DE9304117U1

DE9304117U1 - Optische Sendevorrichtung

Info

Publication number: DE9304117U1
Application number: DE9304117U
Authority: DE
Original assignee: Richard Hirschmann & Co 7300 Esslingen De GmbH
Current assignee: Richard Hirschmann & Co 7300 Esslingen De GmbH
Priority date: 1993-03-13
Filing date: 1993-03-13
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2003-03-14

Description

Optische Sendevorrichtunq

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-3 705 408, der EP-A-O 441 403 oder der auf dieselben Erfinder wie der vorliegende Patentgegenstand zurückgehende DE-A-40 279 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 internationalen Laserschutzklassen etwa nach der DIN-Norm 0888 nicht erfüllt werden können. Nach diesen auch internatio-0 nal angewendeten Normen muß immer sichergestellt sein, daß eine Gefährdung des Auges auch dann nicht auftreten kann, wenn im Fehlerfalle, etwa bei Zerstörung eines Gehäuses oder bei einem Fehlverhalten der Laserleistungsregelung der Laserstrahl - insbesondere auch bei nicht sichtbarem Licht - auf das Auge fällt. Die optische Leistung des Senders muß daher entsprechend diesen Richtlinien auf einen dem Auge noch nicht schädlichen, maximalen Wert beschränkt werden, so daß die eigentliche, vom Sender mögliche Leistung nicht übertragen werden kann.

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

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Dämpfungselement im Strahlengang zwischen einer Lichtaustrittsfläche des Senders und einer Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses gelöst. Durch das erfindungsgemäße Merkmal wird sichergestellt, daß trotz einer maximalen vom Sender bereitgestellten Lichtleistung und dessen Einkopplung 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 Sendevorrichtungen, beispielsweise in Laserdioden-Steckermodulen ohnehin vorhanden sind. Die Dämpfungselemente können daher auf, vor, hinter oder zwischen den Linsen angeordnet sein.

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

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Blende als Dämpfungselement 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 Dämpfungselement absorbierend oder reflektierend ist.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, 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 Iagefest 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. Vorzugsweise 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 Dämpfungselement an einem radial zum Strahlengang ein oder ausschraubbaren Stift befestigt ist. Wie bereits erwähnt wurde, ist die erfindungsgemäße optische Sendevorrichtung insbesondere auch als Laserdioden-rSteckermodul 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 Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen nachfolgend erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform der optischen Sendevorrichtung 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 Dämpfungselement 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 Ausführungsformen, Anordnungen und Ausgestaltungen des Dämpfungselements erläutert. Teile und Elemente, die sich in den jeweiligen Figuren wiederholen, sind jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht wiederholt beschrieben oder erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Sendevorrichtung, bei der eine Laserdiode 1 in einer Bohrung 2 eines Sendergehäuses 3 eingesetzt ist. In einer Strahlengangbohrung 4 des Sendergehäuses 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 aufweist, 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 Stecker-element 8 mit einer Strahlengangbohrung 9 angeordnet, in der sich ebenfalls eine Sammellinse 10 befindet. 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 erfindungsgemäßen Sendevorrichtung weist zusätzlich zu der in Fig. 1 dargestellten, und zuvor beschriebenen Sendevorrichtung 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 0 Dämpfungselement 12. Das Dämpfungselement 12 erhöht die Dämpfung zusätzlich zur Dämpfungswirkung der Blende 6.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Sendevorrichtung, 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 Strahlengangbohrung 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 Strahlengangbohrung 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 Träger für das Dämpfungselement vorgesehen. Vielmehr führt das Dämpfungselement 15 die gewünschte Dämpfung des Laserlichtstrahls allein durch.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform einer optischen Sendevorrichtung unterscheidet sich von dem in Fig. 5 dargestell-ten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das 0 Dämpfungselement 15 auf der der Laserdiode 1 abgewandten Seite der Linse 10 am austrittsseitigen Ende der Strahlengangbohrung 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. 6 dargestellten Sendevorrichtung wiedergegeben. Das Dämpfungselement 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 Lichtwellenleiter-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 erläutert. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Abwandlungen, Ausgestaltungen oder Modifikationen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanken verlassen wird. Die einzelnen optischen Elemente und Flächen, wie die Austrittsfläche 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 verhindern. 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 Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses (3, 8).

2. Sendevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (12, 14,) auf einem im Strahlengang angeordneten Träger aufgebracht ist.

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

4. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse (5, 0 10) das Dämpfungselement bildet.

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

6. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (12, 14, 15) eine aufgedampfte Schicht ist.

0 7. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement ein beugendes Element ist.

8. Sendevorrichtgung nach einem der vorhergehenden An-5 sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement lichtabsorbierend ist.

9. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement lichtreflektierend ist.

10. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsgrad von der Lichtintensität abhängig ist.

11. Sendevorrichtgung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (6, 12, 13, 14, 15) lagefest angeordnet ist.

12. Sendevorrichtgung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement ein photosensitives Material aufweist.

13. Sendevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Selbstzentrierung des Dämpfungselements durch Belichtung des photosensitiven Mate- 0 rials mit dem vom Sender (1) austretenden Licht erfolgt.

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 Dämpfungselement 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 Dämpfungselement an einem radial zum Strahlengang ein- oder ausschraubbaren Stift befestigt ist.

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

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