DE10132665C2 - Trägerkomponente für ein optisches Modul, und ein optisches Modul - Google Patents
Trägerkomponente für ein optisches Modul, und ein optisches ModulInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Trägerkomponente für ein optisches Modul gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein optisches Modul gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Zur Erhöhung der Informationsflussdichte in einem optischen Netzwerk ist es
bekannt, Licht unterschiedlicher Wellenlängen miteinander zu super
positionieren und damit voneinander unabhängige Informationsströme gleich
zeitig zu übertragen. Um die Informationsströme zu überlagern und wieder von
einander zu trennen, verwendet man häufig WDM (Wavelength Division
Multiplexing (Wellenlängen-Multiplexing))-Bausteine. Beispielsweise wird mit
tels WDM-Bausteinen ein aus Licht unterschiedlicher Wellenlängen bestehen
der Licht-Eingangsstrahl in mehrere, jeweils aus Licht eines bestimmten Wel
lenlängenbereichs bestehende Licht-Ausgangsstrahlen aufgeteilt. Umgekehrt
können mittels WDM-Bausteinen auch mehrere, jeweils aus Licht eines
bestimmten Wellenlängenbereichs bestehende Licht-Eingangsstrahlen zu einem
gemeinsamen Licht-Ausgangsstrahl unterschiedlicher Wellenlängen zusammen
geführt werden.
Im Folgenden wird unter "Wellenleiter" ein in eine feste Struktur integriertes
Lichtleitelement, also zum Beispiel ein mit Kernmaterial gefüllter Wellenleiter
graben eines steifen Bauteils, verstanden. Im Gegensatz dazu wird unter
"Lichtfaser" ein Lichtleitelement verstanden, das biegbar ist und für sich allein,
also nicht nur im Verbund mit einer anderen Struktur existiert.
WDM-Bausteine basieren beispielsweise auf integriert optischen, als Mach-
Zehnder bzw. als sog. Arrayed Waveguide Grating (AWG) angeordneten Wellen
leiterzügen. Hierbei wird der Effekt ausgenutzt, dass Lichtwellenzüge unter
schiedlicher Wellenlänge in einem optischen Medium unterschiedliche Ausbrei
tungsgeschwindigkeiten aufweisen. Durch Interferenz der durch die Wellenlei
terzüge bewirkten, gegenseitig verzögerten Lichtwellenzüge miteinander lassen
sich die Lichtwellenzüge wieder nach ihrer Wellenlänge voneinander separieren.
Weiterhin ist es bekannt, zur wellenlängenabhängigen Zerlegung eines Licht-
Eingangsstrahls Interferenzfilter zu verwenden. Trifft ein aus Licht unter
schiedlicher Wellenlängen bestehender Licht-Eingangsstrahl auf einen Interferenzfilter,
so werden nur Lichtwellen eines bestimmten Wellenlängenbereichs
durch das Filter hindurchgelassen. Der Rest des auftreffenden Licht-Eingangs
strahls wird reflektiert. Damit ist es unter Verwendung mehrerer Interferenzfil
ter mit jeweils unterschiedlichen Transmissionseigenschaften möglich, den
Licht-Eingangsstrahl in mehrere Ausgangsstrahlen mit einem jeweils
bestimmten Wellenlängenbereich zu zerlegen.
Auch ist es bekannt, integriert optische Spektrometer auf Basis von Beugungs
gittern zur Zerlegung des Licht-Eingangsstrahls zu verwenden. Durch das
Beugungsgitter erfolgt eine räumliche Trennung des Licht-Eingangsstrahls in
mehrere Licht-Ausgangsstrahlen, die durch entsprechend räumlich
angeordnete Rezeptorelemente aufgefangen und in jeweilige optische
Informationskanäle eingespeist werden.
In diesem Zusammenhang sei auch auf die Druckschrift DE 38 01 764 A1 ver
wiesen, die eine Trägerkomponente bzw. ein optisches Modul gemäß den Merk
malen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 bzw. 12 bereitstellt.
