DE3705408C1 - Device for optically coupling an element which emits light to an element which receives light - Google Patents
Device for optically coupling an element which emits light to an element which receives lightInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
optischen Koppeln eines Licht abstrahlenden Elementes mit
einem Licht aufnehmenden Element, die beide in einem Gehäuse
und zwar in einem das Gehäuse durchziehenden Kanal
angeordnet sind, durch den sich das Licht von einem zum
andern optischen Element ausbreitet, wobei in dem Kanal
zwischen den beiden optischen Elementen in einer Hülse
mindestens ein optischer Kollimator angeordnet ist und
mindestens eines der beiden optischen Elemente in einer
Aufnahme untergebracht ist, die eine laterale Ausrichtung
bezüglich der Hauptstrahlausbreitungsrichtung zuläßt.
Eine derartige als Steckverbinder ausgebildete Vorrichtung
ist aus der DE 27 27 177 A1 bekannt. Diese Vorrichtung sieht
nur eine laterale Justierung eines Sende- bzw.
Empfangselementes vor. Und zwar ist dazu die das Sende- bzw.
Empfangselement enthaltende Aufnahme auf einer Bezugsebene
an der zwei Kollimatoren aufnehmenden Hülse lateral
verschiebbar gelagert.
Aus der DE 34 13 749 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum
optischen Koppeln eines Halbleiterlasers mit einem
Lichtwellenleiter bekannt. Dabei ist der Halbleiterlaser in
einem ersten Gehäuseteil untergebracht, und getrennt davon
sind in einem zweiten Gehäuseteil der Lichtwellenleiter und
ein optischer Kollimator angeordnet. Bevor beide
Gehäuseteile miteinander fixiert werden, wird ein
Gehäuseteil gegenüber dem anderen feststehenden Gehäuseteil
so in axialer, horizontaler, vertikaler und
rotationssymmetrischer Richtung verschoben, daß ein Maximum
an Licht vom Halbleiterlaser in den Lichtwellenleiter
überkoppelt.
Bei einer ähnlichen aus der EP-A-01 34 425 hervorgehenden
Vorrichtung zum optischen Koppeln eines Licht abstrahlenden
Elementes mit einem Licht aufnehmenden Element sind keine
Mittel vorgesehen, mit denen die beiden Elemente auf
größtmögliche Lichtüberkopplung justiert werden können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es mit
einfachen Mitteln ermöglicht, zwischen einem Licht
aussendenden Element und einem Licht empfangenden Element
eine Lichtüberkopplung mit möglichst geringen Verlusten
herzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteran
sprüchen hervor.
Mit der Vorrichtung der Erfindung ist es beispielsweise mög
lich, zwischen einer Lichtleitfaser und einem Laser, der aus
Gründen der Kostenersparnis nicht mit sehr enger Toleranz
justiert in einer hermetisch abgedichteten Aufnahme angeord
net ist, eine Kopplung mit geringer Dämpfung herzustellen.
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei
spiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.
Gemäß der in der Figur gezeigten Ausführung wird das von ei
nem Laser 1 abgestrahlte Licht in die Stirnfläche eines
Lichtwellenleiters 2 eingekoppelt. Die Lichteinkopplung in
den Lichtwellenleiter ist besonders problematisch, wenn die
ser eine Monomodefaser ist mit extrem kleinem Querschnitt.
Um auch bei Verwendung einer Monomodefaser einen möglichst
großen Koppelwirkungsgrad zu erreichen, dient eine Vorrich
tung wie sie die Figur zeigt.
Diese Vorrichtung besitzt ein Gehäuse 3, in das ein durchge
hender runder Kanal 4 eingelassen ist. In dem Kanal 4 ist an
einem Ende eine den Laser 1 tragende Aufnahme 5 angeordnet,
und vom anderen Ende her ist in den Kanal 4 ein den Lichtwel
lenleiter 2 koaxial umschließender Steckerstift 6 einge
setzt, dessen Querschnitt eng toleriert an den Kanalquer
schnitt angepaßt ist.
Die Aufnahme 5, welche den Laser 1 hermetisch dicht ein
schließt, besitzt an der dem Lichtwellenleiter 2 zugewandten
Seite ein das vom Laser abgestrahlte Licht durchlassendes
entspiegeltes Fenster 7. An der dem Fenster 7 gegenüberlie
genden Seite hat die Aufnahme 5 einen Sockel 8 mit einer
Ebene 9, die auf einer an der Gehäusestirnseite befindli
chen, senkrecht zur Längsachse des Kanals 4 orientierten Be
zugsebene 10 aufliegt. Derjenige Bereich 11 des Kanals 4, in
den die Aufnahme 5 des Lasers 1 hineinreicht, hat einen
größeren Querschnitt als die Aufnahme 5. Damit ist es mög
lich, die mit ihrem Sockel 8 auf der Bezugsebene 10 des Ge
häuses 3 aufliegende Aufnahme 5 lateral zur Hauptstrahlaus
breitungsrichtung des Lasers 1 zu verschieben.
Zwischen der Aufnahme 5 für den Laser 1 und den im Stecker
stift 6 liegenden Lichtwellenleiter ist im Kanal 4 ein opti
scher Kollimator 12 - hier in Form einer Kugellinse - ange
ordnet. Diese Kugellinse 12 ist in einer Hülse 13 fixiert,
deren äußerer Querschnitt eng toleriert an den Querschnitt
des Kanals 4 angepaßt ist, wobei die Hülse 13 in Richtung
der Kanallängsachse verschoben werden kann. Zwei seitlich an
der Hülse 13 angeformte, diametral einander gegenüberstehen
de Ansätze 14 und 15, die durch zwei langgestreckte Öffnungen
16 und 17 in der Gehäusewand nach außen ragen, bieten eine
Handhabe für eine Verschiebung der Hülse 13 im Kanal 4.
