DE4307986A1

DE4307986A1 - Optische Sendevorrichtung

Info

Publication number: DE4307986A1
Application number: DE19934307986
Authority: DE
Inventors: Dirk Sandbaumhueter; Juergen Roeckle
Original assignee: Hirschmann Richard Co GmbH
Current assignee: Hirschmann Richard Co GmbH
Priority date: 1993-03-13
Filing date: 1993-03-13
Publication date: 1994-09-15

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Sendevorrichtung mit einem Sender und einem den Sender aufnehmenden Gehäuse.

Optische Sendevorrichtungen dieser Art, beispielsweise Steckermodule für Halbleiter- oder Laserdioden, werden in vielfältigen Formen beispielsweise von der Firma Philips angeboten und sind zum Beispiel in der DE-C-37 05 408, der EP-A-0 441 403 oder der auf dieselben Erfinder wie der vorliegende Patentgegenstand zurückgehende DE-A-40 41 279 beschrieben. Derartige optische Sendevorrichtungen insbesondere in Steckermodul-Bauweise haben jedoch den Nachteil, daß die vom Sender, beispielsweise einer Laserdiode abstrahlbare, maximale Leistung nicht ausgenutzt werden kann, da die Bedingungen für die inter nationalen Laserschutzklassen etwa nach der DIN-Norm 0888 nicht erfüllt werden können. Nach diesen auch internatio nal angewendeten Normen muß immer sichergestellt sein, daß eine Gefährdung des Auges auch dann nicht auftreten kann, wenn im Fehlerfalle, etwa bei Zerstörung eines Ge häuses oder bei einem Fehlverhalten der Laserleistungs regelung der Laserstrahl - insbesondere auch bei nicht sichtbarem Licht - auf das Auge fällt. Die optische Lei stung des Senders muß daher entsprechend diesen Richtli nien auf einen dem Auge noch nicht schädlichen, maximalen Wert beschränkt werden, so daß die eigentliche, vom Sen der mögliche Leistung nicht übertragen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine op tische Sendevorrichtung zu schaffen, die mit großer Lichtleistung betrieben werden kann und dennoch die Si cherheitsbedingungen zum Schutz der Augen erfüllt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Dämpfungselement im Strahlengang zwischen einer Licht austrittsfläche des Senders und einer Lichtaustritts öffnung des Gehäuses gelöst. Durch das erfindungsgemäße Merkmal wird sichergestellt, daß trotz einer maximalen vom Sender bereitgestellten Lichtleistung und dessen Ein kopplung etwa in einen Lichtwellenleiter eine Gefährdung des Auges im Fehlerfall ausgeschlossen ist.

Vorzugsweise wird das Dämpfungselement auf wenigstens einem im Strahlengang angeordneten Träger aufgebracht. Dazu bieten sich insbesondere bereits vorhandene Träger, beispielsweise Linsen, an, die in derartigen Sendevor richtungen, beispielsweise in Laserdioden-Steckermodulen ohnehin vorhanden sind. Die Dämpfungselemente können da her auf, vor, hinter oder zwischen den Linsen angeordnet sein.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die ohnehin vorhandene Lin se das Dämpfungselement bildet. In diesem Falle kann die Linse entsprechend den Dämpfungserfordernissen ausgebil det sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Blende als Dämp fungselement vorgesehen ist.

Das Dämpfungselement kann eine auf einem Träger aufgedampfte Schicht aber auch ein sonstiges Element sein. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement ein beugendes Element. Es ist jedoch auch möglich, daß das Dämpfungs element absorbierend oder reflektierend ist.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfin dung, gemäß der der Dämpfungsgrad von der Lichtintensität - analog einem von der Intensität des ultravioletten Lichtes abhängigen Verdunklung eines Sonnenbrillenglases - abhängig ist.

Das Dämpfungselement ist vorzugsweise im Strahlengang la gefest angeordnet. Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es sehr vorteilhaft, wenn das Dämpfungselement aus einem photosensitiven Material besteht oder ein solches Material aufweist. Ein solches Material kann daher gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dazu verwendet werden, daß eine Selbstzentrierung des Dämpfungselements durch Belichtung des photosentiven Materials mit dem vom Sender austretenden Licht erfolgt.

Anwendungsbedingt ist es jedoch auch vorteilhaft, wenn das Dämpfungselement in seiner Lage veränderbar ist. Vor zugsweise ist das Dämpfungselement in diesem Falle im Strahlengang eintauchbar und/oder aus ihm entfernbar. Dies ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch durchführbar, daß das Dämpfungsele ment an einem radial zum Strahlengang ein- oder aus schraubbaren Stift befestigt ist. Wie bereits erwähnt wurde, ist die erfindungsgemäße optische Sendevorrichtung insbesondere auch als Laserdioden-Steckermodul für den Anschluß an einen Lichtwellenleiter ausgebildet. Dabei ist das Dämpfungselement im Steckermodul vorzugsweise so angeordnet, daß die Stirnfläche des angeschlossenen bzw. eingesteckten Lichtwellenleiters mit dem Dämpfungselement und/oder dem das Dämpfungselement aufweisenden Träger in Berührung steht. Durch den Kontakt der Lichtwellenleiter- Stirnfläche mit dem Dämpfungselement wird die Rückreflexion an der Lichtwellenleiter-Stirnfläche erheblich verringert. Diese Ausführungsform hat weiterhin den Vorteil, daß der Abstand zwischen einem abbildenden System, beispielsweise einer Linse und der Lichtwellenleiter-Stirnfläche festgelegt und definiert ist. Dadurch ist ein sonst erforderlicher Abstandhalter entbehrlich.

Die Erfindung sowie weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile wird bzw. werden an Hand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen nachfolgend erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform der optischen Sendevorrich tung mit einer Blende als Dämpfungselement,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Sendevorrichtung mit einem zusätzlichen Dämpfungselement,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Sendevorrichtung mit einer als Dämpfungselement wirkenden Blende,

Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Sendevorrichtung mit einem zusätzlich auf der Blende angeordneten Dämpfungselement,

Fig. 5 eine Sendevorrichtung mit einem Dämpfungselement ohne Blende,

Fig. 6 eine Sendevorrichtung mit einer anderen Anordnung des Dämpfungselements und

Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus der in Fig. 6 dargestellten Sendevorrichtung, bei der das Dämp fungselement mit einer Vergütungsschicht ausgebildet ist und mit der Stirnfläche des eingesteckten Lichtwellenleiters in Berührung steht.

An Hand der in den nachfolgenden Figuren dargestellten optischen Sendevorrichtungen werden unterschiedliche Aus führungsformen, Anordnungen und Ausgestaltungen des Dämp fungselements erläutert. Teile und Elemente, die sich in den jeweiligen Figuren wiederholen, sind jeweils mit den selben Bezugszeichen versehen und werden nicht wiederholt beschrieben oder erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Sendevorrichtung, bei der eine Laser diode 1 in einer Bohrung 2 eines Sendergehäuses 3 einge setzt ist. In einer Strahlengangbohrung 4 des Senderge häuses 3 befindet sich eine Linse 5. An das Sendergehäuse schließt sich auf der der Laserdiode 1 abgewandten Seite eine Blende 6 an, die eine Strahlengangbohrung 7 auf weist, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Strahlengangbohrung 4 des Sendergehäuses 3 ist. An der dem Sendergehäuse 3 abgewandten Seite der Blende 6 ist ein Steckerelement 8 mit einer Strahlengangbohrung 9 an geordnet, in der sich ebenfalls eine Sammellinse 10 be findet. In die Steckerbohrung 11 des Steckerelements 8 ist ein (in den Fig. 1 bis 5 nicht dargestellter) Lichtwellenleiter-Stecker einsteckbar. Das Dämpfungselement wird bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform durch die Blende 6 gebildet, die nur einem Teil des von der Laserdiode 1 abgestrahlten Lichts durchläßt und daher auch die Laserstrahlleistung so begrenzt, daß auch dann das Auge nicht gefährdet ist, wenn bei abstrahlender Senderdiode 1 der Lichtwellenleiter-Stecker nicht in der Steckerbohrung eingesteckt ist und das Laserlicht auf das Auge trifft.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Sendevorrichtung weist zusätzlich zu der in Fig. 1 dargestellten, und zuvor beschriebenen Sendevor richtung ein Dämpfungselement 12 auf, das die Strahlengangbohrung 7 der Blende 6 zur Laserdiode 1 hin abdeckt. Die Blende 6 dient dabei als Träger für das Dämpfungselement 12. Das Dämpfungselement 12 erhöht die Dämpfung zusätzlich zur Dämpfungswirkung der Blende 6.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Sendevor richtung, bei der die Linsen 5, 10 Kugellinsen und die Blende 13 für den Laserschutz nicht als Bauteil zwischen Sendergehäuse 3 und Steckerelement 8, sondern in der Strahlengangbohrung 9 des Steckerelements 8 zwischen der Linse 10 des Steckerelements 8 und dem Sendergehäuse 3 angeordnet ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 3 lediglich dadurch, daß auf der der Laserdiode 1 zugewandten Seite der in der Strahlengang bohrung 9 des Steckerelements 8 angeordneten Blende 13 ein Dämpfungselement 14 analog zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 vorgesehen ist.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der Sendevorrichtung dargestellt, bei der das Sendergehäuse 3 im wesentlichen mit der Laserdioden-Austrittsfläche abschließt, und das Sendergehäuse 3 daher keine Linse aufweist. In der Strah lengangbohrung 9 des Steckerelements 8 ist eine Kugellinse 10 vorgesehen. Zwischen der Laserdiode 1 und der Kugellinse 10 befindet sich ein Dämpfungselement 15, welches in die Strahlengangbohrung 9 des Steckerelements 8 eingesetzt ist.

Bei dieser Ausführungsform ist keine Blende und kein Trä ger für das Dämpfungselement vorgesehen. Vielmehr führt das Dämpfungselement 15 die gewünschte Dämpfung des La serlichtstrahls allein durch.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform einer opti schen Sendevorrichtung unterscheidet sich von dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Dämpfungselement 15 auf der der Laserdiode 1 abgewandten Seite der Linse 10 am austrittsseitigen Ende der Strah lengangbohrung 9 des Steckerelements 8 angeordnet ist.

In Fig. 6 ist weiterhin ein Lichtwellenleiter-Stecker 16 im eingesteckten Zustand dargestellt, wobei eine am LWL- Steckerstift 16 ausgebildete Schulter 17 an der ausgangsseitigen Abschlußfläche des Steckerelements 8 anliegt.

In Fig. 7 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus der in Fig. 56 dargestellten Sendevorrichtung wiedergegeben. Das Dämp fungselement 15 weist dabei eine der Linse 10 zugewandte Vergütungsschicht 18 auf. Gemäß dieser Ausführungsform steht die Stirnfläche 19 des Lichtwellenleiter-Steckers 16 im eingesteckten Zustand in physikalischem Kontakt 19 mit dem Dämpfungselement 15. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird der Rückreflex an die Lichtwellen leiter-Stirnfläche verringert. Diese Ausführungsform ist auch oder zusätzlich dazu besonders gut geeignet, den Abstand zwischen Linse und Lichtwellenleiter festzulegen. Dadurch kann ein sonst gegebenenfalls erforderlicher Abstandhalter entfallen.

Die Erfindung wurde an Hand bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen optischen Sendevorrichtung erläu tert. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Abwandlungen, Ausgestaltungen oder Modifikationen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanken verlassen wird. Die ein zelnen optischen Elemente und Flächen, wie die Austritts fläche der Laserdiode 1, die Fläche der Linsen 5, 10 oder die Flächen der Träger oder der Dämpfungselemente können in geeigneter Form vergütet sein, um Reflexionen zu ver hindern. Auch können in der Sendevorrichtung mehrere Blenden oder Dämpfungselemente vorgesehen sein.

Claims

1. Optische Sendevorrichtung mit einem Sender (1) und einem den Sender (1) aufnehmenden Gehäuse (3, 8), gekennzeichnet durch wenigstens ein Dämpfungselement (6, 12, 13, 14, 15) im Strahlengang zwischen einer Lichtaustrittsfläche des Sender (1) und einer Licht austrittsöffnung des Gehäuses (3, 8).

2. Sendevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dämpfungselement (12, 14,) auf einem im Strahlengang angeordneten Träger aufge bracht ist.

3. Sendevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Träger eine Linse (5, 10) ist.

4. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse (5, 10) das Dämpfungselement bildet.

5. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Dämpfungselement eine Blende (6, 13) ist.

6. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element (12, 14, 15) eine aufgedampfte Schicht ist.

7. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element ein beugendes Element ist.

8. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element lichtabsorbierend ist.

9. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element lichtreflektierend ist.

10. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungs grad von der Lichtintensität abhängig ist.

11. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element (6, 12, 13, 14, 15) lagefest angeordnet ist.

12. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element ein photosensitives Material aufweist.

13. Sendevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Selbstzentrierung des Dämpfungs elements durch Belichtung des photosensitiven Mate rials mit dem vom Sender (1) austretenden Licht er folgt.

14. Sendevorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement in seiner Lage veränderbar ist.

15. Sendevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämp fungselement in den Strahlengang eintauchbar und/oder aus ihm entfernbar ist.

16. Sendevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämp fungselement an einem radial zum Strahlengang ein- oder ausschraubbaren Stift befestigt ist.

17. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Sendevorrichtung ein Laserdioden-Steckermodul für den Anschluß an einen Lichtwellenleiterstecker (16) ist.

18. Sendevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dämpfungselement im Steckermodul so angeordnet ist, daß die Stirnfläche (19) des an geschlossenen Lichtwellenleitersteckers (16) mit dem Dämpfungselement (15) in Berührung steht (Fig. 7).