Bei der Verwendung von als Mach-Zehnder bzw. als AWG angeordneten Wellen
leiterzügen erweist es sich als nachteilig, dass die Herstellung eines solchen
Bauteils relativ aufwändig ist und somit erst bei einer Aufspaltung des Licht-
Eingangsstrahls in wenigstens vier oder mehr Ausgangsstrahlen in Frage
kommt. Des Weiteren machen sich hier eine hohe Einfügedämpfung und hohe
polarisationsabhängige Verluste negativ bemerkbar. Bei der Verwendung von
Beugungsgittern ist andererseits nachteilig, dass große Abstände zwischen dem
Beugungsgitter und den jeweiligen Rezeptorelementen benötigt werden, wenn
Lichtwellen mit nur geringem Wellenlängenunterschied voneinander getrennt
werden sollen. Damit weisen derartige Bauteiltypen vergleichsweise relativ gro
ße Abmessungen auf. Werden diese Bauteile mit planaren Wellenleitern kombi
niert, um eine Dispersion der Licht-Ausgangsstrahlen zwischen dem Beugungs
gitter und den Rezeptorelementen gering zu halten, so hat man zusätzlich den
Nachteil hoher Materialdämpfung durch die planaren Wellenleiter zu berück
sichtigen. Bei der Verwendung von Interferenzfiltern ist die aufwendige Justage
durch aktive Faserankopplung nachteilig.
In dem Aufsatz "W. Menz: 'Die industrielle Anwendung der Mikrosystemtechnik'
in: atp 37 (1995) 11, S. 12-14, 16-18, 20-22" wird die sogenannte LIGA-Technik
beschrieben, die zum Herstellen von sehr feinen Strukturen von dreidimensio
nalen Körpern geeignet ist.
In "M. Heckele et al.: 'Heißprägen von Mikrostrukturen als Fertigungsprozeß'
in: F 105 (1997) 9, S. 598-600, 602" wird erläutert, dass mit der Kunststoff
abformtechnik eine Integration von optischen Elementen zu einem Mikrosystem
möglich ist.
In "W. Pfleging: 'Lasermaterialbearbeitung in der Medizintechnik und Mikrosys
temtechnik' in: LaserOpto 31 (5) 1999, S. 54-57" wird ebenfalls auf das LIGA-
Verfahren hingewiesen sowie auf ein Verfahren zur Laserstrukturierung von
Kunststoffen zur Herstellung fein gestalteter dreidimensionaler Strukturen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist, eine kostengünstige Träger
komponente und ein optisches Modul zur wellenlängenabhängigen Zerlegung
eines Licht-Eingangsstrahls in mehrere Licht-Ausgangsstrahlen und/oder zum
Zusammenführen mehrerer Licht-Eingangsstrahlen unterschiedlicher Wellen
längen zu einem gemeinsamen Licht-Ausgangsstrahl bereit zu stellen, die einen
möglichst einfachen Aufbau aufweisen und eine einfache Montage von opti
schen Komponenten ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Trägerkomponente der Eingangs
beschriebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1
gelöst. Ferner wird die Aufgabe bei einem gattungsgemäßen optischen Modul
erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 12
gelöst. Vorteile und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens finden sich in
der folgenden Beschreibung oder sind in Unteransprüchen definiert.
Das erfindungsgemäße Modul zum Zerlegen eines aus Licht unterschiedlicher
Wellenlängen bestehenden Licht-Eingangsstrahls in mehrere, jeweils aus Licht
eines bestimmten Wellenlängenbereichs bestehende Licht-Ausgangsstrahlen
und/oder zum Zusammenführen mehrerer, jeweils aus Licht eines bestimmten
Wellenlängenbereichs bestehender Licht-Eingangsstrahlen zu einem gemeinsam
en Licht-Ausgangsstrahl weist wenigstens einen Licht-Eingangskanal zum je
weiligen Einführen eines entsprechenden Licht-Eingangsstrahls in das Modul,
wenigstens einen Licht-Ausgangskanal zum jeweiligen Herausführen eines ent
sprechenden Licht-Ausgangsstrahls aus dem Modul und eine Lichtstrahl-Zerlegungs-Zusammenführungseinrichtung
auf, die mit dem wenigstens einen Licht-
Eingangskanal und dem wenigstens einen Licht-Ausgangskanal verbunden ist
und mehrere Linsenelemente und Filterelemente aufweist. Ein wesentlicher
Aspekt der Erfindung ist, dass in das Modul wenigstens eine Trägerkomponente
integriert ist, die als einstückiges Formteil und zur Aufnahme der Linsenele
mente und/oder der Filterelemente ausgebildet ist.
