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Dokumentenidentifikation DE10122685B4 08.12.2005
Titel Anordnung mit mindestens zwei überkreuzten Lichtwellenleitern
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Ahrndt, Thomas, Dr., 81673 München, DE
DE-Anmeldedatum 10.05.2001
DE-Aktenzeichen 10122685
Offenlegungstag 28.11.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 08.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.12.2005
IPC-Hauptklasse G02B 6/125

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit mindestens zwei überkreuzten Lichtwellenleitern.

Bei optischen Nachrichtenübertragungsverfahren werden von einem Sender ausgesendete Lichtwellen in einen Lichtwellenleiter (LWL) eingespeist, und über diesen an einen Empfänger übertragen. Lichtwellenleiter können beispielsweise aus Quarz bzw. einem speziellen Quarzglas, alternativ z.B. auch aus normalem Glas oder aus Kunststoff bestehen. Bei derartigen "Lichtleitfasern" weist der "Kern" der Faser i.A. eine Brechzahl nK auf, die etwas größer ist, als die Brechzahl nM des den Kern umgebenden "Mantels". Dies kann z.B. durch entsprechende Dotierung mit Fremdatomen erreicht werden.

Das verwendete Licht kann z.B. eine Wellenlänge haben, die im infraroten Bereich, beispielsweise zwischen 0,8 µm und 1,6 µm liegt. Da die Breite bzw. der Durchmesser des Kerns der Faser im Vergleich hierzu relativ groß ist (z.B. 60 µm), kann der Ausbreitungsvorgang des Lichts im Lichtwellenleiter nach den Gesetzen der Optik beschrieben werden.

Ein von einem Sender ausgestrahlter Lichtstrahl, der mit einem nicht zu großen Winkel zur Faserachse in den Wellenleiter eingekoppelt wird, wird aufgrund der o.g. unterschiedlichen Brechzahlen des Mantels und des Kerns an der Grenzfläche zwischen Mantel und Kern fortwährend total reflektiert, und breitet sich so in Richtung des Empfängers hin aus. Demgegenüber bleibt ein Lichtstrahl, der mit einem Winkel eingespeist wird, der größer als ein sog. maximaler Einstrahlwinkel &thgr;0 ist, nicht im Kern des Lichtwellenleiters, und geht für die Übertragung verloren.

Im Lichtwellenleiter können sich nur bestimmte Wellentypen (sog. Moden) ausbreiten. Man kann diese als Strahlen auffassen, die jeweils einem bestimmten diskreten Wert des o.g. maximalen Einstrahlwinkels &thgr;0 zugeordnet sind. Wird bei einer vorgegebenen Kombination der Brechzahlen nM, nK die Breite bzw. der Durchmesser des Kerns verringert, so ergibt sich eine kleinere Anzahl ausbreitungsfähiger Moden. Kommt die Abmessung des Kerns in die Größenordnung der Lichtwellenlänge, so breitet sich – im Gegensatz zu Multimodefasern – nur noch ein einziger Mode aus (Einmodenfaser).

Die in einen Lichtwellenleiter eingspeisten Lichtwellen werden im Verlauf ihrer Übertragung z.B. aufgrund der dämpfenden Eigenschaften des jeweilis verwendeten Lichtwellenleitermaterials abgeschwächt. Beispielsweise weisen Lichtwellenleiter aus normalen Glas Eigendämpfungen von mehr als 100 dB/km auf. Bei Lichtwellenleitern aus Quarz kann die Dämpfung deutlich über 1 dB/km liegen. Die übertragenen Signale müssen deshalb nach bestimmten Lichtwellenleiterabschnitten verstärkt werden.

Sind zwei Lichtwellenleiter überkreuzweise angeordnet, z.B. auf einer optischen Leiterplatte mit Verteilstruktur, kommt es zusätzlich zu einer sog. Überkreuzdämpfung. Diese kann bei voll angeregten Wellenleitern höher als 1dB sein.

In der US 3,874,779 ist eine Anordnung gezeigt, bei welcher von einer Zentral-Rechen-Einheit aus mit Hilfe mehrerer Lichtwellenleiter und verschiedener Koppeleinrichtungen optische Signale zu verschiedenen Stationen hin übertragen werden sollen.

