gekrümmt ausgeführt sind.
Optischer Multikoppler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturelement eine Linse ist.
Optischer Multikoppler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturelement zwischen einem erstem Kollimator und einem zweiten Kollimator angeordnet ist.
Optischer Multikoppler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Multikoppler als Multiplexer/Demultiplexer ausgebildet ist.
Optischer Multikoppler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Multikoppler als optischer Drehübertrager ausgebildet ist.
Optischer Multikoppler nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturelement einen Hauptabschnitt und einen sich daran anschließenden Vergütungsabschnitt aufweist, wobei der Hauptabschnitt die Eintrittsfläche und der Vergütungsabschnitt die Austrittsfläche aufweist, wobei der Hauptabschnitt aus einem Material mit einem ersten Brechungsindex und der Vergütungsabschnitt aus einem Material mit einem zweiten Brechungsindex besteht, wobei sich der erste und der zweite Brechungsindex unterscheiden.
Optischer Multikoppler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenzfläche zwischen Hauptabschnitt und Vergütungsabschnitt nicht parallel zur Eintrittsfläche ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Austrittsfläche parallel zur Eintrittsfläche ausgebildet ist.
Optischer Multikoppler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrekturbaustein vorgesehen ist, welcher eine Mehrzahl von Korrekturelementen aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines optischen Multikopplers nach einem der vorherigen Ansprüche mit den folgenden Schritten: A) Anordnen i) einer ersten Gruppe von optischen Sendeelementen, ii) einer zweiten Gruppe von optischen Empfangselementen, wobei entweder die erste Gruppe und/oder die zweite Gruppe mehr als zwei Elemente aufweist, iii) von einem oder mehreren Übertragungselement, so dass c) jedem optischen Sendeelement ein Übertragungselement zugeordnet ist und das Übertragungselement ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umwandelt, d) und das konvergente Strahlenbündel auf ein optisches Empfangselement gelenkt wird und das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt konvergiert, B) Emittieren von Strahlenbündeln aus zumindest einem und vorzugsweise aus allen Sendeelementen der Gruppe von optischen Sendeelementen, C) Erfassen der Position der Fokuspunkte von zumindest einem und vorzugsweise von allen Übertragungselementen und/oder Erfassen der Richtung von zumindest einem und vorzugsweise von allen konvergierenden Strahlenbündeln und/oder Erfassen des Polarisationszustandes von zumindest einem und vorzugsweise von allen konvergierenden Strahlenbündeln und/oder Erfassen der Feldform von zumindest einem und vorzugsweise von allen konvergierenden Strahlenbündeln, D) Bestimmen und Herstellen von zumindest einem Korrekturelement mit der Maßgabe, das nach Positionierung des Korrekturelementes an einer vorbestimmten Position zwischen dem zumindest einen Sendeelement und einem diesen zugeordneten Empfangselement, die Differenz zwischen der in Schritt C) erfassten Größe zu einer vorgegebenen SOLL-Größe geringer als vor der Positionierung des Korrekturelementes ist E) Positionieren des in Schritt D) hergestellten Korrekturelementes an der vorbestimmten Position.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungselement zumindest ein erster Kollimator und zumindest ein zweiter Kollimator verwendet wird, wobei d) jedem optischen Sendeelement ein erster Kollimator zugeordnet ist und der erste Kollimator ein von dem optischen Sendeelement ausgehendes divergentes Strahlenbündel in ein paralleles Strahlenbündel umwandelt, e) jedem optischen Empfangselement ein zweiter Kollimator zugeordnet ist und ein von dem ersten Kollimator auf den zweiten Kollimator gerichtetes Strahlenbündel in ein konvergentes Strahlenbündel umgewandelt und auf das jeweilige optische Empfangselement gelenkt wird und das konvergente Strahlenbündel in einem Fokuspunkt konvergiert und f) ein aus einem optischen Sendeelement austretendes Strahlenbündel von dem zugeordneten ersten Kollimator zu einem der zweiten Kollimatoren übertragen und auf das diesem zweiten Kollimator zugeordnete optische Empfangselement gelenkt wird, wobei in Schritt C) die Position der Fokuspunkte von zumindest einem und vorzugsweise von allen zweiten Kollimatoren und/oder die Richtung von zumindest einem und vorzugsweise von allen konvergierenden Strahlenbündeln erfasst wird, und in Schritt D) zumindest ein Korrekturelement mit der Maßgabe bestimmt und hergestellt wird, das nach Positionierung des Korrekturelementes an einer vorbestimmten Position zwischen dem zumindest einen Sendeelement und einem diesen zugeordneten Empfangselement, der Abstand zwischen dem Fokuspunkt des dem Empfangselement zugeordneten zweiten Kollimator und dem Empfangselement geringer als vor Positionierung des Korrekturelementes ist und/oder die Abweichung der Richtung des konvergierenden Strahlenbündels von einer vorbestimmten Richtung geringer als vor der Positionierung des Korrekturelementes ist.
Verfahren zur Herstellung eines Korrekturelementes, welches in einem optischen Multikoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16 verwendet werden kann, mit den Schritten 1) Bereitstellen eines Grundkörpers aus einem für ein zu übertragendes Strahlenbündel transparenten Material, 2) Erwärmen einer Oberfläche des Grundkörpers bis die Oberfläche nicht mehr formbeständig ist, 3) Eindrücken eines Stempels mit einer Formfläche, die als negativ zu einer gewünschten Oberfläche des herzustellenden Korrekturelementes ausgebildet ist, in die Oberfläche des Grundkörpers, 4) Abkühlen der Oberfläche des Grundkörpers bis die Oberfläche formbeständig ist, 5) Außer-Eingriff-Bringen der Formfläche von der Oberfläche.