Das Formteil wird in an sich bekannter Weise beispielsweise durch Spritzgie
ßen oder Spritzprägen hergestellt. In die Trägerkomponente bzw. in das Form
teil sind zur Aufnahme der Linsenelemente und/oder der Filterelemente inte
grierte Aussparungen enthalten, in die die Linsenelemente oder Filterelemente
ohne zusätzliche Hilfselemente einpassbar sind. Des Weiteren ist es vorteilhaft,
in die Trägerkomponente zweite Aussparungen zu integrieren, durch welche die
Licht-Eingangskanäle und/oder die Licht-Ausgangskanäle zumindest zum Teil
gebildet oder definiert werden. Beispielsweise können die zweiten
Aussparungen Fasergräben zur Aufnahme von Lichtleiterelementen wie
beispielsweise Lichtfasern und/oder Wellenleitergräben zur Ausbildung von
Wellenleitern aufweisen oder bilden. Die Wellenleiter dienen dabei vorzugsweise
zum Verbinden der jeweiligen, sich daran anschließenden Fasergräben bzw. der
in den Fasergräben eingelagerten Lichtfasern mit den entsprechenden Linsen
elementen.
Wie später noch deutlich werden wird, ermöglicht die Verwendung von Wellen
leitergräben bzw. Wellenleitern, alle für die Licht-Eingangskanäle sowie die
Licht-Ausgängskanäle vorgesehenen Fasergräben parallel und mit gegenseitig
konstantem Abstand zueinander auszurichten. Damit kann die Trägerkompo
nente an ein Faserbändchen, insbesondere an ein Faserbändchen mit konstan
tem Rastermaß angeschlossen werden, was herstellungstechnisch gesehen eine
Vereinfachung beim Verbinden der Trägerkomponente mit Lichtfasern bedeutet.
Der Wellenleiter fungiert hierbei als "Richtungsadapter", um die Ausbreitungs
richtung des in den Wellenleiter eintretenden Lichts in die Axialrichtung des
Fasergrabens zu überführen. Somit entfällt die Notwendigkeit, gekrümmte
Fasergräben vorzusehen, die zu einem Brechen der Lichtfaser führen können
oder üblicherweise Schwierigkeiten bei der Einlagerung der Lichtfaser in die
Fasergräben bereiten.
Vorzugsweise werden die Wellenleiter so in den Wellenleitergräben ausgebildet,
dass das eine Ende des Wellenleiters unmittelbar mit der Oberfläche des damit
zu verbindenden Linsenelementes koinzidiert. Hierzu wird vorzugsweise zuerst
das Linsenelement in eine dafür vorgesehene Aussparung gebracht und
anschließend der an dem Linsenelement endende Wellenleitergraben so mit
Kernmaterial ausgefüllt, dass der Wellenleiter mit der Oberfläche des
Linsenelements "verschmilzt". Damit lässt sich insbesondere der Aufwand für
eine sonst nötige Präparation der Wellenleiterendfläche vermeiden.
Vorzugsweise sind in die Trägerkomponente dritte Aussparungen integriert,
durch welche im Betrieb des Moduls optische Wege, insbesondere im Bereich
der Lichtstrahl-Zerlegungs-Zusammenführungseinrichtung und insbesondere
zwischen den Linsenelementen und/oder den Filterelementen vorgebbar sind.
Große Teile der optischen Wege, die das Licht innerhalb der Lichtstrahl-Zerle
gungs-Zusammenführungseinrichtung zurücklegt, sind somit vorzugsweise in
Form eines Freistrahlbereichs gegeben.
Die ersten, zweiten und/oder dritten Aussparungen sind vorteilhafterweise so
ausgebildet, dass die Linsenelemente, die Filterelemente und die optischen
Fasern/Wellenleiter nach Einbringen in die jeweiligen Aussparungen so ausge
richtet sind, dass keine zusätzliche Justierung der Elemente mehr notwendig
ist, also eine vollständig passive Justierung der Elemente ermöglicht wird. Die
jeweiligen Strukturhöhen der Aussparungen sind aufgrund der Genauigkeit, die
sich mit einem Formwerkzeug realisieren lassen, so präzise ausgestaltet, dass
die eingelagerten Elemente sowohl in ihrer Höhe als auch in ihrer horizontalen
sowie vertikalen Position exakt ausgerichtet sind. Dies ermöglicht geringe Mo
dul-Herstellungskosten sowie eine geringe Gesamtanzahl von Bauteilen, da
spezielle, zur Justierung der eingelagerten Elemente notwendige Teile inner
halb der Trägerkomponente entfallen können.
