Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung beziehungsweise ein Verfahren zur optischen Signalübertragung. Hierzu erfolgt die ein- bzw. Auskopplung von Licht an unterschiedlichen Stellen eines Lichtwellenleiters.The invention relates to a device ora method for optical signal transmission. For thisthe light is coupled in or outdifferent places of an optical fiber.
Zur optischen Signalübertragung, insbesondere zwischen gegeneinander beweglichen Teilen, sind verschiedene Übertragungstechniken bekannt. Um die hohen Anforderungen an Bandbreite, bis in den GBaud- Bereich, wie sie bei modernen Kommunikationssystemen gefordert sind, ist das zweckmäßigste Medium zum Transport des Lichtes ein Lichtwellenleiter. Üblicherweise erfolgt die ein- bzw. Auskopplung von Licht bei derartigen Lichtwellenleitern ausschließlich an den Enden. Um nun eine Übertragung von unterschiedlichen Positionen oder sogar zwischen gegeneinander bewegten Einheiten zu ermöglichen, ist es notwendig an unterschiedlichen Positionen der Lichtwellenleiter Licht ein- bzw. auszukoppeln. So kann beispielsweise Licht längs des Lichtwellenleiters an beliebigen Stellen eingekoppelt und an mindestens einem Ende des Lichtwellenleiters wieder ausgekoppelt werden. Ebenso kann das Licht an einem oder an beiden enden eingekoppelt und an einer oder mehreren Positionen längs des Lichtwellenleiters ausgekoppelt werden. Besonders vorteilhaft wäre die Möglichkeit der ein- bzw. Auskopplung an beliebigen Positionen. Moderne Datenübertragungssysteme basieren meistens auf einer bidirektionalen Datenkommunikation. Daher sollte das zugrundelegen die Übertragungssystem auch für bidirektionalen Übertragung geeignet sein. Weiterhin wäre es wünschenswert, wenn die Bewegung der Einheiten zueinander mit relativ hoher Geschwindigkeit, beispielsweise im Bereich von einigen m/s erfolgen könnte. Damit wären derartige Übertragungssysteme beispielsweise in modernen Computertomographen einsetzbar. Da bei diesen hohen mechanischen Geschwindigkeiten eine kontaktierende Übertragung, bei der die optischen Komponenten von Rotor und Stator mechanischen Kontakt miteinander stehen, kaum mehr realisierbar ist, sollte die Übertragung auch berührungslos erfolgen. Weiterhin sollte eine solche Übertragung auch weitgehend unempfindlich gegenüber mechanischen Toleranzen sein. Dadurch lassen sich bei hoher Zuverlässigkeit die Systemkosten niedrig halten.For optical signal transmission, especially betweenmutually movable parts are differentTransmission techniques known. To meet the high demandsBandwidth, up to the GBaud range, as withmodern communication systems are requiredmost appropriate medium for transporting the lightOptical fiber. Usually the on orCoupling out of light in such optical fibersonly at the ends. In order to transfer fromdifferent positions or even betweento enable units moving against each other, it is necessaryat different positions of the optical fibersCoupling light in and out. For exampleLight along the fiber at any pointcoupled and at at least one end of theOptical fiber can be coupled out again. It can alsoLight coupled in at one or both ends and onone or more positions along theOptical fiber are coupled out. That would be particularly advantageousPossibility of coupling or decoupling to anyPositions. Modern data transmission systems are basedmostly on bidirectional data communication. Thereforeshould that be the basis of the transmission system forbidirectional transmission. Would continueit is desirable if the movement of the unitsto each other at a relatively high speed, for examplecould be in the range of a few m / s. That would besuch transmission systems, for example in modernComputer tomographs can be used. Because at these highmechanical speeds a contactingTransmission in which the optical components of the rotor andStator mechanical contact with each other, hardly anymorethe transfer should also be feasibledone without contact. Such a transfer should continuealso largely insensitive to mechanicalTolerances. This allows highReliability keep system costs down.
Zu einer solchen ein- bzw. Auskopplung von Licht bei Lichtwellenleitern sind verschiedene Vorrichtungen bzw. Verfahren bekannt.Such a coupling or decoupling of lightOptical fibers are different devices orProcess known.
In der DE 28 46 526 C2 ist ein Röntgengerät veröffentlicht, das einen ringförmigen Lichtwellenleiter aufweist. Entlang der Außenkontur des Lichtwellenleiters wird eine Lichtquelle bewegt. Zur Umlenkung der senkrecht in den Lichtwellenleiter eingekoppelten Strahlung in Längsrichtung des Lichtwellenleiters sind auf der Innenseite des Lichtwellenleiters Stufen vorgesehen. Diese sind über den gesamten Umfang des Lichtwellenleiters verteilt. Die Wirkung der Stufen ist reziprok, so dass diese auch wieder Licht aus dem Lichtwellenleiter auskoppeln. Dadurch ergibt sich für das Licht, das sich entlang des Lichtwellenleiters zum Empfänger ausbreitet eine hohe Durchgangsdämpfung. Um in diesem Falle überhaupt eine sinnvolle Übertragung zu erreichen muss eine sehr leistungsfähige Lichtquelle mit entsprechend hohen Kosten eingesetzt werden.DE 28 46 526 C2 is an X-ray devicepublished, which has an annular optical fiber.Along the outer contour of the optical waveguideLight source moves. To redirect the vertically into theOptical fiber coupled radiation inLongitudinal direction of the optical fiber are on the inside of theOptical fiber stages provided. These are about thedistributed over the entire circumference of the optical waveguide. TheThe effect of the steps is reciprocal, so that they work againUncouple the light from the optical fiber. Therebyresults for the light that is along theOptical fiber spreads to the receiver a highThrough loss. In order to make sense at all in this caseTo achieve transmission must be a very powerful oneLight source used with correspondingly high costsbecome.
Ein weiteres Verfahren ist in der EP 0766890 veröffentlicht und basiert auf der Anwendung von fluoreszierenden Farbstoffen, welche in den Lichtwellenleiter eingebracht sind. Bei Bestrahlung von außen werden diese Farbstoffe nun selbst zu einer Lichtemission durch Fluoreszenz angeregt. Das so emittierte Licht kann nun längs des Lichtwellenleiters geführt werden und an einem Ende des Lichtwellenleiters ausgewertet werden.Another method is in EP 0766890published and based on the application of fluorescentDyes, which are introduced into the optical fiberare. When exposed to radiation from the outside, these dyesnow to light emission by fluorescence itselfstimulated. The light emitted in this way can now beOptical fiber are guided and at one end of theOptical fiber can be evaluated.
Diese Verfahren hat den Nachteil, dass einerseits die Übertragung nur in einer Richtung möglich ist, d. h. es kann Licht ausschließlich von außen in den Lichtwellenleiter eingekoppelt werden und andererseits eine häufig nicht akzeptable Begrenzung der Bandbreite durch die langen Zeitkonstanten des Fluoreszenzfarbstoffes erfolgt.The disadvantage of this method is that, on the one hand, theTransfer is only possible in one direction, d. H. itcan only light from outsideOptical fibers are coupled and on the other hand a commonunacceptable bandwidth limitation bylong time constants of the fluorescent dye.
