DE3326406A1

DE3326406A1 - Optische sende- und empfangseinheit

Info

Publication number: DE3326406A1
Application number: DE19833326406
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 7150 Backnang Hauth
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1985-02-07

Description

Optische Sende- und Empfangseinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Sende- und Empfangseinheit mit einem Sendeelement, das an einen ersten Arm eines Lichtwellenleiter-Richtkopplers angekoppelt ist, und einem Empfangselement, das an einen zweiten, nur das dem Sendesignal entgegengesetzt gerichtete Empfangssignal führenden Arm des Lichtwellenleiter-Richtkopplers angekoppelt ist, dessen dritter Arm mit der Übertragungsstrecke verbunden und dessen vierter Arm mit einem Absorber reflexionsfrei abgeschlossen ist.
Eine derartige optische Sende- und Empfangseinheit ist bekannt aus "Low reflectance terminations and connections for duplex fiber-optic telecommunication links", Marvin D. Drake, Applied Optics, Vol. 20, No. 9, May 1981.
Durch den Einsatz eines Lichtwellenleiter-Richtkopplers ist ein Duplexbetrieb einer optischen Übertragungsstrecke mit einer einzigen Lichtleitfaser möglich, über die sich Sendesignale in der einen und Empfangssignale in der anderen entgegengesetzten Richtung ausbreiten. Dabei werden das Sende- und Empfangselement an zwei verschiedenen Armen eines Lichtwellenleiter-Richtkopplers angeschlossen, der die Eigenschaft besitzt, daß in den mit dem Empfangselement verbundenen Arm keine Signalanteile des Senders eingekoppelt werden. Diese erforderliche Eigenschaft ist aber erst dann erfüllt, wenn der vierte Arm, der weder mit dem Sendeelement, noch mit dem'Empfangselement, noch mit der Übertragungsstrecke verbunden ist, mit einem Absorber abgeschlossen wird. Der Absorber vermeidet es, daß die in den vierten Arm des Lichtwellenleiter-Richtkopplers abgezweigten Sendesignalanteile am Ende dieses Arm reflektiert werden und dann in den an das Empfangselement angeschlossenen Arm gelangen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Sende-und Empfangseinheit der eingangs genannten Art mit einer wenig aufwendigen Einrichtung zu versehen, die unter Ausnutzung der bereits vorhandenen optischen Bauelemente ein Regelsignal für das Sendeelement ableitet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mit dem Absorber eine Photodiode verbunden ist, die einen Teil des an den Absorber abgegebenen, vom Sendelement ausgestrahlten Lichts aufnimmt und in ein elektrisches Signal umwandelt, das der Regelung des Sendeelements dient.
Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß das Regelsignal für das Sendeelement direkt von dem auf die Übertragungsstrecke gegebenen Signal abgeleitet wird. Bei einer Laserdiode als Sendeelement wird häufig das Regelsignal von einem zweiten nicht mit der übertragungsstrecke gekoppelten Ausgang entnommen. Da aber nicht unbedingt eine direkte Proportionalität zwischen den von beiden Ausgängen abgestrahlten Signalen besteht, ist somit die Regelung des in die Übertragungsstrecke eingekoppelten Signals u.U. ungenau.
Dem elektrischen Ausgangssignal der an den vierten Arm des Lichtwellenleiter-Richtkopplers angekoppelten Photodiode kann auch eine Information über die Funktionsfähigkeit des Lichtwellenleiter-Richtkopplers entnommen werden.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nun die Erfindung näher erläutert.
Die Figur zeigt eine in einem Gehäuse 1 angeordnete Sende-und Empfangseinheit. Sie besteht im wesentlichen aus einer Laserdiode 2, einem optischen Empfangselement (z.B. Photodiode) 3, einem Lichtwellenleiter-Richtkoppler 4 und einer Photodiode 5 zum Ableiten eines Regelsignals für die Laserdiode 2.
Der Lichtwellenleiter-Richtkoppler Lt dient dazu, das vorlaufende Sendesignal (vgl. durchgezogene Pfeile) vom rücklaufenden Empfangssignal (vgl. unterbrochene Pfeile) zu trennen. Dazu ist die Laserdiode 2 mit dem ersten Arm 6 und das optische Empfangselement 3 mit dem benachbarten, parallelliegenden zweiten Arm 7 des Lichtwellenleiter-Richtkopplers verbunden, so daß kein Anteil des in den ersten Arm eingespeisten Signals in den zweiten Arm eingekoppelt wird.
Der dritte Arm 8 des Richtkopplers ist schließlich mit der Übertragungsstrecke 9 verbunden, die in der einen Richtung das Sendesignal und in der Gegenrichtung das Empfangssignal führt.
In dem vierten Arm 10 des Lichtwellenleiter-Richtkopplers wird, wie in dem dritten Arm 8, auch ein Teil des von der Laser.
diode 2 abgegebenen Signals abgezweigt. Damit dieser Sendesignalanteil nicht am Ende des vierten Arms 10 reflektiert und in den zweiten am Empfangselement angekoppelten Arm 7 zurückgeführt wird, muß der vierte Arm 10 mit einem Absorber abgeschlossen werden. Ein solcher Absorber kann z.B. ein an den vierten Arm 10 angeschmolzener Glaskörper sein, der den gleichen Brechungsindex wie der licht führende Bereich des Arms 10 aufweiset. Gemäß dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel endet der vierte Arm 10 des Lichtwellenleiter-Richtkopplers in einer mit einer Immersionsflüssigkeit 11 gefüllten Kammer 12. Um Absorption des aus dem vierten Arm 10 austretenden Lichts zu erwirken, besitzt die Immersionsflüssigkeit 11 den gleichen Brechungsindex wie der lichtführende Bereich des Arms 10.
In der Kammer 12 steckt auch die Photodiode 5, welche mit ihrem Fenster 13 in die Immersionsflüssigkeit 11 eingetaucht ist. Dadurch nimmt die Photodiode 5 einen Teil des vom vierten Arm 10 in die Immersionsflüssigkeit 11 abge- strahlten Lichts auf und wandelt es in ein dem optischen Sendesignal proportionales elektrisches Signal um. Dieses elektrische Ausgangs signal der Photodiode 5 wird der Laserdiode 2 als Regelsignal zugeführt. Das Ausgangssignal liefert gleichzeitig aber auch eine Information über die Funktionsfähigkeit des Lichtwellenleiter-Richtkopplers Lt. Z.B. im Falle eines Bruchs im Koppelbereich käme kein Signal mehr bis zur Photodiode 5 durch.
Die Ausdehung des Absorbers sollte so groß gewählt werden, daß das aus dem vierten Arm 10 des Lichtwellenleiterkopplers austretende Licht im ausreichenden Maße gestreut wird, daß aber trotzdem noch ein genügend großer Anteil des gestreuten Lichts in das Fenster 13 oder Photodiode 5 eingekoppelt wird, um daraus ein zuverlässiges Regelsignal für die Laser diode ableiten zu können.
Damit an der Grenzfläche zwischen dem Absorber 11 und dem Fenster 13 der Photodiode 5 keine störenden Reflexionen auftreten, sollte das Fenster der Photodiode den gleichen Brechungsindex wie der Absorber haben.

Claims

Patentansprüche 1.jOptische Sende- und Empfangseinheit mit einem Sendeelement, das das an einen ersten Arm eines Lichtwellenleiter-Richtkopplers angekoppelt ist, und einem Empfangselement, das an einen zweiten, nur das dem Sendesignal entgegengesetzt gerichtete Empfangssignal führenden Arm des Lichtwellenleiter-Richtkopplers angekoppelt ist, dessen dritter Arm mit der Übertragungsstrecke verbunden und dessen vierter Arm mit einem Absorber reflexionsfrei abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Absorber (11) eine Photodiode (5) verbunden ist, die einen Teil des an den Absorber (11) abgegebenen, vom Sendeelement (2) ausgestrahlten Lichts aufnimmt und in ein elektrisches Signal umwandelt, das der Regelung des Sendeelements (2) dient.
2. Optisches Sende- und Empfangselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (11) eine Immersionsflüssigkeit ist, die den gleichen Brechungsindex wie der in sie hineingetauchte Arm (10) des Lichtwellenleiter-Richtkopplers (lot) besitzt.
3. Optisches Sende- und Empfangselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (11) ein an den vierten Arm des Lichtwellenleiter-Richtkopplers angeschmolzener Glaskörper ist, der den gleichen Brechungsindex wie der Arm des Lichtwellenleiter-Richtkopplers besitzt.

Lt. Optisches Sende- und Empfangselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (13) der mit dem Absorber (11) gekoppelten Photodiode (5) den gleichen Brechungsindex wie der Absorber besitzt.