Die Lichtstrahl-Zerlegungs-Zusammenführungseinrichtung ist in einer bevor
zugten Ausführungsform, bei der ein Licht-Eingangskanal und mehrere Licht-
Ausgangskanäle vorgesehen sind, vorzugsweise so gestaltet, dass an dem in der
Trägerkomponente befindlichen Ende des Licht-Eingangsstrahls ein Linsenele
ment vorgesehen ist, mit dem das aus dem Licht-Eingangskanal austretende
Licht in einen kollimierten Lichtstrahl wandelbar ist. Des Weiteren sind an den
in der Trägerkomponente befindlichen Enden der Licht-Ausgangskanäle jeweils
ein Linsenelement und ein Filterelement vorgesehen, wobei die Linsenelemente
sowie die Filterelemente so angeordnet sind, dass der kollimierte Lichtstrahl
sukzessive von Filterelement zu Filterelement reflektierbar ist, durch die Fil
terelemente jeweils Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs aus dem
kollimierten Lichtstrahl herausfilterbar ist und das herausgefilterte Licht durch
das entsprechende Linsenelement in den jeweiligen Licht-Ausgangskanal ein
speisbar ist. Die Lichtstrahl-Zerlegungs-Zusammenführungseinrichtung basiert
dabei, wie bereits erwähnt, vorzugsweise auf dem Freistrahlprinzip, d. h. die
Lichtwege, die der kollimierte Lichtstrahl zwischen den Filterelementen zurück
legt, werden durch die dritten Aussparungen vorzugsweise als ein zusammen
hängender Freistrahlbereich realisiert. Die Licht-Ausgangskanäle können je
doch auch als Licht-Eingangskanäle, und der Licht-Eingangskanal entspre
chend als gemeinsamer Licht-Ausgangskanal benutzt werden.
Das erfindungsgemäße Modul weist einen Träger mit mindestens einer
erfindungsgemäßen Trägerkomponente auf, wobei die Filterelemente vorzugs
weise durch Interferenzfilter, und die Linsenelemente durch Kugellinsen oder
Graded-Index-Linsen realisiert sind.
Vorteilhafterweise ist die Trägerkomponente als Gehäusekomponente eines
Gehäuses des erfindungsgemäßen Moduls ausgebildet.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend
unter Zuhilfenahme der Figuren in beispielsweiser Ausführungsform näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungform der erfindungsgemäßen Träger
komponente;
Fig. 2 eine Ausführungform des erfindungsgemäßen Moduls in Explosions
darstellung mit einer Trägerkomponente nach Fig. 1;
Fig. 3 das Modul nach Fig. 2 im zusammengebauten Zustand;
Fig. 4 das Modul nach Fig. 2 im Betrieb;
Fig. 5 eine Draufsicht des Moduls nach Fig. 2 im Betrieb;
Fig. 6 eine Seitenansicht des Moduls nach Fig. 2 im zusammengebauten
Zustand;
Fig. 7 eine weitere Ausführungform des erfindungsgemäßen Moduls mit
integriertem Wellenleiter;
Fig. 8 das Modul nach Fig. 7 im zusammengebauten Zustand;
Fig. 9 eine Draufsicht des Moduls nach Fig. 7;
Fig. 10 eine Draufsicht des Moduls nach Fig. 8;
Fig. 11 ein zur Herstellung der Trägerkomponente nach Fig. 1 verwendetes
Formwerkzeug.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 eine erste bevorzugte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trägerkomponente bzw. eines
erfindungsgemäßen Moduls näher erläutert. Dabei sind einander ent
sprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist eine Trägerkomponente 1 eine erste bis
fünfte Kugellinsen-Aussparung 2 1 bis 2 5, eine erste bis vierte Interferenzfilter-
Aussparung 3 1 bis 3 4, eine Freistrahlbereich-Aussparung 4, und einen ersten
bis fünften Fasergraben 5 1 bis 5 5 auf.
Um ein fertiges Modul 30 zu erhalten, werden, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich,
in die erste bis fünfte Kugellinsen-Aussparung 2 1 bis 2 5 eine erste bis fünfte
Kugellinse 6 1 bis 6 5 eingelagert. Des Weiteren werden in die erste bis vierte In
terferenzfilter-Aussparung 3 1 bis 3 4 ein erster bis vierter Interferenzfilter 7 1 bis
7 4 eingebracht. In die Fasergräben 5 1 bis 5 5 werden eine erste bis fünfte Licht
faser 8 1 bis 8 5 oder andere Lichtleitelemente eingebracht.
