DE19533676A1 - Lichtwellenleiter-Koppelanordnung, Trägerplatte hierfür und Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte - Google Patents
Lichtwellenleiter-Koppelanordnung, Trägerplatte hierfür und Verfahren zur Herstellung einer TrägerplatteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtwellenleiter-Koppelanord
nung, eine Trägerplatte hierfür und ein Verfahren zur Her
stellung einer solchen Trägerplatte.
Die optische Signalübertragung gewinnt aus Gründen der
Störsicherheit sowie der Gewichts- und Volumenersparnis
zunehmend Bedeutung gegenüber der Signalübertragung über
elektrisch leitende Verbindungen. Einen wesentlichen An
teil nehmen hierbei Lichtwellenleiter wie Glasfasern oder
Kunststoff-Lichtleitkabel ein.
Für die Signalübertragung in vernetzten Strukturen
beispielsweise über optische Datenbus-Verbindungen bilden
Koppelanordnungen nach der Art von Verzweigungen, insbe
sondere T-Verzweigungen mit drei optischen Anschlußtoren
wesentliche Elemente.
Aus der US-A- 4 881 789 ist eine optische Koppelanordnung
mit drei Anschlußtoren bekannt, bei welchem ein Kop
pelmodul über Steckverbinder mit drei getrennten optischen
Elementen, insbesondere flexiblen Lichtwellenleitern einen
optischen T-Koppler bildet. Das Koppelmodul enthält in ei
nem durchgehenden Lichtweg zwischen einem ersten und einem
zweiten Tor eine Lichtleitfaser, in die ein Strahlteiler
eingefügt ist. Über den Strahlteiler sind der durchgehende
Lichtweg und der quer zu diesem abzweigende Lichtweg bzw.
die entsprechenden Anschlußtore optisch gekoppelt.
Aus der DE 33 15 861 A1 ist ein faseroptischer Koppler zum
Anschluß einer Lichtwellenleiters an eine Sende-Empfangs-
Endstelle bekannt. Ein Trägermodul für ein Sende- und ein
Empfangselement enthält einen Trägerkörper aus optisch
transparentem Material. In eine V-Nut des Trägerkörpers
ist der Endabschnitt eines Lichtwellenleiters eingesetzt.
Die Nut ist abgeschlossen durch eine schräg zur Achse des
Lichtwellenleiters verlaufende teildurchlässige Umlenk
spiegelfläche. Im Lichtwellenleiter ankommendes Licht wird
durch die teildurchlässige Spiegelfläche durch das Mate
rial des Trägerkörpers auf ein Empfangselement geleitet.
Von einem Sendeelement emittiertes Licht wird an der Spie
gelfläche in den Lichtwellenleiter umgelenkt.
In der WO 90/02 349 und der DE 29 38 810 sind Koppelanord
nungen bekannt, bei welchen durch Einbringen von unter 45°
geneigten reflektierenden Flächen in einen Teilquerschnitt
einer durchgehenden Lichtwellenleiterverbindung Licht
seitlich ein- und/oder auskoppelbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteil
hafte Lichtwellenleiter-Koppelanordnung, sowie eine Trä
gerplatte hierfür und ein Verfahren zur Herstellung einer
solchen Trägerplatte anzugeben.
Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Ansprü
chen, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen in
den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Koppelanordnung ist einfach in Aufbau
und Herstellung und zuverlässig im laufenden Betrieb. Die
Trägerplatte bildet ein leicht zu handhabendes und preis
günstiges Grundelement für eine solche Koppelanordnung,
das durch ein Prägeverfahren präzis und günstig herstell
bar ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Abbildungen
noch eingehend veranschaulicht.
Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Prägestempel und eine Roh-Trägerplatte
Fig. 2 eine Trägerplatte mit geprägter Struktur
Fig. 3 die Elemente einer Koppelanordnung
Als Roh-Trägerplatte R in Fig. 1 dient eine z. B. quader
förmige Platte aus einem plastisch verformbaren Material,
insbesondere aus Kunststoff oder aus duktilem Metall. Die
für die Einprägung einer Nut-Struktur vorgesehene, vor
zugsweise ebene Fläche der Platte R ist mit F bezeichnet.