Eine wesentlich wirkungsvolleres und breitbandigeres Verfahren ist in der internationale Veröffentlichung WO 99/04309 beschrieben. Hierin ist auf der Oberfläche des Lichtwellenleiters eine photorefraktive Schicht aufgebracht. Mit Hilfe einer kohärenten Lichtquelle wird durch Stahlüberlagerung am Ort der Licht ein Kopplung ein optisches Gitter in diese photorefraktive Schicht dynamisch eingeprägt. Dieses Gitter ist so ausgestaltet, dass es Beugungseigenschaften für das zur Signalübertragung verwendete Licht besitzt. Hiermit ist nun eine äußerst breitbandige Einkopplung in den Lichtwellenleiter möglich, dar keine die Bandbreite begrenzenden Komponenten im optischen Pfad vorhanden sind. Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die derzeit bekannten photorefraktiven Schichten sehr große Zeitkonstanten besitzen, so dass eine schnelle Bewegung der Einkoppelstelle entlang des Lichtwellenleiters nicht möglich ist. Ein anderer, häufig noch bedeutsamerer Nachteil ist der hohe Aufwand und die hohen Kosten zur Fertigung bzw. Ausprägung der photorefraktiven Schichten auf die Lichtwellenleiter. Zudem besitzen derartige photorefraktive Schichten eine begrenzte Lebensdauer, so dass sie kaum in anspruchsvollen, professionellen Anwendungen, bei denen die Gerätelebensdauererwartungen über zehn Jahre liegen, einsetzbar sind.A much more effective and broadbandThe method is in international publication WO 99/04309described. Here is on the surface of theOptical fiber a photorefractive layerapplied. With the help of a coherent light source, throughSteel overlay at the point of light couplingoptical grating dynamic in this photorefractive layerimprinted. This grid is designed so that itDiffraction properties for that for signal transmissionhas used light. This is now an extremebroadband coupling into the optical fiberpossible, there are no bandwidth-limiting componentsexist in the optical path. The essentialThe disadvantage of this method is that the currently knownphotorefractive layers have very large time constantspossess so that a quick movement of theCoupling point along the optical fiber is not possible. Onanother, often more significant disadvantage is the high oneEffort and the high costs for manufacturing orExpression of the photorefractive layers on theOptical fiber. In addition, such have photorefractiveLayers have a limited lifespan so they are barely indemanding, professional applications where theDevice life expectancy is over ten years,can be used.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung beziehungsweise ein Verfahren zur breitbandigen Ein- bzw. Auskopplung von Licht in Lichtwellenleiter anzugeben, wobei die Position der Ein- bzw. Auskopplung mit hoher Geschwindigkeit veränderbar ist und gleichzeitig mit relativ geringen Systemkosten eine hohe Zuverlässigkeit bzw. hohe Lebensdauer erreicht werden kann.It is therefore the task of a deviceor a method for broadband input orDecoupling light into fiber optics, wherethe position of the coupling or decoupling with highSpeed is changeable and at the same time withrelatively low system costs high reliability orlong service life can be achieved.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Mitteln gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung in der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen weiteren Ansprüche.The object is achieved with the in themeans specified independent claims solved. advantageousTraining in the invention are the subject ofdependent further claims.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Übertragung optischer Signale, welche mindestens einen Lichtleiter, mindestens eine Quelle zur Aussendung von Licht, mindestens ein Empfänger zum Empfang von Licht und mindestens ein Mittel zur Ankopplung von Quelle und Empfänger an den Lichtleiter derart gestaltet, dass das bzw. die Mittel zur Ankopplung Streuzentren bzw. zumindest ein Streuzentrum zur Umlenkung des Lichts mittels Streuung umfassen. Zur Streuung des Lichtes sind verschiedene Arten der Streuzentren, wie beispielsweise Partikel eines anderen Materials oder Bereiche eines anderen Zustandes des Kernmaterials, beispielsweise in einer anderen Kristallstruktur oder auch eines anderen Aggregatszustandes, wie beispielsweise kleine Gasblasen in einer Flüssigkeit geeignet.According to the invention, a device for transmissionoptical signals, which have at least one light guide,at least one source for emitting light,at least one receiver for receiving light and at least onea means of coupling the source and receiver to theOptical fiber designed in such a way that the agent or agentsfor coupling scattering centers or at least oneInclude scattering center for deflecting the light by means of scattering.There are different types of light scatteringScattering centers, such as particles of anotherMaterials or areas of another state of theCore material, for example in anotherCrystal structure or another state of matter, such asfor example small gas bubbles in a liquidsuitable.
Der Lichtleiter besteht aus mindestens einem lichtleitenden Kern, welcher mit mindestens einer Beschichtung versehen ist. Der Kern kann eine beliebige Struktur aufweisen, welche beispielsweise homogen ist, ein Stufenindexprofil aufweist bzw. ein Gradientenindexprofil aufweist. Die Lichtleitung erfolgt durch Reflexionen des im lichtleitenden Kern geführten Lichtes an den Grenzflächen zwischen Kern und Beschichtung bzw. den Beschichtungen selbst. Der Kern selbst ist bevorzugt als fester, lichtleitender Körper wie beispielsweise Glas oder Plexiglas ausgeführt. Ebenso kann er aber auch aus einer Flüssigkeit oder einem gasförmigen Medium bestehen. Die in dieser Schrift verwendeten Begriffe der Quelle bzw. des Empfängers beziehen sich allgemeiner Form auf Lichtquellen bzw. Lichtsenken. Dies können beispielsweise im Falle von Quellen verschiedene Sender in Form von LED, Laserdioden oder auch Glühlampen sein. Ebenso gibt es bezüglich der Empfänger keinerlei Einschränkungen, so dass diese beispielsweise Fotodioden oder auch das menschliche Auge sein können. Als Lichtquelle in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch jedes Mittel zum Transport von Licht bzw. zur Lichtstrahlführung bzw. -Formung angesehen werden, wie beispielsweise lichtleitende Fasern, die Licht von einer entfernten Lichtquelle zur erfindungsgemäßen Vorrichtung transportieren. Wesentlich für die Erfindung ist, dass Licht von außen eingespeist wird (Quelle) und Licht wieder nach außen abgegeben werden kann (Empfänger).The light guide consists of at least onelight-guiding core, which with at least one coatingis provided. The core can be any structurehave, which is homogeneous, for exampleHas step index profile or has a gradient index profile.The light is guided by reflections from thelight-guiding core of guided light at the interfacesbetween core and coating or the coatingsitself. The core itself is preferred as a solid,light-conducting body such as glass or plexiglassexecuted. Likewise, he can also from aLiquid or a gaseous medium exist. In theterms of the source and theReceivers refer generally to light sourcesor light sinks. For example, in the case ofSources different transmitters in the form of LEDs, laser diodesor be incandescent. Likewise, there is regarding theReceiver no restrictions, so thisfor example photodiodes or the human eyecould be. As a light source in relation to theThe device according to the invention can also be any means of transportof light or for guiding or shaping light beamsare considered, such as light-conducting fibers,the light from a distant light source toTransport device according to the invention. Essential forthe invention is that light is fed in from the outside(Source) and light can be emitted again to the outsidecan (recipient).