Mit der Möglichkeit den Laser 1 lateral und der Möglichkeit
die Kugellinie 12 axial zur Hauptstrahlausbreitungsrichtung
zu verschieben läßt sich selbst bei großzügigen Justiertole
ranzen für den Laser 1 und den Lichtwellenleiter 2 das von
dem Laser 1 abgestrahlte Licht über den optischen Kollimator
12 sehr verlustarm in den Lichtwellenleiter 2 einkoppeln.
Die Justierverschiebungen der Aufnahme 5 und der Hülse 13
können z. B. automatisch von Manipulatoren vorgenommen wer
den, die in Abhängigkeit von der in den Lichtwellenleiter 2
eingekoppelten Lichtleistung gesteuert werden.
Nachdem die laterale Justierung der Aufnahme 5 des Lasers 1
und die axiale Justierung der den Kollimator 12 tragenden
Hülse 13 erfolgt ist, wird der Sockel 8 der Aufnahme 5 auf
der Bezugsfläche 10 des Gehäuses 3 und die Hülse 13 an der
Wand des Kanals 4 durch Kleben, Löten oder Schweißen fixiert.
Dabei ist insbesondere beim Schweißen darauf zu achten, daß
sich durch die Wärmeeinwirkung die Aufnahme 5 und die Hülse
13 nicht wieder dejustieren. Das läßt sich dadurch vermeiden,
daß jeweils an Punkten geschweißt wird, die bzgl. der Längs
achse der Aufnahme 5 bzw. der Hülse 13 symmetrisch liegen. So
sind, wie die Figur zeigt, in dem Sockel 8 der Aufnahme 5
zwei einander gegenüberliegende Sacklöcher 18, 19 eingelas
sen, in denen z. B. durch Laserschweißen eine partielle Ver
schmelzung des Sockelmaterials mit dem Gehäusematerial her
beigeführt wird. Ebenso sind für eine Verschweißung der Hülse
13 mit dem Gehäuse 3 zwei einander gegenüberliegende Sacklö
cher 20 und 21 in der den Kanal 4 begrenzenden Gehäusewand
vorgesehen.
Die vorangehend beschriebene, in der Zeichnung dargestellte
Koppelvorrichtung ist gleichzeitig als lösbarer Steckverbin
der für den mit dem Laser 1 gekoppeltenLichtwellenleiter 2
ausgebildet. Damit auch bei wiederholtem Einsetzen des Stecker
stiftes 6 in den Gehäusekanal 4 der Lichtwellenleiter mit
seiner Stirnfläche jedesmal wieder in dem Fokussierpunkt des
Kollimotors 12 endet, ist der Steckerstift mit einem am Ge
häuse 3 anstoßenden Anschlag 22 versehen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch ein opti
sches Empfangselement (Fotodiode) mit einem Lichtwellenleiter
oder zwei Lichtwellenleiter miteinander optisch gekoppelt
werden.
Die Verwendung einer solchen Vorrichtung bietet sich an z. B.
für Lasermodule mit Einschubsteckverbindungen oder auch für
Wellenlängenmultiplexer, in denen mehrere Lichtwellenleiter
miteinander oder mit elektrooptischen Sende- oder Empfangs
elementen gekoppelt werden.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum optischen Koppeln eines Licht abstrahlenden
Elementes mit einem Licht aufnehmenden Element, die beide in
einem Gehäuse und zwar in einem das Gehäuse durchziehenden
Kanal angeordnet sind, durch den sich das Licht von einem
zum andern optischen Element ausbreitet, wobei in dem Kanal
zwischen den beiden optischen Elementen in einer Hülse
mindestens ein optischer Kollimator angeordnet ist und
mindestens eines der beiden optischen Elemente in einer
Aufnahme untergebracht ist, die eine laterale Ausrichtung
bezüglich der Hauptstrahlausbreitungsrichtung zuläßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (5) für das
optische Element (1) mit einer an ihr vorhandenen Ebene (9)
auf einer Bezugsebene (10) am Gehäuse (3) lateral zur
Hauptstrahlausbreitungsrichtung verschiebbar aufliegt und
daß die den Kollimator (12) aufnehmende Hülse (13) derart
verschiebbar gelagert ist, daß der optische Kollimator (12)
entlang der Hauptstrahlausbreitungsrichtung bewegt werden
kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eines der beiden optischen Elemente (1, 2) ein Lichtwellen
leiter (2) und das andere optische Element ein elektroop
tisches Sende- oder Empfangselement (1) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das elektrooptische Sende- oder Empfangselement
(1) in seiner Aufnahme (5) hermetisch dicht eingeschlossen
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die den optischen Kollimator (12) aufnehmende Hülse (13)
mindestens einen seitlichen Ansatz (14, 15) aufweist, der
durch eine im Gehäuse (3) eingelassene Öffnung (16, 17)
nach außen ragt und damit eine Handhabe bietet für die
axiale Verschiebung der in den Kanal (4) eingepaßten Hülse
(13).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873705408 DE3705408C1 (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Device for optically coupling an element which emits light to an element which receives light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873705408 DE3705408C1 (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Device for optically coupling an element which emits light to an element which receives light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3705408C1 true DE3705408C1 (en) | 1988-08-11 |
Family
ID=6321396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873705408 Expired DE3705408C1 (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Device for optically coupling an element which emits light to an element which receives light |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3705408C1 (de) |
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