DE4139918A1 - Anordnung fuer einen elektro-optischen sender - Google Patents
Anordnung fuer einen elektro-optischen senderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen elektro
optischen Sender für die Nachrichtenübertragung über
Lichtwellenleiter. Eine solche Anordnung besteht aus einem
Sendemodul und einer Treiberschaltung. Der Sendemodul enthält
einen elektro-optischen Wandler, der die zur
Nachrichtenübertragung benutzte Lichtstrahlung erzeugt. Der
Sendemodul ist ferner zum Einkoppeln dieser Lichtstrahlung in
einen Lichtwellenleiter ausgebildet. Die Treiberschaltung
setzt das zu übertragenden elektrische Signal in einen
entsprechend modulierten Diodenstrom zum Betrieb des elektro
optischen Wandlers um. Der Sendemodul ist zum Einkoppeln der
Lichtstrahlung in einen solchen Lichtwellenleiter ausgebildet,
dessen Ende in einem Steckerstift gefaßt ist. Dazu weist der
Sendemodul eine Hülse auf, in die der Steckerstift eingeführt
werden kann. An einem Ende der Hülse befindet sich der
elektro-optische Wandler. Er ist dort so angeordnet, daß die
von ihm ausgehende Lichtstrahlung in den in der Stirnfläche
des Steckers endenden Lichtwellenleiter eingekoppelt wird.
Der Stand der Technik ergibt sich aus folgenden
Veröffentlichungen:
- (1) U. Fiedler, G. Lampe, W. Neumann: LA565GF - Ein System zur Übertragung von 565 Mbit/s auf Einmoden - Glasfasern. PKI Techn. Mittl. 2/1987, S. 77 bis 83.
- (2) DE-OS 39 42 817.
- (3) G. Knoblauch: Informationsübertragung über Lichtwellenleiter im industriellen Bereich. Siemens Components 18 (1980) Heft 1, S. 1 bis 7 sowie Heft 3, S. 144 bis 150.
- (4) DE-PS 29 22 949.
- (5) DE-PS 37 05 408.
- (6) DE-PS 39 02 807.
- (7) EP-O 2 96 467 A2.
- (8) DE-AS 27 50 322.
Rechts oben im Bild 4 der Schrift (1) sowie in der Fig. 2 der
Schrift (2) ist jeweils eine Anordnung für einen elektro
optischen Sender dargestellt. Die Treiberschaltung ist in
diesen beiden Schriften mit "Sendemodulator" bezeichnet, und
statt des Ausdruckes "Sendemodul" wird dort der Ausdruck
"Lasersender" gebraucht.
Eine weitere Anordnung für einen elektro-optischen Sender ist
im Bild 2 der Schrift (3) dargestellt. Es ist der Block, der
mit "Eingangsverstärker und elektrisch optischer Wandler"
bezeichnet ist. Mit dem Ausdruck "Eingangsverstärker" ist die
Treiberschaltung gemeint.
Bei den Sendemodulen unterscheidet man zwischen drei Arten.
Bei der ersten Art ragt der eingesteckte Steckerstift sehr
nahe an den elektro-optischen Wandler heran, und die von ihm
ausgesendete Lichtstrahlung wird unmittelbar in das Ende des
Lichtwellenleiters eingekoppelt. Bei der zweiten Art befindet
sich zwischen dem elektro-optischen Wandler und der Stirnseite
des Steckerstiftes eine optische Linse oder ein ganzes
Linsensystem. Bei der dritten Art befindet sich zwischen dem
elektro-optischen Wandler und der Stirnseite des
Steckerstiftes ein kurzes Stück eines Lichtwellenleiters.
Sendemodule der ersten Art sind jeweils mit eingestecktem
Steckerstift im Bild 3 der Schrift (3) sowie in der Fig. 1
der Schrift (4) dargestellt. Ein Sendemodul der zweiten Art
ist in der Schrift (5) beschrieben. Eine Sendemodul der
dritten Art ist aus der Fig. 2 der Schrift (8) bekannt.
Den drei Arten von Sendemodulen ist gemeinsam, daß beim
Betrieb ohne Steckerstift die Lichtstrahlung ins Freie
gelangt. Wird ein leistungsstarker opto-elektrischer Wandler,
z. B. eine Laserdiode, verwendet, so weist auch die ins Freie
austretende Lichtstrahlung eine hohe Leistung auf. Wenn eine
solche leistungsstarke Lichtstrahlung das menschliche Auge
trifft, können Gesundheitsschäden auftreten.
Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zu Grunde: Es sollen
Gesundheitsschäden durch eine ins Freie austretende
Lichtstrahlung verhindert werden, wenn die eingangs
beschriebene Anordnung ohne Steckerstift betrieben wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung für einen elektro
optischen Sender nach dem Patentanspruch gelöst.