Die Ankopplung mit Streuzentren bietet zwar gegenüber einer Ankopplung mit Gittern einen verringerten Wirkungsgrad, dafür ist der technische Aufwand für das gesamte System wesentlich geringer. Eine Kompensation des niedrigeren Wirkungsgrades kann beispielsweise durch Einsatz von leistungsfähigeren Quellen bzw. empfindlicheren Empfängern erfolgen. Dafür sind die Anforderungen an die Genauigkeit der mechanischen und optischen Komponenten wesentlich geringer.The coupling with scattering centers offers oppositea coupling with grids a reducedEfficiency, that's the technical effort for the wholeSystem much lower. A compensation of thelower efficiency can, for example, byUse of more powerful sources orsensitive receivers. That's what they're forRequirements for the accuracy of the mechanical andoptical components much lower.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Bereich mit Streuzentren in der Beschichtung vorhanden. Bei einer solchen Anordnung wird die Führung des Lichtes im Kern selbst durch die Streuzentren nicht beeinträchtigt. Dennoch ist eine Einkopplung in den Kern des Lichtleiters durch Streuung möglich. Eine Auskopplung ist nur dann möglich, wenn die Streuzentren nahe genug beim Kern angeordnet sind. Durch das Einbetten von Streuzentren in die Beschichtung kann einerseits ein mechanischer Schutz der Streuzentren und andererseits auch eine gegenüber einer Anordnung von Streuzentren an der Oberfläche der Beschichtung verringerte Dämpfung erreicht werden. Auch eine solche Anordnung ist vorteilhaft fertigbar, wenn der Kern in einem eigenen unabhängigen Prozess hergestellt werden muss. Es wird dann in einem zweiten Prozessschritt das Streuzentrum zusammen mit der Beschichtung aufgebracht.In a particularly advantageous embodiment of theInvention is at least one area with scattering centers in theCoating available. With such an arrangementthe guidance of the light itself through the coreScattering centers not affected. Still is oneCoupling into the core of the light guide possible through scattering.Decoupling is only possible if theScattering centers are located close enough to the core. By theEmbedding scattering centers in the coating canon the one hand mechanical protection of the scattering centers andon the other hand also one versus an arrangement ofScattering centers on the surface of the coating decreasedDamping can be achieved. Such an arrangement is alsocan be manufactured advantageously if the core is in its ownindependent process must be established. Then it willin a second process step, the scattering center togetherapplied with the coating.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Bereich mit Streuzentren an der Oberfläche der Beschichtung vorgesehen. Mit solchen Streuzentren an der Oberfläche der Beschichtung ist nur eine Einkopplung von Licht in den lichtleitenden Kern möglich. Ein solches Element kann jedoch in Verbindung mit anderen erfindungsgemäßen zur Auskopplung von Licht geeigneten Elementen eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment of theInvention is at least one area with scattering centers on theSurface of the coating provided. With suchScattering centers on the surface of the coating is onlya coupling of light into the light-guiding corepossible. However, such an element can be used in conjunction withothers according to the invention for coupling out lightsuitable elements are used.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass mindestens ein Bereich mit Streuzentren in Kern selbst vorgesehen ist. Streuzentren im Kern ermöglichen eine besonders effiziente Einkopplung bzw. Auskopplung von Licht. Allerdings beeinträchtigen Sie die Lichtführung in Kern und verursachen eine Dämpfung des Lichts. Diese Einbettung in den Kern ermöglicht die Herstellung in einem Fertigungsschritt und bietet einen optimalen Schutz vor äußeren Einflüssen.Another advantageous development of the inventionconsists of at least one area with scattering centersis provided in core itself. Scattering centers in the coreenable particularly efficient coupling orDecoupling of light. However, they affect theLight guidance in the core and cause attenuation of theLight. This embedding in the core enables theManufacturing in one manufacturing step and offers oneoptimal protection against external influences.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Bereich mit Streuzentren an einer Grenzfläche bzw. der Oberfläche des lichtleitenden Kerns vorgesehen. Durch eine solche Anordnung an einer Grenzfläche des lichtleitenden Kerns ist neben der Lichteinkopplung in den lichtleitenden Kern auch eine Lichtauskopplung möglich. In Kombination mit derartigen Ausgestaltungen ist eine vollständige Übertragung von Licht zwischen einer Quelle und einem Empfänger möglich. Eine Anordnung von Streuzentren an einer Grenzfläche des lichtleitenden Kerns hat gegenüber der Anordnung von Streuzentren an der Außenseite einer Beschichtung den Vorteil der größeren Robustheit und Zuverlässigkeit, da das Streuzentrum hier noch durch eine darüber liegende Beschichtung geschützt wird. Somit ist eine Berührung von außen und Verschmutzung ausgeschlossen. Weiterhin besitzt diese Ausführungsform eine niedrigere Durchgangsdämpfung als eine Anordnung von Streuzentren an der Außenseite einer Beschichtung. So wird senkrecht von außen einfallendes Licht im letzteren Fall, bereits an der Außenseite der Beschichtung durch die Streuzentren in einen schrägen, im Kern führbaren Winkel abgelenkt. Dabei durchläuft es die Beschichtung in einen relativ flachen Winkel und damit auf einer relativ langen Strecke. Die Beschichtung hat in der Regel gegenüber den Kern eine deutlich höhere Dämpfung. Tritt das Licht senkrecht durch die Beschichtung und wird erst an der Oberfläche des Kerns abgelenkt, so durchläuft es eine wesentlich kürzere Wegstrecke in der Beschichtung und erfährt damit eine geringere Dämpfung. Dies wird sich auf die Leistungsbilanz des gesamten Übertragungssystems positiv aus.In a further advantageous embodiment of theInvention is at least one area with scattering centers on oneInterface or the surface of the light-guiding coreintended. By such an arrangement on oneInterface of the light-guiding core is next to theLight coupling into the light-guiding core also aLight decoupling possible. In combination with suchRefinements is a complete transmission of lightpossible between a source and a receiver. AArrangement of scattering centers at an interface of thecompared to the arrangement ofScattering centers on the outside of a coatingAdvantage of greater robustness and reliability, becausethe scattering center here by an overlying oneCoating is protected. So is a touch ofoutside and pollution excluded. Still ownsthis embodiment has a lower transmission lossas an arrangement of scattering centers on the outsidea coating. So it is vertical from the outsideincident light in the latter case, already on the outsidethe coating through the scattering centers into oneoblique angle, which can be guided in the core. It goes throughit the coating at a relatively shallow angle andwith it on a relatively long route. The coatingusually has a significantly higher than the coreDamping. The light passes vertically through theCoating and is only deflected on the surface of the core,so it runs through a much shorter distance inof the coating and thus experiences a lower oneDamping. This will affect the current account of the wholeTransmission system positive.
Umfasst die Beschichtung ein Material, welches selbst reflektierende Eigenschaften besitzt, so ist entweder mindestens ein Streuzentrum selbst in diese Beschichtung einzubringen, was beispielsweise in der Form von Durchbrüchen realisiert werden kann, oder es ist an der Stelle der Streuzentren eine Aussparung der Beschichtung vorzusehen.Does the coating include a material that itselfhas reflective properties, so is eitherat least one scattering center itself in this coatingbring what, for example in the form ofBreakthroughs can be realized or it is in placethe scattering centers a recess of the coatingprovided.
Streuzentren an der Grenzflächen des lichtleitenden Kerns können vorzugsweise in einem einzigen Arbeitsgang zusammen mit der Oberfläche des Kerns gefertigt werden. So kann beispielsweise ein Streuzentrum bereits mit einem Stempel, welcher gleichzeitig die Kontur der Oberfläche formt, eingeprägt werden.Scattering centers at the interfaces of the light-guiding corecan preferably be done in a single operationcan be manufactured together with the surface of the core. SoFor example, a scattering center can already have aStamp, which is also the contour of the surfaceforms, are impressed.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin das mindestens ein Streuzentrum an vorgegebenen Positionen fixiert ist. Derartige Streuzentren sind also bereits mit dem Fertigungsprozess an bestimmten vorgegebenen Positionen gefertigt. Sie zeichnen sich durch hohe mechanische Stabilität und Robustheit aus.Another advantageous embodiment of the inventionconsists of at least one scattering centerpredetermined positions is fixed. Such scattering centers areSo already with the manufacturing process at certainpredetermined positions manufactured. You stand outhigh mechanical stability and robustness.