Das von der Zentral-Rechen-Einheit ausgesendete Licht wird mit Hilfe eines ersten Teils eines ersten Lichtwellenleiters einer ersten Koppeleinrichtung zugeführt, und von dort aus über einen zweiten Teil des ersten Lichtwellenleiters zur nächsten Koppeleinrichtung, und über einen zweiten (zweiteiligen) Lichtwellenleiter zu einer ersten der o.g. Stationen.

Das aus dem ersten Teil des ersten Lichtwellenleiters austretende Licht wird in der ersten Koppeleinrichtung einem ersten Prisma zugeführt, von dort aus über eine dünne, separate Glasschicht einem zweiten Prisma, und von diesem aus dem zweiten Teil des ersten Lichtwellenleiters.

Ein Teil des aus dem ersten Lichtwellenleiter austretenden Lichts wird am ersten Prisma bzw. an der separaten Glassschicht reflektiert, und gelangt so in den zweiten (ebenfalls zweiteiligen) Lichtwellenleiter.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine neuartige Anordnung mit mindestens zwei überkreuzten Lichtwellenleitern zur Verfügung zu stellen.

Sie erreicht dieses und weitere Ziele durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1a eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer optischen Leiterplatte mit zwei überkreuzten Lichtwellenleitern gemäß dem aus der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 100 64 579 A1 bekannten Stand der Technik

1b eine schematische Querschnittdarstellung durch die in 1a gezeigte Anordnung, wobei die Lichtwellenleiter eine kreisrunde Querschnittsform aufweisen;

1c eine schemtische Querschnittdarstellung einer weiteren Ausgestaltung einer Lichtwellenleiteranordnung gemäß dem aus der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 100 64 579 A1 bekannten Stand der Technik, bei welcher die Lichtwellenleiter eine rechteckige Querschnittsform aufweisen;

2a eine schematische Darstellung eines erfinderischen Abschnitts einer optischen Leiterplatte mit zwei überkreuzten Lichtwellenleitern;

2b eine schematische Querschnittdarstellung durch die in 2a gezeigte Anordnung, wobei die Lichtwellenleiter eine kreisrunde Querschnittsform aufweisen;

2c eine schemtische Querschnittdarstellung einer Lichtwellenleiteranordnung gemäß einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung, bei welcher die Lichtwellenleiter eine rechteckige Querschnittsform aufweisen;

2d eine schematische Darstellung der Schnittfläche des Lichtaustrittsendes des ersten Teils des in 2a und 2b gezeigten ersten Lichtwellenleiters, sowie der Schnittfläche des Lichteintrittendes des zweiten Teils des in 2a und 2b gezeigten ersten Lichtwellenleiters;

3 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer optischen Leiterplatte mit zwei überkreuzten Lichtwellenleitern gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.

In 1a ist eine Draufsicht auf eine optische Leiterplatte 1 mit zwei überkreuzten Multimode-Lichtwellenleitern 2, 3 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die Lichtwellenleiter 2, 3, sind aus Quarzglas gefertigt, und weisen jeweils einen Kernbereich 2a, 3a mit relativ hoher Brechzahl nK (d.h. mit relativ hoher optischer Dichte), und einen Mantelbereich 2b, 3b auf, der eine relativ niedrige Brechzahl nM hat (d.h. eine relativ niedrige optische Dichte aufweist).

1b zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts der in 1a dargestellten Anordnung entlang einer Ebene A – A. Wie aus den 1a und 1b ersichtlich ist, sind die zwei Lichtwellenleiter 2, 3 so auf der Oberfläche der Leiterplatte 1 befestigt, dass diese sich kreuzen. Hierzu ist der erste Lichtwellenleiter 2 in einen ersten (in 1b links liegenden), und einen zweiten (in 1b rechts liegenden) Teil 4, 5 unterteilt, die in Lichtwellenleiter-Längsrichtung einen Abstand d voneinander beabstandet sind. In der Lücke zwischen erstem und weitem Teil 4, 5 des zweiten Lichtwellenleiters 2 ist der erste Lichtwellenleiter 3 angeordnet, wobei sich die Mittelachsen der Lichtwellenleiter 2, 3 gemäß 1a im rechten Winkel schneiden.