Wie aus Fig. 6 zu sehen ist, sind die Kugellinsen 6 1 bis 6 5, die Interferenzfilter
7 1 bis 7 4 sowie die Lichtfasern 8 1 bis 8 5 in ihrer Höhe aufgrund einer ersten bis
dritten Strukturhöhe S1 bis S3 der jeweiligen Aussparungen der Trägerkompo
nente 1 exakt ausgerichtet. Dabei entspricht die erste Strukturhöhe S1 der
Oberfläche der Trägerkomponente 1, die zweite Strukturhöhe S2 den jeweiligen
Grabenböden der Fasergräben 5 1 bis 5 5, und die dritte Strukturhöhe S3 dem
Boden der Kugellinsen-Aussparungen 2 1 bis 2 5, der Interferenzfilter-Ausspa
rungen 3 1 bis 3 4 und dem Boden der Freistrahlbereich-Aussparung 4.
Wie beispielsweise aus Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, wird ein in der ersten Licht
faser 8 1 ankommender Lichtstrahl 9 durch die erste Kugellinse 6 1 in einen
kollimierten Lichtstrahl 10 aufgeweitet. Der kollimierte Lichtstrahl 10 trifft auf
den dritten Interferenzfilter 7 3, durch den ein Teil des Lichts des kollimierten
Lichtstrahls 10 durchgelassen und ein dazu komplementärer Teil des Lichts zu
dem ersten Interferenzfilter 7 1 hin reflektiert wird. Der durchgelassene Teil des
Lichts wird durch die vierte Kugellinse 6 4 fokussiert und als erster Licht-Aus
gangsstrahl 10 1 in die vierte Lichtfaser 8 4 eingekoppelt. Dieser Prozess setzt
sich analog fort, so dass insgesamt ein erster bis vierter Licht-Ausgangsstrahl
10 1 bis 10 4 mit jeweils Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs erzeugt
wird.
Natürlich schließt die Erfindung analoge Anordnungen zur Erzeugung mehr
oder weniger als vier Licht-Ausgangsstrahlen mit ein. Dazu ist lediglich das in
Fig. 11 gezeigte Formwerkzeug 11 entsprechend anzupassen. Die Erfindung er
möglicht somit eine Kaskadierung des Licht-Eingangsstrahls in eine Vielzahl
von Licht-Ausgangsstrahlen auf engem Raum mit nur einem integrierten Bau
element.
Anstelle der Kugellinsen 6 1 bis 6 5 können auch Graded-Index-Linsen verwendet
werden.
Eine in Fig. 7 bis 10 gezeigte alternative Ausführungsform eines Moduls 30'
bzw. einer Trägerkomponente 1' unterscheidet sich von der ersten Ausfüh
rungsform dadurch, dass zwischen der zweiten und dritten Kugellinse 6 2, 6 3
und der entsprechenden zweiten und dritten Lichtfaser 8 2, 8 3 ein erster und
zweiter Wellenleiter bzw. Wellenleitergraben 12 1, 12 2 angeordnet sind, die die
Lichtfasern 8 2, 8 3 mit den Kugellinsen 6 2, 6 3 bzw. die Fasergräben mit den Ku
gellinsenaussparungen verbinden. Durch Krümmung der Wellenleiter wird es
hier ermöglicht, sämtliche Lichtfasern bzw. Fasergräben parallel auszurichten.
Die beiden Wellenleiter 12 1, 12 2 fungieren damit als "Adapter", um die parallele
Ausrichtung aller Lichtfasern zu ermöglichen. Die Wellenleiter 12 1, 12 2 werden
vorzugsweise durch eine Deckplatte 13 abgedeckt, um eine symmetrische Aus
breitung des Lichts innerhalb der Wellenleiter 12 1, 12 2 zu gewährleisten. An
sonsten ist die Funktionsweise dieses Moduls 30' identisch zu dem der ersten
Ausführungsform.
Die Trägerkomponenten 1, 1' sind vorzugsweise aus einem Polymermaterial
hergestellt.