In einer weiteren vorteilhaft Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Streuzentrum reversibel ausgeführt. Ein derartiges reversibles Streuzentrum kann je nach Anforderungen an den aktuellen Betriebszustand aktiviert oder deaktiviert sein. Ist an einer bestimmten Stelle das Streuzentrum aktiviert, so ist eine Ein- bzw. Auskopplung an dieser Stelle möglich, ist das Streuzentrum deaktiviert, so ist eine Ein- bzw. Auskopplung nicht mehr möglich. Damit kann die Verteilung des Lichtes von verschiedenen Sendern an verschiedene Empfänger gesteuert werden. Wird ein reversibles Streuzentrum zur Lichtumlenkung in den Kern integriert, so ist auch die Richtung des Lichtes bzw. die Strahlaufteilung durch das Streuzentrum steuerbar. Durch die Ausbildung mit reversiblen Streuzentren kann die Durchgangsdämpfung des gesamten Systems relativ gering gehalten werden, da tatsächlich nur an den zur Ankopplung vorgesehenen Orten eine Streuung auftritt. Somit ist das System auch für besonders ausgediente bzw. lange Lichtwellenleiter geeignet. Eine Steuerung der Streuung kann insbesondere durch elektromagnetische Felder bzw. elektromagnetische Wellen oder auch durch Teilchen erfolgen.In a further advantageous embodiment of the inventionat least one scattering center is reversible.Such a reversible scattering center can varyCurrent operating status requirements enabledor be deactivated. Is that at a certain pointScattering center activated, there is a coupling or decouplingpossible at this point is the scattering centerdeactivated, coupling or decoupling is no longer possiblepossible. This allows the distribution of light fromdifferent transmitters can be controlled to different receivers.If a reversible scattering center for light deflection inthe core is integrated, so is the direction of the lightor the beam distribution through the scattering centercontrollable. By training with reversible scattering centersthe transmission loss of the entire system can be relativebe kept low, because actually only on theCoupling provided places a scatter occurs. Consequentlythe system is also for those who are particularly disused or longOptical fiber suitable. A control of the spreadcan in particular be caused by electromagnetic fields orelectromagnetic waves or particlesrespectively.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass mindestens ein reversibles Streuzentrum mittels eines Signals beziehungsweise durch Energiezufuhr aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Dadurch ergeben sich steuerbare Streuzentren, mittels deren eine aktive Steuerung des optischen Signalflusses möglich ist. So kann die Lichtzufuhr zu beziehungsweise von bestimmten Empfängern beziehungsweise Sendern gezielt gesteuert werden.Another advantageous embodiment consists inthat by means of at least one reversible scattering centera signal or activated by the supply of energyor can be deactivated. This results incontrollable spreading centers, by means of which an active controlthe optical signal flow is possible. So it canLight supply to or from certain receiversor transmitters can be controlled specifically.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass mindestens ein reversibles Streuzentrum beziehungsweise ein Bereich von Streuzentren derart ausgebildet ist, dass beim Anliegen eines Signals beziehungsweise bei einer Energiezufuhr eine zur Ankopplung geeignete Streuung entsteht. In diesem Falle kann durch ein externes Signal ein Streuzentrum bzw. ein Bereich von Streuzentren aktiviert werden.Another embodiment of the invention consists inthat at least one reversible scattering centeror a region of scattering centers formed in this wayis that when a signal oran energy supply suitable for couplingScattering arises. In this case, an externalSignal a scattering center or a range of scattering centersto be activated.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besitzt Streuzentren beziehungsweise einen Bereich aus Streuzentren, welche derart ausgebildet sind, dass sie im Ruhezustand eine zur Auskopplung geeignete Streuung aufweisen. Erst durch Anlegen eines Signals beziehungsweise durch Energiezufuhr kann die Streuung derart verringert werden, dass keine Ankopplung erfolgt. Soll bei einer solchen Ausgestaltung der Erfindung eine Ankopplung lediglich in einem begrenzte Bereich möglich sein, so ist im übrigen Teil des Lichtwellenleiters eine Energiezuführung bzw. Signalisierung notwendig, um dort die Streuung zu deaktivieren.Another embodiment of the invention hasScattering centers or an area of scattering centers,which are designed so that they are at resthave a scatter suitable for decoupling. Firstby applying a signal or byThe supply of energy can be reduced in such a way thatthat there is no coupling. Should with suchEmbodiment of the invention a coupling only ina limited area may be soPart of the optical fiber an energy supply orSignaling necessary to avoid scattering theredeactivate.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zur reversiblen Ausbildung von Streuzentren ein Medium vorhanden ist, welches sich bei anlegen eines Signals beziehungsweise bei Energiezufuhr bestimmte physikalische Eigenschaften ändert. Derartige physikalische Eigenschaften sind beispielsweise Volumen, der Struktur, Inter- bzw. intramolekulare Kräfte bzw. Aggregatszustände.Another advantageous embodiment of the inventionis that for the reversible formation ofA medium is present in the scattering centersapplying a signal or when supplying energychanges certain physical properties. suchphysical properties are, for example, volume,the structure, inter- or intramolecular forces orPhysical states.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur reversiblen Ausbildung von Streuzentren ein Medium vorhanden, in dem die Streuung insbesondere durch den photorefraktiven Effekt, den photoadressierbaren Effekt, den Effekt der thermischen nichtlinearität bzw. den rheologischen Effekt beeinflussbar ist.In a further embodiment of the inventionreversible formation of scattering centers a mediumavailable, in which the scatter in particular by thephotorefractive effect, the photoaddressable effect, theEffect of thermal non-linearity or therheological effect can be influenced.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht mindestens ein Streuzentrum bzw. ein Bereich von Streuzentren aus Flüssigkristallen. Mit Flüssigkristallen lassen sich auf besonders einfache Weise steuerbare bzw. reversible Streuzentren bzw. Gitter realisieren. Hier besonders einfach durch ein Steuersignal die Orientierung der Flüssigkristalle und damit die Streuungswirkung gesteuert werdenIn a further advantageous embodiment of theInvention there is at least one scattering center or areaof scattering centers from liquid crystals. WithLiquid crystals can be particularly easilyimplement controllable or reversible scatter centers or grids.Here particularly simply by a control signalOrientation of the liquid crystals and thus theScattering effect can be controlled
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter bevorzugt aus Glas, Kunststoff oder anderen für die Lichtleitung geeignete Materialien gefertigt. Hierbei kann er insbesondere in Form einer gezogenen Faser bzw. eines gegossenen oder geätzten planaren Wellenleiterelementes ausgeführt sein.In a further advantageous embodiment of theInvention, the optical waveguide is preferably made of glass,Plastic or other suitable for light conductionMade of materials. Here he can in particular in the forma drawn fiber or a cast or etchedplanar waveguide element.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Lichtwellenleiter einen mit Flüssigkeit gefüllten Schlauch. Dieser kann Vorteilhafterweise mit Flüssigkristallen gefüllt sein.In a further advantageous embodiment of theInvention comprises the optical waveguide with a liquidfilled hose. This can advantageously withLiquid crystals to be filled.