Mit dem Schutz vor Gesundheitsschäden durch ins Freie
austretende leistungsstarke Lichtstrahlung befassen sich die
Schriften (1), (2), (6) und (7).
Die Schriften (1) und (2) befassen sich mit dem Schutz vor aus
einem gebrochenen Lichtwellenleiter austretender
Lichtstrahlung. Dabei wird ein vollständiges, aus zwei
Endstellen und zwei die Endstellen verbindenden
Lichtwellenleiter bestehendes Duplex-
Nachrichtenübertragungssystem vorausgesetzt. Den Anordnungen
nach (1) und (2) ist gemeinsam, daß eine Schutzschaltung
vorgesehen ist, die bei Nichteintreffen von Lichtstrahlung aus
der Gegenrichtung den eigenen elektro-optischen Wandler, eine
Laserdiode, ausschaltet. Im Bild 4 der Schrift (1) sowie in
der Schrift (2) ist diese Schutzschaltung mit
"Lasersicherheitsabschaltung" bezeichnet. Zum Ausschalten der
Laserdiode ist ein Schalter vorgesehen, der den Diodenstrom
ausschaltet. Das Einschalten ist in den beiden Anordnungen
unterschiedlich gelöst. In der Anordnung nach (1) ist die
Betätigung einer Taste vorgesehen, die im Bild 4 mit
"Laserstart" bezeichnet ist. In der Anordnung nach (2) ist ein
Zeitgeber vorgesehen, der die Laserdiode nach einer
Pausenzeit, in (2) als "Wiederholzeit" bezeichnet, wieder
einschaltet.
Aus den Schriften (6) und (7) sind verhältnismäßig große und
aufwendige, für die Anwendung in der Medizin bestimmte
Sendemodule bekannt, die jeweils einen mechanisch durch den
eingeführten Steckerstift betätigten Schalter aufweisen. Durch
diesen Schalter kann der elektro-optische Wandler bei nicht
eingestecktem Steckerstift ausgeschaltet werden. Bei den zur
Nachrichtenübertragung über Lichtwellenleiter bestimmten
Sendemodulen kann wegen ihrer geringen Größe kein ausreichend
zuverlässig wirkender mechanisch betätigter Schalter
angewendet werden.
Die Erfindung wird an Hand von in den Fig. 1a. . .4
dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei
folgende Zuordnung gilt:
Ausführungsbeispiel | |
Figuren | |
1|1a, 1b | |
2 | 2a, 2b |
3 | 3a, 3b |
4 | 4 |
Es wird zunächst das Ausführungsbeispiel 1 an Hand der Fig.
1a und 1b beschrieben. In ihnen bedeuten:
SM ein Sendemodul
LH ein Laserdiodenhalter
LD ein Laserdiode
Hü eine Hülse
LE eine Leuchtdiode
PE ein Photoelement
TS eine Treiberschaltung
ES ein Eingang und eine Leitung für das zu übertragende elektrische Signal
Ab ein Eingang für ein Abschaltsignal
Sch eine Schutzschaltung
S1 bis S5, S′ Lichtstrahlen (nur in der Fig. 1a)
St ein Steckerstift (nur in der Fig. 1b)
LWL ein Lichtwellenleiter (nur in der Fig. 1b)
Bd ein Bund (nur in der Fig. 1b)
LH ein Laserdiodenhalter
LD ein Laserdiode
Hü eine Hülse
LE eine Leuchtdiode
PE ein Photoelement
TS eine Treiberschaltung
ES ein Eingang und eine Leitung für das zu übertragende elektrische Signal
Ab ein Eingang für ein Abschaltsignal
Sch eine Schutzschaltung
S1 bis S5, S′ Lichtstrahlen (nur in der Fig. 1a)
St ein Steckerstift (nur in der Fig. 1b)
LWL ein Lichtwellenleiter (nur in der Fig. 1b)
Bd ein Bund (nur in der Fig. 1b)
In der Fig. 1a ist eine erfindungsgemäße Anordnung für einen
elektro-optischen Sender alleine dargestellt. Sie besteht aus
dem Sendemodul SM, der Treiberschaltung TS und der
Schutzschaltung Sch. Der Sendemodul besteht ,aus der Hülse Hü,
der Laserdiode LD als ein elektro-optischer Wandler, dem
Laserdiodenhalter LH, der Leuchtdiode LE und dem Photoelement
PE. Die Treiberschaltung Ts weist die Eingänge ES und Ab auf
und ist über nicht bezeichnete Anschlußstifte mit der
Laserdiode LD verbunden. Die Schutzschaltung Sch ist mit dem
Photoelement PE, der Rückstelltaste RT und dem Eingang Ab
verbunden.
Es ist der Zustand dargestellt, daß die Treiberschaltung und
damit auch die Laserdiode in Betrieb gesetzt wurde, obwohl
noch kein Steckerstift in den Sendemodul eingesteckt wurde.
Die Laserdiode sendet also Lichtstrahlung aus, dargestellt
durch die Lichtstrahlen S1 bis S5. Diese Lichtstrahlung
gelangt ins Freie und könnte dort zu Gesundheitsschäden
führen. An der Innenwand der Hülse Hü befindet sich die
Leuchtdiode LE oder ein anderes lichtemittierendes Element.
Auch die Leuchtdiode sendet Lichtstrahlung aus, dargestellt
durch den Lichtstrahl S′. Gegenüber der Leuchtdiode LE
befindet sich das Photoelement PE oder irgendein opto
elektrischer Wandler, der ein elektrisches Signal abgibt, wenn
er von einem Lichtstrahl getroffen wird. Das Photoelement ist
so eingebaut, daß es von der von der Leuchtdiode ausgehenden
Strahlung getroffen wird. Im hier dargestellten Fall trifft
der Lichtstrahl S′ auf das Photoelement, welches daraufhin ein
entsprechendes elektrisches Signal an die Schutzschaltung
abgibt. Die Schutzschaltung wird dadurch in den
Abschaltzustand versetzt. In diesem Zustand erzeugt sie das
Abschaltsignal, welches dem Eingang Ab der Treiberschaltung
zugeleitet wird. Die Treiberschaltung ist so ausgebildet, daß
sie daraufhin den Diodenstrom zum Betrieb der Laserdiode LD
abschaltet. Dies so bewirkte Abschalten geschieht so schnell,
daß nur kurze Zeit Lichtstrahlung ins Freie gelangt und wegen
dieser kurzen Zeit Gesundheitsschäden nicht zu befürchten
sind.
In der Fig. 1b ist die erfindungsgemäße Anordnung mit
eingestecktem Steckerstift St dargestellt. Im Steckerstift ist
der zur Nachrichtenübertragung benutzte Lichtwellenleiter LWL
gefaßt. Er endet an der Stirnfläche des Steckerstiftes. Der
Steckerstift weist einen Bund Bd zu seiner Fixierung in der
Hülse auf. Weitere Mittel zur Fixierung des Steckerstiftes in
der Hülse, wie z. B. eine Überwurfmutter und das zugehörige
Außengewinde auf der Hülse, sind nicht dargestellt. Die
Leuchtdiode LE und das Photoelement PE ist so bündig in die
Innenwand der Hülse eingebaut, daß das Einstecken des
Steckerstiftes nicht behindert wird. Das Photoelement ist
ferner so eingebaut, daß es vom Steckerstift abgedeckt ist.
Wenn in diesem Zustand die Laserdiode in Betrieb genommen
wird, so gelangt keine Lichtstrahlung auf das Photoelement,
und die Schutzschaltung bleibt im Betriebszustand. Die von der
Laserdiode ausgesandte Lichtstrahlung wird in die Stirnfläche
des Lichtwellenleiters eingekoppelt und durch ihn zur
Nachrichtenübertragung zum nicht dargestellten Empfänger
geleitet.
An Hand der Fig. 2a und 2b wird das zweite
Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Unterschied besteht
darin, daß ein Sendemodul SM′ mit einer Kugellinse KL
verwendet wird. Mit KH ist ein Kugelhalter bezeichnet. Mit LH′
ist ein Laserdiodenhalter bezeichnet, in welchem in nicht
dargestellter Weise die Laserdiode LD eingebaut ist. Die von
der Laserdiode LD ausgehende Lichtstrahlung wird von der
Kugellinse KL in den Brennpunkt F fokussiert. Bei nicht
eingestecktem Steckerstift divergiert, wie in der Fig. 2a
dargestellt, die Lichtstrahlung nach dem Brennpunkt wieder.
Wie im zuvor beschriebenen Beispiel gelangt sie ins Freie, und
die von der Leuchtdiode LE ausgehende Strahlung S′ trifft das
Photoelement PE.
Bei eingestecktem Steckerstift St befindet sich das Ende des
Lichtwellenleiters LWL im Brennpunkt, so daß die
Lichtstrahlung in den Lichtwellenleiter eingekoppelt wird. Es
gelangt keine Lichtstrahlung zum Photoelement PE. Die
Funktionen der Schutzschaltung Sch und der Treiberschaltung TS
sind die gleichen wie im zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel.
An Hand der Fig. 3a und 3b wird das dritte
Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Unterschied gegenüber dem
ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß ein Sendemodul
SM′′ mit einem kurzen Lichtwellenleiter LWL′ verwendet wird.