Wenn als Material für die Platte R ein Kunststoff gewählt
ist, wird die Fläche F vorteilhafterweise metallisch be
schichtet. Der teilweise aufgeschnitten gezeigte Präge
stempel PS enthält im wesentlichen eine vorzugsweise dach
förmige Schneide S mit einer einen Teil der Schneidenhöhe
durchdringenden Kerbe K. Je nachdem, ob das seitliche
dritte Tor der Koppelanordnung mit beiden oder nur mit ei
nem der anderen Tore gekoppelt sein soll, weist die Kerbe
K zwei oder auch nur eine gegen die Schneidenlängsachse
geneigte Fläche(n) auf. Diese Flächen sind vorzugsweise
eben und um 45° gegen die Schneidenachse geneigt. Die
Schneide kann vorteilhafterweise aus zwei Abschnitten S1,
S2 bestehen, die in Längsrichtung fluchtend in einem Hal
ter H zusammengefaßt sind. An der Stoßstelle der beiden
Schneidenabschnitte ist einer oder beide Schneidenab
schnitte an der Spitzecke mit einer um 45° gekippten Flä
che versehen.
Durch Eindrücken des Prägestempels in das plastisch ver
formbare Material der Platte R entsteht eine Trägerplatte
P mit einer strukturierten Fläche F′ (Fig. 2). Die Struk
tur der Fläche F′ umfaßt eine Längsnut N der Tiefe tn mit
zwei fluchtenden Abschnitten N1 und N2 zwischen denen ein
Keil Z vom Grund der Nut teilweise in die Nut hineinragt.
Die Form des Keils Z entspricht der Kerbe K in der
Schneide des Prägestempels. Der Keil Z weist je nach Aus
führung der Kerbe K eine oder zwei um 45° gegen die
Längsachse der Nut N geneigte Flächen auf. Der Keil ragt
in den Lichtweg zwischen zwei in die beiden Abschnitte N1,
N2 der Längsnut N eingesetzten Lichtwellenleitern. Die ge
neigte Fläche wirkt als Umlenkspiegelfläche. Über die Höhe
tz des Keils kann der Anteil der in Nutlängsrichtung
durchgehenden Strahlung und der Anteil reflektierter
Strahlung eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist,
daß Längsnut und Umlenkspiegelfläche in einem Arbeits
schritt herstellbar sind.
In die Nut sind Lichtwellenleiter L1, L2 einsetzbar, die
zuverlässig präzise fluchtend positioniert sind (Fig. 3).
Aus der Endfläche eines der Lichtwellenleiter, z. B. L2,
austretendes Licht wird teilweise über den Keil Z hinweg
in den anderen Lichtwellenleiter L1 eingekoppelt und teil
weise über die Umlenkspiegelfläche des Keils Z quer zur
Achse der Lichtwellenleiter ausgekoppelt, z. B. auf ein op
toelektronisches Empfangselement oder einen weiteren
Lichtwellenleiter. Seitlich eingestrahltes Licht, z. B. von
einem optoelektronischen Sendeelement SE oder einem weite
ren Lichtwellenleiter, wird über eine oder zwei Umlenk
spiegelflächen des Keils Z in einen oder beide Lichtwel
lenleiter eingekoppelt.
Durch das Einbringen von optisch transparentem Material in
den Zwischenraum zwischen den Enden der Lichtwellenleiter
L1, L2 können die Koppelverluste durch Strahldivergenz ge
ring gehalten werden.