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist derart gestaltet das durch die Energie eines von außen eingekoppelten Lichtes das Medium zur Ausbildung von Streuzentren derart angeregt wird, dass es an den Stellen der Einkopplung Streuzentren ausbildet. Hierbei wird also gleichzeitig im mit dem zur Signalübertragung verwendeten Licht die Ausbildung von Streuzentren angeregt. Dadurch kann auf eine zusätzliche Lichtquelle beziehungsweise andere Energiequelle zur Anregung von Streuzentren verzichtet werden.Another embodiment of the invention is suchshape it through the energy of one from outsidecoupled light the medium for the formation of scattering centersis so excited that it is in the places ofCoupling forms scattering centers. So heresimultaneously in the light used for signal transmissionstimulated the formation of scattering centers. This canto an additional light source or anotherNo energy source for excitation of scattering centersbecome.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden Streuzentren derart angeregt bzw. aktiviert, dass ein Gitter ausgebildet wird. Dieses Gitter verbessert durch seine zusätzliche Beugung die Ankopplung des Lichtes und verringert dadurch die Durchgangsdämpfung.In a further advantageous embodiment of theInvention scattering centers are excited or activated in such a waythat a grid is formed. This gridimproves the coupling of theLight and thereby reduces the transmission loss.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht mindestes eine Elektrode an der Stelle der Ankopplung vor, welche mit einem statischen oder wechselnden elektrischen Signal beaufschlagt wird. Diese Elektrode dient zur Signalisierung bzw. Energiezufuhr, auf Grund deren die Ausbildung von Streuzentren erfolgt. Entsprechend den Anforderungen zur Ausbildung von Streuzentren mit diese Elektrode mit einem Gleichspannungssignal zur Ausbildung eines statischen Feldes oder mit einem Wechselsignal bzw. einem hochfrequenten Signal zur Ausbildung eines dynamischen oder Wechselfeldes beaufschlagt.Another advantageous embodiment of the inventionsees at least one electrode in the place of theCoupling before, which with a static or changingelectrical signal is applied. This electrodeserves for signaling or energy supply, on the groundwhose formation of scattering centers takes place.According to the requirements for the formation of scattering centerswith this electrode with a DC voltage signalFormation of a static field or with aAlternating signal or a high-frequency signal for traininga dynamic or alternating field.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine Elektrode als ebene Platte vorgesehen. Diese kann wahlweise auch entsprechend der Kontur des Lichtwellenleiters gewölbt ausgeführt sein. Durch die Form der Elektrode wird Feldverteilung vorgegeben. Beim Einsatz von Flüssigkristallen steuert die Feldverteilung die Ausrichtung der Kristalle. Diese kann also durch die Elektrodenform gezielt beeinflusst werden. Somit kann beispielsweise durch die Ausrichtung der Elektrode bzw. Anlegen eines geeigneten Potenzials eine bestimmte Ausrichtung der Flüssigkristallen bzw. Streuung eingestellt werden. Im Falle einer Elektrode wäre beispielsweise als Gegenelektrode der Rahmen bzw. die Montagefläche des Lichtwellenleiters anzusehen. Somit müsste das Potenzial zwischen diesen beiden aufgebaut werden. Werden zwei Platten eingesetzt, so kann das Potenzial zwischen diesen beiden angelegt werden. Insbesondere bei Ausgestaltungen, bei denen dass die Streuzentren ausbildende Material in Volumen des Kerns eingelagert sind, lassen sich auch durch mehrere Platten komplexes Feldverteilungen und damit komplexe Streueigenschaften einstellen. So wäre beispielsweise die Ausbildung einer Streuung in mehrere Richtungen gleichzeitig denkbar.In a further advantageous embodiment of theThe invention is at least one electrode as a flat plateintended. This can also be selected according to theThe contour of the optical waveguide must be curved. Bythe shape of the electrode is specified in the field distribution.The controls when using liquid crystalsField distribution the orientation of the crystals. So this cancan be influenced by the shape of the electrodes.Thus, for example, by aligning theElectrode or applying a suitable potentialcertain orientation of the liquid crystals or scatteringcan be set. In the case of an electrodefor example as a counter electrode of the frame orView the mounting surface of the optical fiber. So shouldthe potential to be built between these two.If two plates are used, the potential canbetween these two. Especially atConfigurations in which that the scattering centerstraining material is stored in the volume of the core,can also be complex with multiple panelsField distributions and thus complex spreading propertiesto adjust. For example, the formation of a scatter would beconceivable in several directions at the same time.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Falle von bewegten Systemen mindestens eine Elektrode in Bewegungsrichtung vor Quelle bzw. Empfänger angeordnet. Durch diese Anordnung werden räumlich vor Quelle bzw. Empfänger die zur Ankopplung notwendigen Eigenschaften hergestellt. So wird am aktuellen Ort der Elektrode bzw. Elektroden durch deren Feld eine entsprechende Streuung hergestellt. Diese bleibt durch die Trägheit der Flüssigkristallen eine gewisse Zeit erhalten. Während dieser Zeit bewegen sich Quelle bzw. Empfänger über diesen Ort und sind in der Lage, optische Signale anzukoppeln. Bevorzugterweise wird die Trägheit der Flüssigkristalle derart dimensioniert, dass bei der niedrigsten geforderten Geschwindigkeit beim überfahren von Quelle bzw. Empfänger eines zuvor auf Streuung eingestellten Ortes noch die Streuung in hinreichendem Maße vorhanden ist.In a further advantageous embodiment of theIn the case of moving systems, the invention is at least oneElectrode in the direction of movement in front of the source or receiverarranged. This arrangement will be spatially in frontSource or receiver the necessary for the couplingProperties manufactured. This is how theElectrode or electrodes by their fieldappropriate scatter is produced. This remains through thePreserve the inertia of the liquid crystals for a certain time.During this time, the source and receiver moveabout this place and are able to receive optical signalsto dock. The inertia of theLiquid crystals dimensioned such that thelowest required speed when driving overSource or receiver of a previously set for scatterSufficient scatter still exists locallyis.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens eine Elektrode eine Aussparung zum Durchtritt des Lichtes auf. Dadurch kann in Orten, welche den Ort der Lichteinkopplung umgeben, eine entsprechende Streuung hergestellt werden. Ist die Aussparung der Elektrode hinreichend klein, so ist auch noch unter dem Ort der Aussparung am Lichtwellenleiter ein hinreichendes elektrisches Feld zur Signalisierung der Streuung vorhanden. Um ein größeres elektrisches Feld am Ort der Streuung zur Verfügung zu stellen, kann die Lichtankopplung auch schräg durch eine Öffnung bzw. seitlich schräg erfolgen.In a further advantageous embodiment of theThe invention has at least one electrode for a recessPassage of light on. This can result in places thatsurround the location of the light coupling, a correspondingScatter are produced. Is the recess theElectrode sufficiently small, so it is still under theAdequate location of the recess on the optical waveguideelectrical field for signaling the scatteravailable. To create a larger electric field at the location of theThe light coupling can provide scatteringalso diagonally through an opening or laterallyrespectively.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine Elektrode aus einem Material ausgebildet, welches für das anzukoppelnde Licht eine geringe Durchgangsdämpfung aufweist. Dadurch kann die Lichtankopplung unmittelbar durch die Elektrode hindurch erfolgen. Dies ermöglicht eine von der Lichtankopplung vollkommen unabhängige Steuerung des elektrischen Feldes.In a further advantageous embodiment of theThe invention is at least one electrode made of one materialtrained which one for the light to be coupledhas low passage loss. This allows theLight coupling directly through the electroderespectively. This enables one of the light couplingcompletely independent control of the electric field.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besitzt mindestens eine Beschichtung reflektierende Eigenschaften. Damit wird zur Führung des Lichtes im Kern eine Reflexion an dem Beschichtungsmaterial benutzt.In another embodiment of the inventionat least one coating reflective properties.In this way, the core of the light becomes a reflectionused on the coating material.