Mit Ha ist eine Halterung für diesen kurzen Lichtwellenleiter
LWL′ bezeichnet. Mit LH′′ ist ein Laserdiodenhalter
bezeichnet, in welchem in nicht dargestellter Weise die
Laserdiode LD eingebaut ist. Die von der Laserdiode LD
ausgehende Lichtstrahlung wird zunächst in den kurzen
Lichtwellenleiter LWL′ eingekoppelt. Bei nicht eingestecktem
Steckerstift tritt diese Lichtstrahlung aus dem kurzen
Lichtwellenleiter LWL′ wieder aus und gelangt ins Freie, wie
in der Fig. 2a durch den Strahl S dargestellt ist. Ferner
trifft die von der Leuchtdiode LE ausgehende Strahlung S′ auf
das Photoelement PE.
Bei eingestecktem Steckerstift St wird die aus dem kurzen
Lichtwellenleiter LWL′ austretende Lichtstrahlung in den
Lichtwellenleiter LWL eingekoppelt. Es gelangt keine
Lichtstrahlung zum Photoelement PE. Die Funktionen der
Schutzschaltung und der Treiberschaltung sind die gleichen wie
im ersten Ausführungsbeispiel.
An Hand der Fig. 4 wird das vierte Ausführungsbeispiel
beschrieben. Es unterscheidet sich vom ersten
Ausführungsbeispiel folgendermaßen:
Die Treiberschaltung TS′ weist keinen Eingang Ab auf. Statt
dessen ist zwischen der Treiberschaltung TS′ und der
Laserdiode LD in den Stromkreis für den Diodenstrom ein
Diodenstromschalter SD eingefügt. Im Abschaltezustand ist
dieser Schalter geöffnet und so der Diodenstrom unterbrochen.
Das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel lassen sich
ebenfalls in dem Sinn abwandeln, daß die Treiberschaltung
keinen Eingang Ab aufweist und statt dessen ein
Diodenstromschalter vorgesehen ist.
Ob die Treiberschaltung zur Abschaltung des Diodenstromes
ausgebildet ist oder ob ein Diodenstromschalter vorgesehen
ist, so ist beiden Varianten doch gemeinsam, daß Mittel zum
Abschalten des elektro-optischen Wandlers vorgesehen sind.
Den vier Ausführungsbeispielen ist folgendes gemeinsam: Die
Leuchtdiode und das Photoelement bilden eine Lichtschranke, die
durch den eingesteckten Steckerstift unterbrochen wird. Bei
nicht eingestecktem Steckerstift bewirkt das Ausgangssignal
des Photoelementes das Abschalten der Laserdiode.
Claims (1)
- Anordnung für einen elektro-optischen Sender für die Nachrichtenübertragung über Lichtwellenleiter mit folgenden Merkmalen:
- a) Die Anordnung weist einen Sendemodul (SM, Fig. 1a) und eine Treiberschaltung (TS) auf.
- b) Der Sendemodul (SM) besteht aus einer Hülse (Hü) und weist einen an einem Ende der Hülse angebrachten elektro-optischen Wandler (LD) auf.
- c) Die Hülse (Hü) ist zur Aufnahme eines Steckerstiftes (St, Fig. 1b), in welchem ein Lichtwellenleiter (LWL) gefaßt ist, ausgebildet.
- d) Der elektro-optische Wandler (LD) ist so in die Hülse (Hü) eingebaut, daß die von ihm ausgehende Lichtstrahlung bei eingestecktem Steckerstift (St) in den Lichtwellenleiter (LWL) eingekoppelt wird.
- e) Die Hülse (Hü) weist eine Lichtschranke (LE, PE) auf. Sie ist so ausgebildet, daß sie bei eingestecktem Steckerstift unterbrochen ist.
- f) Es sind Mittel (TS, Ab; Fig. 1a bzw. SD, Ab; Fig. 3) zum Abschalten des elektro-optischen Wandlers (LD) vorgesehen.
- g) Es ist eine Schutzschaltung (Sch) vorgesehen, die mit der Lichtschranke (LE, PE), dem opto-elektrischen Wandler (PE) und den Mitteln (Ab) zum Abschalten des elektro-optischen Wandlers (LD) verbunden ist.
- h) Die Schutzschaltung (Sch) ist so ausgebildet, daß bei nicht unterbrochener Lichtschranke der elektro-optische Wandler (LD) abgeschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914139918 DE4139918A1 (de) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Anordnung fuer einen elektro-optischen sender |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914139918 DE4139918A1 (de) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Anordnung fuer einen elektro-optischen sender |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4139918A1 true DE4139918A1 (de) | 1993-06-09 |
Family
ID=6446213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914139918 Ceased DE4139918A1 (de) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Anordnung fuer einen elektro-optischen sender |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4139918A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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