Die Lichtwellenleiter 2, 3 haben gemäß 1b beide im Wesentlichen die gleiche, kreisrunde Querschnittform, wobei der Kreisdurchmesser e etwas kleiner ist, als der Abstand d zwischen dem ersten und zweiten Teil 4, 5 des zweiten Lichtwellenleiters 2.

Bei der in 1c gezeigten alternativen Ausgestaltung sind i zwei Lichtwellenleiter 2', 3' entsprechend wie die in 1a und 1b gezeigten Lichtwellenleiter 2, 3 aufgebaut und angeordnet, außer dass die Lichtwellenleiter 2', 3' im Querschnitt nicht kreisförmig, sondern rechteckig sind. Dabei ist die Breite e des zweiten Lichtwellenleiters 3' etwas kleiner, als der Abstand d zwischen einem ersten und zweiten Teil 4', 5' des ersten Lichtwellenleiters 2'.

Wieder bezogen auf 1a, und die dort sowie in der 1b gezeigte Ausgestaltung einer Lichtwellenleiteranordnung gemäß dem Stand der Technik werden innerhalb des ersten Teils 4 des zweiten Lichtwellenleiters 2 (der Zeichnung von links nach rechts) laufende Multimode-Lichtstrahlen L0 aufgrund von jeweils unterschiedlichen Brechzahlen beim Austritt aus dem ersten Teil 4 des zweiten Lichtwellenleiters 2 bzw. beim Austritt an die Luft, beim Eintritt in den Mantelbereich 3b des ersten Lichtwellenleiters 3, beim Übergang zwischen Mantel- und Kernbereich 3b, 3a, beim Übergang zwischen Kern- und Mantelbereich 3a, 3b, beim erneuten Austritt an die Luft, und beim Eintritt in den zweiten Teil 5 des zweiten Lichtwellenleiters mehrfach gebrochen. Wie beispielhaft und schematisch für die Lichtstrahlen L1, L2 dargestellt, wird somit ein Teil der vom ersten Teil 4 des zweiten Lichtwellenleiters 2 ausgesendeten Lichtstrahlen nicht in, den zweiten Teil 5 des zweiten Lichtwellenleiters 2 eingekoppelt (ein Teil des Lichts geht also verloren). Mit anderen Worten wird die Gesamtintensität des im ersten Teil 4 des zweiten Lichtwellenleiters 2 geführten Lichts beim Übergang zum zweiten Teil 5 des zweiten Lichtwellenleiters 2 gedämpft, sodass das im zweiten Teil 5 des zweiten Lichtwellenleiters 2 geführte Licht insgesamt eine geringere Intensität aufweist, als das Licht, welches im ersten Teil 4 des zweiten Lichtwellenleiters 2 geführt wird (sog. Überkreuzdämpfung). Dies gilt entsprechend auch für die in 1c gezeigte, alternative Lichtwellenleiteranordnung gemäß dem Stand der Technik.

2a zeigt eine Draufsicht auf eine optische Leiterplatte 11 mit zwei überkreuzten Multimode-Lichtwellenleitern 12, 13 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese entsprechen – abgesehen von einem in der Zeichnung links liegenden, ersten Teil 14 des ersten Lichtwellenleiters 12 – im Aufbau im wesentlichen den in 1a und 1b gezeigten Lichtwellenleitern 2, 3.

Die zwei Lichtwellenleiter 12, 13 bestehen aus Quarzglas, und weisen jeweils einen Kernbereich 12a, 13a mit relativ hoher Brechzahl nK, und einen Mantelbereich 12b, 13b mit relativ niedriger Brechzahl nM auf.

In 2b ist eine schematische Darstellung eines Querschnitts der in 2a dargestellten, erfindungsgemäßen Anordnung entlang einer Ebene B – B gezeigt. Wie aus den 2a und 2b ersichtlich ist, sind die zwei Lichtwellenleiter 12, 13 so auf der Leiterplatte 11 befestigt, dass sie sich kreuzen. Hierzu ist der zweite Lichtwellenleiter 12 in den o.g. ersten (in 2b links liegenden), und einen zweiten (in 2b rechts liegenden), Teil 14, 15 unterteilt. Die beiden, Teile 14, 15 sind in Lichtwellenleiter-Längsrichtung um einen Abstand d voneinander beabstandet.

In der Lücke zwischen erstem und zweitem Teil 14, 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 ist der erste Lichtwellenleiter 13 angeordnet, wobei sich die Mittelachsen der Lichtwellenleiter 12, 13 gemäß 2a im rechten Winkel schneiden. Bei alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist auch ein anderer Schnittwinkel zwischen den Lichtwellenleiter-Mittelachsen möglich, z.B. statt 90° ein Winkel zwischen 80° und 100°, oder z.B. zwischen 60° und 120°. Außerdem ist denkbar, dass sich die Mittelachsen nicht schneiden, sondern in Bezug auf die von der optischen Leiterplatte 11 definierte Ebene versetzt zueinander liegen.

Gemäß 2b haben der erste Lichtwellenleiter 13, sowie der zweite Teil 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 beide im Wesentlichen die gleiche, kreisrunde Querschnittform, wobei der Kreisdurchmesser e (hier: ca. 60µm) etwas kleiner ist, als der Abstand d (hier: ca. 62µm) zwischen dem ersten und zweiten Teil 14, 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12. Der erste Teil 14 des zweiten Lichtwellenleiters 12 hat ebenfalls eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittform mit einem Kreisdurchmesser e (hier: 60µm), welcher dem Kreisdurchmesser des ersten Lichtwellenleiters 13 bzw. des zweiten Teils 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 entspricht. Das Lichtaustrittsende 16 bzw. der im Bereich des Lichtaustrittsendes 16 liegende Kernbereich 12a des ersten Teils 14 des zweiten Lichtwellenleiters 12 ist in Richtung zum ersten Lichtwellenleiter 13 hin konusförmig verjüngt. Der konusförmige Teil des Lichtaustrittsendes 16 weist eine Länge g von ca. 80 µm auf. An seinem einem Ende (in der Zeichung links liegend) beträgt sein Durchmesser e (hier: ca. 60µm). An seinem anderen (in der Zeichung rechts liegenden) Ende weist es einen Durchmesser f (hier: ca. 45µm) auf, der kleiner ist, als der Durchmesser e des zweiten Teils 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12. Der Mantelbereich 12b des ersten Teils des zweiten Lichtwellenleiters 12 weist im Bereich des Lichtaustrittsendes 16 im Wesentlichen die gleiche Dicke auf, wie in den üb rigen Bereichen des zweiten Lichtwellenleiters 12.

In 2d ist eine schematische Darstellung zweier Querschnitte der in 2b dargestellten Anordnung entlang einer Ebene C – C sowie einer Ebene B – B, d.h. am äußersten Ende des Lichtaustrittsendes 16 bzw. des Lichteintrittsendes des zweiten Teils 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12, gezeigt. Wie aus 2d ersichtlich ist, ist die Schnittfläche 18 des Lichtaustrittsendes 16 des ersten Teils 14 des zweiten Lichtwellenleiters 12 an dessen äußerstem Ende kleiner als die Schnittfläche 19 des Lichteintrittendes des zweiten Teils 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 (bzw. die Schnittfläche des Kernbereichs 12a des Lichtaustrittsendes 16 des ersten Teils 14 des zweiten Lichtwellenleiters 12 kleiner als die Kernbereich-Schnittfläche am äußersten Ende des zweiten Teils 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12). Beispielsweise kann der Größenunterschied zwischen den Schnittflächen 18, 19 mehr als 10% betragen, insbesondere mehr als 20% oder 40%.

Bei dem in 2c gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind zwei Lichtwellenleiter 12', 13' entsprechend wie die Lichtwellenleiter 12, 13 gemäß dem im Zusammenhang mit 2a und 2b erläuterten ersten Ausführungsbeispiel ausgestaltet und angeordnet, außer dass beide Lichtwellenleiter 12', 13' im Querschnitt nicht kreisrund, sondern rechteckig sind. Die Breite i (hier: ca. 80µm) des ersten Lichtwellenleiters 13' ist etwas kleiner, als der Abstand d zwischen einem ersten (in der Zeichnung links liegenden), und einem zweiten (in der Zeichnung rechts liegenden) Teil 14', 15' des zweiten Lichtwellenleiters 12'. Die Höhe e (hier: ca. 60µm) ist bei beiden Lichtwellenleitern 12', 13' identisch: Die Breite j (hier: ca. 80µm) des zweiten Lichtwellenleiters 12' ist identisch zur Breite i des ersten Lichtwellenleiters 13'. Das Lichtaustrittsende 16' bzw. ein im Bereich des Lichtaustrittsendes 16' liegender Kernbereich 12a' des ersten Teils 14' des zweiten Lichtwellenleiters 12' ist in Richtung zum ersten Lichtwellenleiter 13' hin konusförmig verjüngt. Der konusförmige Teil des Lichtaustrittsendes 16' weist eine Länge g von ca. 80 µm auf. An seinem einem Ende (in der Zeichung links liegend) beträgt seine Höhe e (hier: ca. 60µm), und seine Breite j (hier: ca. 80µm). An seinem anderen (in der Zeichung rechts liegenden) Ende weist es eine Höhe f (hier: ca. 45µm) und eine Breite k (hier: ca. 60µm) auf, die kleiner sind, als die Höhe e bzw. die Breite j des zweiten Teils 15' des zweiten Lichtwellenleiters 12'. Der Mantelbereich 12b' des ersten Teils 14' des zweiten Lichtwellenleiters 12' weist im Bereich des Lichtaustrittsendes 16' im Wesentlichen die gleiche Dicke auf, wie in den übrigen Bereichen des zweiten Lichtwellenleiters 12'.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich wieder auf das in den 2a und 2b gezeigte erste Ausführungsbeispiel der Erfindung, und gelten entsprechend auch für das in 2c gezeigte zweite Ausführungsbeispiel.

Gemäß 2a laufen innerhalb des ersten Teils 14 des zweiten Lichtwellenleiters 12 (in der Zeichnung von links nach rechts). Multimode-Lichtstrahlen L10. Wie beispielhaft für die Lichtstrahlen L11, L12 dargestellt, werden aufgrund der konischen Form des Lichtaustrittsendes 16 sämtliche bzw. der überwiegende Teil der aus dem Lichtaustrittsende 16 austretenden Lichtstrahlen – trotzt mehrfacher Brechung (beim Übergang zwischen Lichtaustrittsende 16 und Luft, zwischen Luft und Mantelbereich 13b des ersten Lichtwellenleiters 13, zwischen Mantel- und Kernbereich 13b, 13a, zwischen Kern- und Mantelbereich 13a, 13b, zwischen Mantelbereich 13b und Luft, zwischen Luft und zweitem Teil 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12) in den zweiten Teil 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 eingekoppelt, insbesondere so, dass sämtliche oder der überwiegende Teil der Lichtstrahlen mit einem Winkel auf dem Kernbereich des zweiten Teils 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 auftreffen, der kleiner ist, als der maximale Einstrahlwinkel &thgr;0, so dass kein oder nur ein kleiner Teil der Lichtstrahlen für die Übertragung verloren geht.

Mit anderen Worten wird die Gesamtintensität des im ersten Teil 14 des zweiten Lichtwellenleiters 12 geführten Lichts beim Übergang zum zweiten Teil 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 nicht oder nur unwesentlich gedämpft, sodass das im zweiten Teil 15 des zweiten Lichtwellenleiters 12 geführte Licht insgesamt die gleiche bzw. fast die gleiche Intensität aufweist, wie das Licht, welches im ersten Teil 14 des zweiten Lichtwellenleiters 12 geführt wird. Somit kann die Überkreuzdämpfung stark verringert bzw. vermieden werden. Dies gilt entsprechend auch für das in 2c gezeigte zweite Ausführungsbeispiel.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine optische Leiterplatte 21 mit zwei überkreuzten Multimode-Lichtwellenleitern 22, 23 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Lichtwellenleiter 22, 23 entsprechen – abgesehen von einem in der Zeichnung rechts liegenden, zweiten Teil 25 des zweiten Lichtwellenleiters 22 – im Aufbau im wesentlichen den in 1a und 1b gezeigten Lichtwellenleitern 2, 3.

Die zwei Lichtwellenleiter 22, 23 bestehen aus Quarzglas, und weisen jeweils einen Kernbereich 22a, 23a mit einer Brechzahl nK auf, die höher ist, als eine Brechzahl nM eines Mantelbereichs 22b, 23b.