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besitzt mindestens eine Beschichtung, welche gegenüber dem Kern einen unterschiedlichen Brechungsindex aufweist. Hierdurch wird die Lichtführung im Kern durch Totalreflexion des Lichtes an der Grenzfläche zwischen Kern und Beschichtung ermöglicht. Die Beschichtung kann beispielsweise im Fall eines Kunststoff-Kerns aus einem anderen Kunststoffmaterial mit anderem Brechungsindex bestehen. Selbstverständlich kann die Beschichtung auch ein Gradientenprofil des Brechungsindex aufweisen.Another embodiment of the invention hasat least one coating which is one against the corehas different refractive index. This willthe light guidance in the core through total reflection of the lightat the interface between the core and the coatingallows. The coating can, for example, in the case of aPlastic core with a different plastic materialother refractive index. Of course you canthe coating also has a gradient profile of theHave refractive index.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Ankopplung von mindestens einer Quelle zur Aussendung von Licht und mindestens einen Empfänger zum Empfang von Licht an mindestens einen Lichtleiter. Dabei umfasst dieser Lichtleiter einen lichtleitenden Kern, der mit Beschichtungen versehen ist, die zu einer Reflexion des im lichtleitenden Kern geführten Lichtes führen. Die Ankopplung erfolgt durch mindestens ein Mittel zur Ankopplung von Quelle bzw. Empfänger an den Lichtleiter unter Verwendung mindestens eines Streuzentrums zur Umlenkung des Lichtes durch Streuung.A method according to the invention is used for couplingat least one source for emitting light andat least one receiver for receiving lightat least one light guide. This includes light guidesa light-guiding core with coatingsis provided, which leads to a reflection of the in the light-guidingLead core led light. The coupling takes placeby at least one source coupling deviceor receiver to the light guide usingat least one scattering center for deflecting the lightby scattering.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The invention is hereinafter without limitationgeneral inventive concept based onExemplary embodiments with reference to the drawingsdescribed. Show it:
Fig. 1 Allgemeine Ausführungsform der ErfindungFig. 1 General embodiment of the invention
Fig. 2 Konfiguration von DatenübertragungssystemenFig. 2 configuration of data transmission systems
Fig. 3 Konfiguration, bei der Streuzentren ohne Anregung vorhanden sindFig. 3 configuration in which there are scattering centers without excitation
Fig. 4 Unterschiedliche Arten der Anregung bzw. SignaleinkopplungFig. 4 Different types of excitation or signal coupling
Fig. 5 Anordnung mit einer ebenen ElektrodeFig. 5 arrangement with a flat electrode
Fig. 6 Anordnung mit einer gekrümmten ElektrodeFig. 6 arrangement with a curved electrode
Fig. 7 Anordnung mit zwei ElektrodenFig. 7 arrangement with two electrodes
Fig. 8 Dem Ort der Ankopplung voreilende ElektrodeFig. 8 Leading electrode leading to the coupling
InFig. 1 ist in allgemeiner Form eine erfindungsgemäße Anordnung dargestellt. Ein Lichtwellenleiter (3) führt Licht (6), welches sich in diesem mit nur geringe Dämpfung ausbreiten kann. Dieser Lichtwellenleiter enthält in einem lokal begrenzten Bereich (5) Streuzentren (7). An diesen Streuzentren wird einerseits das sich in dem Lichtwellenleiter ausbreitende Licht (6) gestreut, so dass das Streulicht sich in alle Richtungen ausbreitet. Damit tritt ein Teil der Streulicht auch aus dem Lichtwellenleiter aus. Ebenso kann Licht (8) von einer externen Lichtquelle auf den Lichtwellenleiter strahlen. Trifft dieses Licht auf die Streuzentren, so wird es ebenso in alle Richtungen gestreut. Ein Teil des Lichts (4) wird in Längsrichtung des Lichtwellenleiters gestreut und kann so in diesem geführt werden. Im Falle einer Ausführung mit steuerbaren Streuzentren wird zusätzliche Energie (1) über eine optionale Blende (2) zur Steuerung der Streuzentren zugeführt. Die Aufgabe der Blende besteht hier in einer exakt definierten Begrenzung der Bestrahlung des Lichtwellenleiters, so dass die Streuzentren nur in einem exakt definierten Gebiet entstehen.An arrangement according to the invention is shown in general form inFIG . An optical waveguide (3 ) guides light (6 ), which can propagate in it with only slight attenuation. This optical waveguide contains scattering centers (7 ) in a locally limited area (5 ). The light (6 ) propagating in the optical waveguide is scattered on the one hand at these scattering centers, so that the scattered light propagates in all directions. This means that part of the scattered light also emerges from the optical waveguide. Light (8 ) can also radiate from an external light source onto the optical waveguide. If this light hits the scattering centers, it is also scattered in all directions. Part of the light (4 ) is scattered in the longitudinal direction of the optical waveguide and can thus be guided in it. In the case of a version with controllable scattering centers, additional energy (1 ) is supplied via an optional cover (2 ) to control the scattering centers. The purpose of the diaphragm here is to precisely limit the radiation of the optical waveguide, so that the scattering centers only arise in a precisely defined area.
Fig. 2 zeigt die typische Konfiguration eines Datenübertragungssystems. Der obere Teil der Abbildung zeigt die Einkopplung von Licht in den Lichtwellenleiter an einer beliebigen Position des Lichtwellenleiters und die Auskopplung an einem Ende des Lichtwellenleiters. Hier wird von einem Sender (12) Licht (8) in Richtung des Lichtwellenleiters emittiert. Durch zusätzliche Energie (1) werden an dieser Stelle Streuzentren aktiviert. Ein Teil des Lichts des Senders wird nun daran derart gestreut dass es in dem Lichtwellenleiter (3) bis zum Empfänger (13) an einem Ende des Lichtwellenleiters geführt werden kann. Analog hierzu funktioniert die Lichtübertragung in der entgegengesetzten Richtung, die beispielhaft im unteren Teil der Abbildung dargestellt ist. Ein Sender (10) speist Licht (9) an einem Ende des Lichtwellenleiters (3) ein. Dieses Licht wird an Streuzentren, welche durch zusätzliche Energie (1) angeregt werden ausgekoppelt und vom Empfänger (11) ausgewertet.Fig. 2 shows the typical configuration of a data transmission system. The upper part of the figure shows the coupling of light into the optical waveguide at any position of the optical waveguide and the coupling out at one end of the optical waveguide. Here, a transmitter (12 ) emits light (8 ) in the direction of the optical waveguide. Additional energy (1 ) activates scattering centers at this point. Part of the light from the transmitter is now scattered on it in such a way that it can be guided in the optical waveguide (3 ) to the receiver (13 ) at one end of the optical waveguide. Analogously, the light transmission works in the opposite direction, which is shown as an example in the lower part of the figure. A transmitter (10 ) feeds light (9 ) at one end of the optical waveguide (3 ). This light is coupled out at scattering centers which are excited by additional energy (1 ) and evaluated by the receiver (11 ).
Fig. 3 zeigt eine alternative Konfiguration für den Fall, dass Streuzentren ohne Anregung mit zusätzlicher Energie vorhanden sind. Hier sind in dem durch die Blende (2) von der anregenden Energie (1) abgeschatteten Bereich (5) Streuzentren vorhanden. Der Rest des Lichtwellenleiters (3) wird mit der anregenden Energie bestrahlt, was dazu führt, dass die Streuzentren verschwinden und er die normalen Eigenschaften eines Lichtwellenleiters besitzt.Fig. 3 shows an alternative configuration for the case that the scattering centers are present without stimulation with additional energy. Here there are scattering centers in the area (5 ) shaded by the aperture (2 ) from the exciting energy (1 ). The rest of the optical waveguide (3 ) is irradiated with the exciting energy, which means that the scattering centers disappear and it has the normal properties of an optical waveguide.