An den dem Keil Z abgewandten Enden der Lichtwellenleiter
und/oder auf der strukturierten Fläche F′ über der bzw. den
Umlenkspiegelflächen können verschiedene optische und/oder
optoelektronische Bauelemente angeordnet und befestigt
werden. Bei metallischen oder metallisierten Oberflächen
von Trägerplatte P und daran angeordneten Bauelementen
kann vorteilhafterweise die Befestigung durch eine metal
lische Gefügeverbindung, insbesondere durch Laserschweißen
erfolgen. Je nach Kombination der eingesetzten Elemente
können Koppelanordnungen verschiedener Art, insbesondere
unidirektionale oder bidirektionale Verzweigungen oder
Endstellen, realisiert werden, beispielsweise ein
bidirektionales Endstellenmodul mit Anschluß-Lichtwellen
leiter L2 an eine bidirektionale Übertragungsstrecke, Emp
fangselement EE (PIN-Diode etc.) und Sendeelement SE (LED
etc.) wie in Fig. 3 vor dem endgültigen Zusammenbau skiz
ziert. Das in N1 eingesetzte Lichtwellenleiterstück L1
dient zur Ankopplung des Empfangselements EE.
Die Erfindung ist nicht auf das spezielle Ausführungsbei
spiel beschränkt. Abwandlungen sind im Rahmen fachmänni
schen Könnens möglich. Beispielsweise können Nut und
Schneide anstelle des bevorzugten V-förmigen Querschnitts
auch andere Querschnittsformen, z . B. U-Form oder Rechteck-
Form, zeigen. Die Metallisierung der Oberfläche einer aus
Kunststoff bestehenden Trägerplatte kann auch nach dem
Prägevorgang vorgenommen werden. Die Schneide des Präge
stempels kann selbstverständlich auch einstückig ausge
führt sein.
Claims (13)
1. Lichtwellenleiter-Koppelanordnung mit drei Toren in T-
Anordnung, wobei ein erstes Tor mit einem ersten Lichtwel
lenleiter und ein zweites Tor mit einem zweiten Lichtwel
lenleiter untereinander über einen durchgehenden Lichtweg
entlang der fluchtenden Längsachsen den Endabschnitten der
beiden Lichtwellenleiter und mit einem dritten Tor über
einen Strahlteiler in dem durchgehenden Lichtweg verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtwellen
leiter in zwei Abschnitte einer geraden Längsnut einer
Trägerplatte eingesetzt sind und zwischen den beiden Ab
schnitten der Längsnut in dieser ein strahlteilender Keil
mit mindestens einer Umlenkspiegelfläche angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwischen
den einander zugewandten Endflächen der eingesetzten
Lichtwellenleiter befindliches optisch transparentes Mate
rial.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Trägerplatte eine metallische Ober
fläche aufweist und ein am dritten Tor angeordnetes opti
sches oder opoelektronische Bauelemente und/oder in die
Längsnut eingesetzte Lichtwellenleiter mit metallisierter
Mantelfläche mittels metallischer Gefügeverbindungen mit
der Trägerplatte verbunden sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gefügeverbindungen Laserschweißverbindungen sind.
5. Trägerplatte für eine Anordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, gekennzeichnet durch eine lineare Längsnut
mit zwei fluchtenden Abschnitten und einem zwischen den
beiden Abschnitten vom Grund der Längsnut teilweise in
diese hineinragenden Keil mit mindestens einer Umlenkspiegel
fläche.
6. Trägerplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsnut einen V-förmigen Querschnitt aufweist.
7. Trägerplatte nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß diese aus Metall besteht.
8. Trägerplatte nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß diese aus einem Kunststoff besteht und
zumindest im Bereich der Umlenkspiegelfläche(n) metallisch
beschichtet ist.
9. Trägerplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Oberfläche im Bereich der Längsnut und
der diese tragenden Plattenfläche metallisiert ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte nach An
spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut und der
Keil mittels eines Prägestempels gemeinsam in einem einzi
gen Schritt in einer Roh-Trägerplatte aus plastisch ver
formbarem Material hergestellt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material der Roh-Trägerplatte ein duktiles Metall
gewählt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material der Roh-Trägerplatte ein Kunststoff ge
wählt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Fläche der Roh-Trägerplatte, in welche
die Längsnut mit Keil eingeprägt wird, vor dem Prägevor
gang metallisch beschichtet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995133676 DE19533676B4 (de) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Lichtwellenleiter-Koppelanordnung und Verfahren zur Herstellung einer für diese Koppelanordnung vorgesehenen Trägerplatte |
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1995
- 1995-09-12 DE DE1995133676 patent/DE19533676B4/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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