Die zwei Lichtwellenleiter 22, 23 sind so auf der Leiterplatte 21 befestigt, dass sie sich kreuzen. Hierzu ist der erste Lichtwellenleiter 22 in einen ersten (in der Zeichnung links liegenden), und den o.g. zweiten (in der Zeichnung rechts liegenden) Teil 24, 25 unterteilt. Die beiden Teile 24, 25 sind in Lichtwellenleiter-Längsrichtung um einen Abstand d voneinander beabstandet. In er Lücke zwischen erstem und zweitem Teil 24, 25 des zweiten Lichtwellenleiters 22 ist der erste Lichtwellenleiter 23 angeordnet, wobei sich die Mittelachsen der Lichtwellenleiter 22, 23 im rechten Winkel schneiden. Bei alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist auch ein anderer Schnittwinkel zwischen den Lichtwellenleiter-Mittelachsen möglich, z.B. statt 90° ein Winkel zwischen 80° und 100°, oder z.B. zwischen 60° und 120°.

Die zwei Lichtwellenleiter 23, 22 sind im Querschnitt kreisförmig, wobei der Kreisdurchmesser e (hier: ca. 60µm) des zweiten Lichtwellenleiters 22 etwas größer ist, als der Kreisdurchmesser i (hier: ca. 50µm) des ersten Lichtwellenleiters 23. Dieser ist etwas kleiner, als der Abstand d (hier: ca. 52µm) zwischen dem ersten und zweiten Teil 24, 25 des zweiten Lichtwellenleiters 22.

Das Lichteintrittsende 27 bzw. der im Bereich des Lichteintrittsendes 27 liegende Kernbereich 22a des zweiten Teils des zweiten Lichtwellenleiters 22 ist in Richtung zum ersten Lichtwellenleiter 23 hin konusförmig ausgeweitet. Der konusförmige Teil des Lichteintrittsendes 27 weist eine Länge g von ca. 80 µm auf. An seinem in der Zeichung rechts liegenden einem Ende beträgt sein Durchmesser e (hier: ca. 60µm). An seinem anderen (in der Zeichung links liegenden) Ende weist es einen Durchmesser f (hier: ca. 70µm) auf, der größer ist, als der Durchmesser e des ersten Teils 25 des zweiten Lichtwellenleiters 22. Der Mantelbereich 22b des zweiten Teils des zweiten Lichtwellenleiters 22 weist im Bereich des Lichteintrittsendes 27 im Wesentlichen die gleiche Dicke auf, wie in den übrigen Bereichen des zweiten Lichtwellenleiters 22.

Bei einem alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden Lichtwellenleiter verwendet, die entsprechend wie die in 3 gezeigten Lichtwellenleiter 22, 23 aufgebaut und angeordnet sind, außer dass die Lichtwellenleiter im Querschnitt nicht kreisrund, sondern rechteckig sind.

Wieder bezogen auf 3 laufen innerhalb des ersten Teils 24 des zweiten Lichtwellenleiters 22 (in der Zeichnung von links nach rechts), Multimode-Lichtstrahlen L20. Wie beispielhaft für die Lichtstrahlen L21, L22 dargestellt, werden aufgrund der konischen Form des Lichteintrittsendes 27 sämtlicher bzw. der überwiegende Teil der aus dem ersten Teil 24 des zweiten Lichtwellenleiters 22 austretenden Lichtstrahlen – trotzt mehrfacher Brechung – in den zweiten Teil 25 des zweiten Lichtwellenleiters 22 eingekoppelt. Somit kann die Überkreuzdämpfung stark verringert bzw. vermieden werden.

1Optische Leiterplatte 2Lichtwellenleiter 3Lichtwellenleiter 2aKernbereich 3aMantelbereich 4Lichtwellenleiter-Teil 5Lichtwellenleiter-Teil 1'Optische Leiterplatte 2'Lichtwellenleiter 3'Lichtwellenleiter 4'Lichtwellenleiter-Teil 5'Lichtwellenleiter-Teil 11Optische Leiterplatte 12Lichtwellenleiter 13Lichtwellenleiter 12aKernbereich 13aMantelbereich 14Lichtwellenleiter-Teil 15Lichtwellenleiter-Teil 16Lichtaustrittsende 18Schnittfläche 19Schnittfläche 11'Optische Leiterplatte 12'Lichtwellenleiter 13'Lichtwellenleiter 14'Lichtwellenleiter-Teil 15'Lichtwellenleiter-Teil 21Optische Leiterplatte 22Lichtwellenleiter 23Lichtwellenleiter 22aKernbereich 23aMantelbereich 24Lichtwellenleiter-Teil 25Lichtwellenleiter-Teil 27Lichteintrittsende

Anspruch[de]
  1. Anordnung mit mindestens zwei überkreuzten Lichtwellenleitern (12, 13), wobei ein erster Lichtwellenleiter (13) in einer zwischen zwei Teilen (14, 15) eines zweiten Lichtwellenleiters (12) liegenden Lücke angeordnet ist, und die Anordnung so ausgestaltet ist, dass aus einem Lichtaustrittsende (16) des ersten Teils (14) des zweiten Lichtwellenleiters (12) austretendes Licht vor dem Eintritt in ein Lichteintrittsende des zweiten Teils (15) des zweiten Lichtwellenleiters (12) zumindest teilweise durch den ersten Lichtwellenleiter (13) hindurchgeht, wobei die Querschnittsfläche (19) des Lichteintrittsendes größer ist, als die Querschnittsfläche (18) des Lichtaustrittsendes (16), sodass eine durch das zumindest teilweise Hindurchgehen des Lichts durch den ersten Lichtwellenleiter (13) verursachte Überkreuzdämpfung vermindert oder vermieden wird, und wobei der erste Lichtwellenleiter (13) als einstückige, länglich ausgeformte Lichtleitfaser ausgestaltet ist, welche sich so weit über den Bereich zwischen den zwei Teilen (14, 15) des zweiten Lichtwellenleiters (12) hinaus erstreckt, dass die Gesamtintensität des im zweiten Lichtwellenleiter (12) geführten Lichts nicht oder näherungsweise nicht gedämpft wird.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher das Lichtaustrittsende (16) des ersten Teils (14) des zweiten Lichtwellenleiters (12) in Laufrichtung des Lichts konusförmig verjüngt ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher das Lichtaustrittsende (16) einen Kern- und einen Mantelbereich aufweist, die unterschiedliche Brechzahlen haben, und bei welcher der Kernbereich (12a) des Lichtaustrittsendes (16) in Laufrichtung des Lichts konusförmig verjüngt ist.
  4. Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher der Mantelbereich (12b) des Lichtaustrittsendes (16) näherungsweise die gleiche Dicke aufweist, wie der Mantelbereich des übrigen ersten Teils (14) des zweiten Lichtwellenleiters (12).
  5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Lichteintrittsende des zweiten Teils (15) des zweiten Lichtwellenleiters (12) entgegen der Laufrichtung des Lichts konusförmig ausgeweitet ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, bei welcher das Lichteintrittsende einen Kern- und einen Mantelbereich aufweist, die unterschiedliche Brechzahlen haben, und bei welcher der Kernbereich (12a) des Lichteintrittsendes entgegen der Laufrichtung des Lichts konusförmig ausgeweitet ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, bei welcher der Mantelbereich des Lichteintrittsendes näherungsweise die gleiche Dicke aufweist wie der Mantelbereich des übrigen zweiten Teils (15) des zweiten Lichtwellenleiters (12).
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Lichtwellenleiter (12, 13) auf einer optischen Leiterplatte (11) angeordnet sind.
  9. Anordnung nach einem de vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Kreuzungswinkel zwischen dem ersten und zweiten Lichtwellenleiter (12, 13) zwischen 40° und 140° beträgt.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, bei welcher der Kreuzungswinkel zwischen 60° und 120° beträgt.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, bei welcher der Kreuzungswinkel 90° beträgt.
  12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher sich die Mittelachsen des ersten und zweiten Lichtwellenleiters (12, 13) schneiden.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welcher die Mittelachsen des ersten und zweiten Lichtwellenleiters (12, 13) auf verschiedenen Ebenen liegen.
  14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem mindestens einer der Lichtwellenleiter (12, 13) aus Glas gefertigt ist.
  15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welchem mindestens einer der Lichtwellenleiter (12, 13) aus Kunststoff gefertigt ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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