Fig. 4 veranschaulicht unterschiedliche Arten der Energie- bzw. Signaleinkopplung beispielhaft im Falle der Signaleinspeisung an beliebiger Stelle des Lichtwellenleiters. Selbstverständlich sind die Mechanismen analog auf eine Signalauskopplung an beliebiger Stelle des Lichtwellenleiters anwendbar. In der obersten Abbildung wird das Signal hoher Leistung (41) in den Lichtwellenleiter (3) eingekoppelt. Die Leistung des Signals ist hier so hoch gewählt, dass am Ort der Einstrahlung in den Lichtwellenleiter Streuzentren entstehen, welche wiederum ein Teil des Signals in Ausbreitungsrichtung des Lichtwellenleiters in diesen einkoppeln. Die mittlere Abbildung zeigt den bevorzugten Anwendungsfall, bei dem das Datensignal (1) und die anregende bzw. steuernde Energie (8) der Streuzentren von getrennten Quellen in den Lichtwellenleiter (3) eingekoppelt werden.Fig. 4 illustrates different types of energy or signal coupling by way of example, in the case of the signal fed at any point of the optical waveguide. Of course, the mechanisms can be applied analogously to signal decoupling at any point on the optical waveguide. In the top illustration, the high power signal (41 ) is coupled into the optical fiber (3 ). The power of the signal is chosen so high that scattering centers arise at the point of radiation into the optical waveguide, which in turn couple part of the signal in the direction of propagation of the optical waveguide. The middle figure shows the preferred application in which the data signal (1 ) and the exciting or controlling energy (8 ) of the scattering centers are coupled into the optical waveguide (3 ) from separate sources.
Die unterste Abbildung zeigt den Fall, dass eine andere Energieform als Licht, beispielsweise ionisierende Strahlung (42) zur Erzeugung von Streuzentren in den Lichtwellenleiter eingekoppelt wird. Zur Informationsübertragung wird hier wieder moduliertes Licht (8) im Bereich der Streuzentren eingekoppelt.The bottom illustration shows the case in which a form of energy other than light, for example ionizing radiation (42 ), is coupled into the optical waveguide in order to generate scattering centers. For the transmission of information, modulated light (8 ) is coupled in again in the region of the scattering centers.
InFig. 5 ist beispielhaft eine Anordnung mit einer ebenen Elektrode dargestellt. Ein Lichtwellenleiter (3) ist auf einer Halterung (14) befestigt. Ein elektrisches Feld zur Steuerung der reversiblen Streuzentren wird zwischen einer Elektrode (15) und der Halterung erzeugt.An arrangement with a flat electrode is shown by way of example inFIG. 5. An optical fiber (3 ) is attached to a holder (14 ). An electrical field for controlling the reversible scattering centers is generated between an electrode (15 ) and the holder.
InFig. 6 ist beispielhaft eine Anordnung mit einer gewölbten Elektrode dargestellt. Ein Lichtwellenleiter (3) ist auf einer Halterung (14) befestigt. Ein elektrisches Feld zur Steuerung der reversiblen Streuzentren wird zwischen einer gewölbten Elektrode (15) und der Halterung erzeugt. Durch die Form der Elektrode kann die Feldverteilung exakt eingestellt werden.An arrangement with a curved electrode is shown by way of example inFIG. 6. An optical fiber (3 ) is attached to a holder (14 ). An electric field for controlling the reversible scattering centers is generated between a curved electrode (15 ) and the holder. The shape of the electrode allows the field distribution to be set precisely.
InFig. 7 ist beispielhaft eine Anordnung mit zwei Elektroden dargestellt. Ein Lichtwellenleiter (3) ist auf einer Halterung (14) befestigt. Ein elektrisches Feld zur Steuerung der reversiblen Streuzentren wird zwischen einer ersten Elektrode (15a) und einer zweiten Elektrode (15b) erzeugt. In dieser Ausgestaltung kann die Halterung aus beliebigen Material sein, sie ist jedoch bevorzugt aus einem nichtleitenden Material, um die Feldverteilung zwischen den Elektroden möglichst wenig zu beeinflussen. Auch hier kann durch die Form der Elektrode kann die Feldverteilung exakt eingestellt werden.An arrangement with two electrodes is shown by way of example inFIG. 7. An optical fiber (3 ) is attached to a holder (14 ). An electric field for controlling the reversible scattering centers is generated between a first electrode (15 a) and a second electrode (15 b). In this embodiment, the holder can be made of any material, but is preferably made of a non-conductive material in order to influence the field distribution between the electrodes as little as possible. Here too, the shape of the electrode allows the field distribution to be set precisely.
InFig. 8 beispielhaft Fall einer kontinuierlich gegenüber dem Lichtwellenleiter bewegten Ankopplungsstelle gezeigt. Eine Elektrode (15) wird zusammen mit einer Lichtquelle, welche eine in den Lichtwellenleiter (3) einzukoppelnde Strahlung (1) erzeugt entlang des Lichtwellenleiters in Richtung des Pfeils (16) bewegt. In dieser schematischen Darstellung ist nur eine Elektrode dargestellt. Auf die Darstellung eine Gegenelektrode in Form einer Halterung oder mindestens einer weiteren Elektrode wurde hier aus Gründen der Anschaulichkeit verzichtet. Auf Grund des elektrischen Feldes unter der Elektrode (15) bilden sich unter dieser Elektrode Streuzentren aus. Durch die Trägheit der Flüssigkristalle bleiben diese Streuzentren eine gewisse Zeit bestehen. Mit sich nun auf Grund der kontinuierlichen Bewegung die Lichtquelle und damit auch der Ort der Ankopplung fortbewegen, so bleiben diese kontinuierlich in einem Bereich, in dem zwar kein elektrisches Feld mehr besteht, aber auf Grund der Trägheit der Flüssigkristalle noch Streuzentren vorhanden sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Elektrode bzw. die Elektroden weitestgehend frei gestaltet werden können, ohne auf die Belange der Lichteinkopplung Rücksicht nehmen zu müssen.FIG. 8 shows an example of a coupling point that is continuously moved relative to the optical waveguide. An electrode (15 ) is moved together with a light source, which generates radiation (1 ) to be coupled into the optical waveguide (3 ), along the optical waveguide in the direction of the arrow (16 ). Only one electrode is shown in this schematic representation. A counterelectrode in the form of a holder or at least one further electrode has been omitted here for reasons of clarity. Because of the electric field under the electrode (15 ), scattering centers form under this electrode. Due to the inertia of the liquid crystals, these scattering centers remain for a certain time. Now that the light source and thus the location of the coupling are moving due to the continuous movement, they remain continuously in an area in which there is no longer an electric field, but due to the inertia of the liquid crystals there are still scattering centers. This arrangement has the advantage that the electrode or electrodes can be designed as freely as possible without having to take into account the needs of light coupling.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10160233ADE10160233B4 (en) | 2001-02-02 | 2001-12-07 | Device for transmitting optical signals with lateral coupling to optical waveguides |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10106297ADE10106297A1 (en) | 2000-06-08 | 2001-02-02 | Optical data transmission system |
| DE10160233ADE10160233B4 (en) | 2001-02-02 | 2001-12-07 | Device for transmitting optical signals with lateral coupling to optical waveguides |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10160233A1true DE10160233A1 (en) | 2003-06-26 |
| DE10160233B4 DE10160233B4 (en) | 2008-10-02 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10160233AExpired - Fee RelatedDE10160233B4 (en) | 2001-02-02 | 2001-12-07 | Device for transmitting optical signals with lateral coupling to optical waveguides |
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10160233B4 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10353891A1 (en)* | 2003-11-18 | 2005-06-30 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Arrangement for data transmission between a stationary and a movable component |
| DE102004028814A1 (en)* | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Siemens Ag | Printed circuit board, has light conductor unit arranged between printed circuit board layers, where one layer has passage opening lined with material whose refractive index is similar to that of light conductor unit |