Fig. 11 zeigt das zur Herstellung der Trägerkomponente 1' der zweiten
Ausführungsform benötigte Formwerkzeug 11. Zu sehen sind ein erster bis
fünfter Fasergrabensteg 14 1 bis 14 5, ein erster bis zweiter Wellenleitersteg 15 1,
15 2 sowie ein gemeinsamer "Steg" 16 für die Ausbildung der Kugellinsen
aussparungen, der Interferenzfilter-Aussparungen und des Freistrahlbereichs.
Mit dem Formwerkzeug 11 kann somit eine Trägerkomponente 1' der zweiten
Ausführungsform hergestellt werden, die als präzise "optische Bank" für Licht
fasern, Interferenzfilter und den Freistrahlbereich verwendbar ist. Zum Errei
chen der nötigen Präzision kann hierzu beispielsweise das an sich bekannte
LIGA (Lithographie Galvanoformung Abformung)-Verfahren als mehrstufiger
Prozess herangezogen werden.
Den oben beschriebenen Ausführungsformen war gemeinsam, dass lediglich ein
Licht-Eingangskanal 8 1 und mehrere Licht-Ausgangskanäle 8 2 bis 8 5 verwendet
wurden, Genauso ist es aber möglich, die Licht-Ausgangskanäle 8 2 bis 8 5 als
Licht-Eingangskanäle für jeweils Licht unterschiedlicher Wellenlänge zu benut
zen und den Licht-Eingangskanal 8 1 als gemeinsamen Licht-Ausgangskanal zu
benutzen. Die durch die Licht-Eingangskanäle 8 2 bis 8 5 eintretenden Lichtstrah
len werden dabei mittels der Interferenzfilter 7 1 bis 7 4 zu einem gemeinsamen
Licht-Ausgangsstrahl überlagert bzw. zusammengeführt.
Claims (16)
1. Einstückige Trägerkomponente (1, 1') für ein optisches Modul (30) zum
Zerlegen eines aus Licht unterschiedlicher Wellenlängen bestehenden Licht-
Eingangsstrahls (9) in mehrere, jeweils aus Licht eines bestimmten Wellen
längenbereichs bestehende Licht-Ausgangsstrahlen (10 1-10 4), und/oder zum
Zusammenführen mehrerer, jeweils aus Licht eines bestimmten Wellenlängen
bereichs bestehender Licht-Eingangsstrahlen zu einem gemeinsamen Licht-
Ausgangsstrahl, wobei das Modul (30) aufweist:
wenigstens einen Licht-Eingangskanal (8 1) zum jeweiligen Einführen eines Licht-Eingangsstrahls (9),
wenigstens einen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) zum jeweiligen Ausfüh ren eines Licht-Ausgangsstrahls (10 1-10 4), und
eine mehrere Linsenelemente (61-65) und Filterelemente (7 1-7 4) auf weisende, mit dem wenigstens einen Licht-Eingangskanal (8 1) und dem wenigs tens einen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) verbundene Lichtstrahl-Zerlegungs- Zusammenführungseinrichtung,
wobei die Trägerkomponente (1, 1') als Halterung der Linsenelemente (6 1-6 5) und/oder der Filterelemente (7 1-7 4) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (1, 1') als durch Abformen einer dreidimensiona len Struktur hergestelltes Formteil ausgebildet ist, und dass
die Trägerkomponente (1, 1') so ausgebildet ist, dass die Linsenelemente (61-65) und/oder die Filterelemente (7 1-7 4) bereits mit dem Einbringen in die Halterung justiert sind.
wenigstens einen Licht-Eingangskanal (8 1) zum jeweiligen Einführen eines Licht-Eingangsstrahls (9),
wenigstens einen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) zum jeweiligen Ausfüh ren eines Licht-Ausgangsstrahls (10 1-10 4), und
eine mehrere Linsenelemente (61-65) und Filterelemente (7 1-7 4) auf weisende, mit dem wenigstens einen Licht-Eingangskanal (8 1) und dem wenigs tens einen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) verbundene Lichtstrahl-Zerlegungs- Zusammenführungseinrichtung,
wobei die Trägerkomponente (1, 1') als Halterung der Linsenelemente (6 1-6 5) und/oder der Filterelemente (7 1-7 4) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (1, 1') als durch Abformen einer dreidimensiona len Struktur hergestelltes Formteil ausgebildet ist, und dass
die Trägerkomponente (1, 1') so ausgebildet ist, dass die Linsenelemente (61-65) und/oder die Filterelemente (7 1-7 4) bereits mit dem Einbringen in die Halterung justiert sind.
2. Trägerkomponente (1, 1') nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch erste
integrierte Aussparungen (2 1-2 5, 3 1-3 4), in welche Linsenelemente (61-65)
und/oder Filterelemente (7 1-7 4) der Lichtstrahl-Zerlegungs-Zusammenfüh
rungseinrichtung aufnehmbar sind.
3. Trägerkomponente (1, 1') nach einem der vorstehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch zweite integrierte Aussparungen (5 1-5 5), durch welche
der wenigstens eine Licht-Eingangskanal (8 1) und/oder der wenigstens eine
Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) zumindest zum Teil gebildet oder definiert wer
den.
4. Trägerkomponente (1, 1') nach einem der vorstehenden Ansprüchen, ge
kennzeichnet durch dritte integrierte Aussparungen (4), durch welche im
Betrieb optische Wege und/oder ein Freistrahlbereich vorgebbar sind.
5. Trägerkomponente (1, 1') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die optischen Wege und/oder der Freistrahlbereich im Bereich der Licht
strahl-Zerlegungs-Zusammenführungseinrichtung und zwischen den Linsenele
menten (6 1-6 5) und/oder den Filterelementen (7 1-7 4) vorgebbar sind.
6. Trägerkomponente (1, 1') nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweiten Aussparungen (5 1-5 5) Fasergräben zur Auf
nahme von Lichtfasern (8 1-8 5) aufweisen oder bilden.
7. Trägerkomponente (1') nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Teil der zweiten Aussparungen (5 1-5 5) Wellenleitergräben zur
Ausbildung von Wellenleitern (12 1, 12 2) aufweist oder bildet, durch die die je
weiligen Fasergräben (5 1-5 5) mit den jeweiligen Linsenelementen (6 1-6 5) ver
bunden sind.
8. Trägerkomponente (1') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wellenleitergräben gekrümmt sind, und die damit verbundenen Fasergräben
geradlinig ausgebildet sind, so dass alle in der Trägerkomponente (1, 1') ausge
bildeten Fasergräben parallel und im konstanten Rastermaß zueinander ausge
richtet sind.
9. Trägerkomponente (1') nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, dass die Wellenleiter (12 1, 12 2) so in den Wellenleitergräben ausgebildet
werden, dass das jeweilige eine Ende der Wellenleiter (12 1, 12 2) unmittelbar
durch die Oberfläche des damit zu verbindenden Linsenelements (6 2, 6 3)
gebildet wird.
10. Trägerkomponente (1, 1') nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die ersten, zweiten und/oder dritten Aussparungen
(2 1-2 5, 3 1-3 4, 4, 5 1-5 5) so ausgebildet sind, dass die Linsenelemente
(6 1-6 5), die Filterelemente (7 1-7 4), die optischen Fasern (8 1-8 5) und/oder
Wellenleiter (12 1, 12 2) nach Einbringen in die Aussparungen (2 1-2 5, 3 1-3 4, 4,
5 1-5 5) justiert sind.
11. Trägerkomponente (1, 1') nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Licht-Eingangskanal (8 1) und mehrere Licht-Ausgangskanäle (8 2-8 5) vorgesehen sind,
wobei an dem in der Trägerkomponente (1, 1') befindlichen Ende des Licht-Eingangskanals (8 1) ein Linsenelement (6 1) vorgesehen ist, mit dem das aus dem Licht-Eingangskanal (8 1) austretende Licht in einen kollimierten Lichtstrahl (10) wandelbar ist,
dass an den in der Trägerkomponente (1, 1') befindlichen Enden der Licht-Ausgangskanäle (8 2-8 5) jeweils ein Linsenelement (6 2-6 5) und ein Fil terelement (7 1-7 4) vorgesehen sind, und
dass die Linsenelemente (6 2-6 5) sowie die Filterelemente (7 1-7 4) so angeordnet sind, dass der kollimierte Lichtstrahl (10) sukzessive von Filterele ment (7 1-7 4) zu Filterelement (7 1-7 4) reflektierbar ist, wobei durch die Filterelemente (7 1-7 4) jeweils Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs aus dem kollimierten Lichtstrahl (10) herausfilterbar ist und das herausgefil terte Licht durch das entsprechende Linsenelement (6 2-6 4) in den jeweiligen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) einspeisbar ist.
dass ein Licht-Eingangskanal (8 1) und mehrere Licht-Ausgangskanäle (8 2-8 5) vorgesehen sind,
wobei an dem in der Trägerkomponente (1, 1') befindlichen Ende des Licht-Eingangskanals (8 1) ein Linsenelement (6 1) vorgesehen ist, mit dem das aus dem Licht-Eingangskanal (8 1) austretende Licht in einen kollimierten Lichtstrahl (10) wandelbar ist,
dass an den in der Trägerkomponente (1, 1') befindlichen Enden der Licht-Ausgangskanäle (8 2-8 5) jeweils ein Linsenelement (6 2-6 5) und ein Fil terelement (7 1-7 4) vorgesehen sind, und
dass die Linsenelemente (6 2-6 5) sowie die Filterelemente (7 1-7 4) so angeordnet sind, dass der kollimierte Lichtstrahl (10) sukzessive von Filterele ment (7 1-7 4) zu Filterelement (7 1-7 4) reflektierbar ist, wobei durch die Filterelemente (7 1-7 4) jeweils Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs aus dem kollimierten Lichtstrahl (10) herausfilterbar ist und das herausgefil terte Licht durch das entsprechende Linsenelement (6 2-6 4) in den jeweiligen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) einspeisbar ist.
12. Optisches Modul (30) zum Zerlegen eines aus Licht unterschiedlicher
Wellenlängen bestehenden Licht-Eingangsstrahls (9) in mehrere, jeweils aus
Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs bestehende Licht-Ausgangsstrah
len (10 1-10 4), und/oder zum Zusammenführen mehrerer, jeweils aus Licht
eines bestimmten Wellenlängenbereichs bestehender Licht-Eingangsstrahlen zu
einem gemeinsamen Licht-Ausgangsstrahl, mit:
wenigstens einem Licht-Eingangskanal (8 1) zum jeweiligen Einführen eines Licht-Eingangsstrahls (9),
wenigstens einem Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) zum jeweiligen Ausfüh ren eines Licht-Ausgangsstrahls (10 1-10 4),
einer mehrere Linsenelemente (61-65) und Filterelemente (7 1-7 4) auf weisenden, mit dem wenigstens einen Licht-Eingangskanal (8 1) und dem we nigstens einen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) verbundenen Lichtstrahl-Zerle gungs-Zusammenführungseinrichtung, und
mindestens einer Trägerkomponente (1, 1'), die als Halterung der Lin senelemente (61-65) und/oder der Filterelemente (71-74) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (1, 1') als durch Abformen einer dreidimensiona len Struktur hergestelltes Formteil ausgebildet ist, und dass
die Trägerkomponente (1, 1') so ausgebildet ist, dass die Linsenelemente (6 1-6 5) und/oder der Filterelemente (7 1-7 4) bereits mit dem Einbringen in die Halterung justiert sind.
wenigstens einem Licht-Eingangskanal (8 1) zum jeweiligen Einführen eines Licht-Eingangsstrahls (9),
wenigstens einem Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) zum jeweiligen Ausfüh ren eines Licht-Ausgangsstrahls (10 1-10 4),
einer mehrere Linsenelemente (61-65) und Filterelemente (7 1-7 4) auf weisenden, mit dem wenigstens einen Licht-Eingangskanal (8 1) und dem we nigstens einen Licht-Ausgangskanal (8 2-8 5) verbundenen Lichtstrahl-Zerle gungs-Zusammenführungseinrichtung, und
mindestens einer Trägerkomponente (1, 1'), die als Halterung der Lin senelemente (61-65) und/oder der Filterelemente (71-74) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (1, 1') als durch Abformen einer dreidimensiona len Struktur hergestelltes Formteil ausgebildet ist, und dass
die Trägerkomponente (1, 1') so ausgebildet ist, dass die Linsenelemente (6 1-6 5) und/oder der Filterelemente (7 1-7 4) bereits mit dem Einbringen in die Halterung justiert sind.
13. Optisches Modul (30) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Trägerkomponente (1, 1') nach irgendeinem der An
sprüche 2 bis 11 ausgestaltet ist.
14. Optisches Modul (30) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich
net, dass die Filterelemente (7 1-7 4) Interferenzfilter sind.
15. Optisches Modul (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Linsenelemente (6 1-6 5) Kugellinsen oder Graded-In
dex-Linsen sind.
16. Optisches Modul (30) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Trägerkomponente (1, 1') als Gehäusekomponente ei
nes Gehäuses des Moduls (30) ausgebildet ist.
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