| EP1724952A4 (en)* | 2004-03-04 | 2007-05-09 | Nakagawa Lab Inc | Communications system and leaky optical fiber |
| WO2020182497A1 (en)* | 2019-03-13 | 2020-09-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Detection system for light communications with waveguide |
| US10895701B1 (en) | 2019-09-17 | 2021-01-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Light guide structure with multiple entrances |
| US10958340B2 (en) | 2019-05-09 | 2021-03-23 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Multi-channel light communications via waveguides |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4081672A (en)* | 1976-10-04 | 1978-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Low-loss signal coupler for optical communications and integrated optics |
| US4371897A (en)* | 1980-09-02 | 1983-02-01 | Xerox Corporation | Fluorescent activated, spatially quantitative light detector |
| US4733929A (en)* | 1986-02-05 | 1988-03-29 | Brown David C | Diffuser fiber incident energy concentrator and method of using same |
| DE3938321A1 (en)* | 1989-05-16 | 1990-11-22 | Asahi Optical Co Ltd | OPTICAL SIGNAL MIXING DEVICE |
| DE4124863A1 (en)* | 1991-07-26 | 1993-01-28 | Merck Patent Gmbh | ELECTROOPTIC ARRANGEMENT |
| DE4314031A1 (en)* | 1993-04-29 | 1994-11-03 | Fraunhofer Ges Forschung | Monitoring and protection device for optical-fibre cables (fibre-optic cables) |
| DE4329914A1 (en)* | 1993-09-04 | 1995-03-09 | Willing Gmbh Dr Ing | Linear optical waveguide (light guide) |
| EP0819971A2 (en)* | 1996-07-19 | 1998-01-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Switchable liquid crystal device and method of making a switchable liquid crystal device |
| WO1999004309A1 (en)* | 1997-07-17 | 1999-01-28 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Device for transmitting optical signals between two dynamically decoupled systems |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20021834U1 (en)* | 2000-12-22 | 2001-03-15 | Schleifring und Apparatebau GmbH, 82256 Fürstenfeldbruck | Device for coupling light into a light-conducting layer within a hybrid electrical-optical circuit board |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4081672A (en)* | 1976-10-04 | 1978-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Low-loss signal coupler for optical communications and integrated optics |
| US4371897A (en)* | 1980-09-02 | 1983-02-01 | Xerox Corporation | Fluorescent activated, spatially quantitative light detector |
| US4733929A (en)* | 1986-02-05 | 1988-03-29 | Brown David C | Diffuser fiber incident energy concentrator and method of using same |
| DE3938321A1 (en)* | 1989-05-16 | 1990-11-22 | Asahi Optical Co Ltd | OPTICAL SIGNAL MIXING DEVICE |
| DE4124863A1 (en)* | 1991-07-26 | 1993-01-28 | Merck Patent Gmbh | ELECTROOPTIC ARRANGEMENT |
| DE4314031A1 (en)* | 1993-04-29 | 1994-11-03 | Fraunhofer Ges Forschung | Monitoring and protection device for optical-fibre cables (fibre-optic cables) |
| DE4329914A1 (en)* | 1993-09-04 | 1995-03-09 | Willing Gmbh Dr Ing | Linear optical waveguide (light guide) |
| EP0819971A2 (en)* | 1996-07-19 | 1998-01-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Switchable liquid crystal device and method of making a switchable liquid crystal device |
| WO1999004309A1 (en)* | 1997-07-17 | 1999-01-28 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Device for transmitting optical signals between two dynamically decoupled systems |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10353891A1 (en)* | 2003-11-18 | 2005-06-30 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Arrangement for data transmission between a stationary and a movable component |
| DE10353891B4 (en)* | 2003-11-18 | 2007-03-29 | Jenoptik Laser Optik Systeme Gmbh | Arrangement for data transmission between a stationary and a movable component |
| EP1724952A4 (en)* | 2004-03-04 | 2007-05-09 | Nakagawa Lab Inc | Communications system and leaky optical fiber |
| DE102004028814A1 (en)* | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Siemens Ag | Printed circuit board, has light conductor unit arranged between printed circuit board layers, where one layer has passage opening lined with material whose refractive index is similar to that of light conductor unit |
| WO2020182497A1 (en)* | 2019-03-13 | 2020-09-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Detection system for light communications with waveguide |
| CN113557460A (en)* | 2019-03-13 | 2021-10-26 | 瑞典爱立信有限公司 | Detection system for optical communication using waveguides |
| US11349567B2 (en) | 2019-03-13 | 2022-05-31 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Use of waveguides and lenses to improve light communication reception in devices |
| US11804898B2 (en) | 2019-03-13 | 2023-10-31 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Use of waveguides and lenses to improve light communication reception in devices |
| US10958340B2 (en) | 2019-05-09 | 2021-03-23 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Multi-channel light communications via waveguides |
| US10895701B1 (en) | 2019-09-17 | 2021-01-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Light guide structure with multiple entrances |
| WO2021052646A1 (en)* | 2019-09-17 | 2021-03-25 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Light guide structure with multiple entrances |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10160233B4 (en) | 2008-10-02 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0048867B1 (en) | Bridge switch device for an optical fibre | |
| DE69810919T2 (en) | DEVICE AND METHOD FOR ILLUMINATING A LIGHT-SENSITIVE MEDIUM | |
| DE2916956C2 (en) | Light emitting device | |
| DE3004714A1 (en) | MECHANICAL, OPTICAL SWITCHER | |
| DE102008001653A1 (en) | Lens arrangement for optical rotary transformer | |
| DE3687920T2 (en) | ELECTROOPTIC WAVE LEAD MODULATOR. | |
| DE10239602B3 (en) | Optical signal system, for a railway shunting yard, has a green-emitting laser coupled to an optic fiber along at least part of the length of connecting cable, giving externally visible illumination | |
| EP1309891A2 (en) | Optical data transfer system | |
| DE2804363C2 (en) | Arrangement for the light modulation of light transmitted via an optical waveguide | |
| DE10160233B4 (en) | Device for transmitting optical signals with lateral coupling to optical waveguides | |
| DE4334785C2 (en) | Light barrier arrangement for the monitoring of passages, in particular doors, such as. B. elevator doors, with a variety of individual light barriers | |
| EP1346079A2 (en) | Device for the transmission of optical signals by means of planar light guides | |
| DE2205728C3 (en) | Optical component consisting of a multilayer semiconductor body | |
| EP1512042B1 (en) | Device for optical signal transmission between two units that are displaced in relation to one another | |
| DE3619778C1 (en) | Optical fiber for a data bus system | |
| EP1504548B1 (en) | Device for optically transmitting signals between two units moving relative to one another | |
| DE3131227C2 (en) | Electrically controllable optical modulator | |
| DE2839444A1 (en) | Optical transducer using optical fibre - is fixed at one end and driven in defined path at other end | |
| DE3830119A1 (en) | Optical coupling device | |
| DE4105989A1 (en) | Light coupler supplying e.g. laser beam to bundle of optical fibres - focuses high intensity light onto individual light conductors e.g. of catheter | |
| DE10240228B4 (en) | Optical cable for transmission of data has transmitter at one end and receiver at other end and movable sensor device between two ends | |
| AT402455B (en) | INFORMATION DEVICE FOR THE REVIEW OF OPTICALLY PERCEPTABLE ALPHANUMERIC AND / OR GRAPHICAL REPRESENTATIONS | |
| DE9320347U1 (en) | Microsystem for light beam guidance | |
| DE3230152A1 (en) | Multiple connector for optical waveguides (optical fibre cables) | |
| DE4340025A1 (en) | Transmission system for optical signals |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AF | Is addition to no. | Ref document number:10106297 Country of ref document:DE Kind code of ref document:P | |
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8162 | Independent application | ||
| 8125 | Change of the main classification | Ipc:G02F 1/13 AFI20051017BHDE | |
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |