DE1268527B

DE1268527B - Method for the joint transmission of light signals

Info

Publication number: DE1268527B
Application number: DE19661268527
Authority: DE
Inventors: Siegfried Raith
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1966-10-13
Filing date: 1966-10-13
Publication date: 1968-05-16

Description

Verfahren zum gemeinsamen Übertragen von Lichtsignalen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gemeinsamen Übertragen von Lichtsignalen zweier zum gleichen Sender gehörender, aber voneinander unabhängiger Lichtquellen über eine für beide Lichtsignale geometrisch gleiche Wegstrecke; nach gemeinsamem Durchlaufen dieser Wegstrecke werden die Lichtsignale durch Fotodetektoren voneinander getrennt empfangen.Method for the joint transmission of light signals The invention relates to a method for the joint transmission of light signals from two to the same transmitter but independent light sources a path that is geometrically the same for both light signals; after going through together Along this route, the light signals are separated from one another by photo detectors receive.

Verfahren dieser Art sind bekannt. Als Beispiel sei ein Verfahren angeführt, bei dem innerhalb der Brennweite von Sende- und Empfangsoptik je ein tgildurchlässiger Spiegel schräg zur optischen Achse angeordnet ist. Der teildurchlässige Spiegel erzeugt einen zweiten Brennpunkt der Linse, der spiegelbildlich zum ursprünglichen liegt. In den so gewonnenen ,beiden senderseitigen Brennpunkten werden Lichtquellen angeordnet, wodurch ein gemeinsames übertragen zweier Lichtsignale möglich ist. Um die Lichtsignale nachträglich voneinander zu unterscheiden, werden vor den Lichtquellen Polarisationsfilter eingebaut. Für einen getrennten Empfang der Lichtsignale sind - analog dem Senderaufbau - in den Brennpunkten des Empfängers Fotodetektoren und davor gleichfalls Polarisationsfilter erforderlich.Processes of this type are known. Take a procedure as an example listed, in which one each within the focal length of the transmitting and receiving optics Tgildranspariger mirror is arranged obliquely to the optical axis. The partially permeable Mirror creates a second focal point of the lens that is a mirror image of the original lies. In the two transmitter-side focal points obtained in this way, light sources become arranged, whereby a joint transmission of two light signals is possible. In order to subsequently differentiate the light signals from one another, the light sources are placed in front of them Built-in polarization filter. For a separate reception of the light signals are - analogous to the transmitter structure - in the focal points of the receiver photodetectors and polarization filter is also required beforehand.

Der entscheidende Nachteil der mit halbdurchlässigen Spiegeln und Polarisationsfiltern arbeitenden Verfahren ist der durch die Verwendung dieser Mittel bedingte, relativ große Intensitätsverlust. Durch das Polarisationsfilter, den halbdurchlässigen Spiegel des Senders und den halbdurchlässigen Spiegel des Empfängers geht jeweils etwa die Hälfte der Intensität von dem sie passierenden Lichtbündel verloren, so daß schließlich nurmehr etwa ein Achtel der ursprünglichen Intensität für den Empfang übrigbleibt.The main disadvantage of having semi-transparent mirrors and The method of working with polarizing filters is through the use of these means conditional, relatively large loss of intensity. Through the polarization filter, the semi-permeable one The transmitter's mirror and the semi-transparent mirror of the receiver work respectively lost about half of the intensity of the light beam passing through it, so that finally only about an eighth of the original intensity for reception remains.

Ferner ist eine Anlage zur übertragung von Signalen mittels modulierter Lichtstrahlen bekannt, bei der Sende- und Empfangsgerät zur Frequenzmodulation eingerichtet sind. Die Senderlichtquelle strahlt hierbei eine Spektrallinie aus, die mittels eines an die Lichtquelle angelegten elektrischen oder magnetischen Feldes in mehrere Komponenten aufgespalten wird. Der Empfänger enthält eine optische Konzentrationsvorrichtung, hinter der die aufgenommenen Lichtstrahlen zwecks Kompensation äußerer Intensitätsschwankungen in zwei Strahlungskanälen verzweigt sind. Von beiden Signalgrößen wird das Verhältnis gebildet, das dann dem ursprünglichen Signal entspricht.Furthermore, a system for the transmission of signals by means of modulated Known light beams, set up in the transmitting and receiving device for frequency modulation are. The transmitter light source emits a spectral line, which by means of an electric or magnetic field applied to the light source into several Components is split up. The receiver contains an optical concentration device, behind which the received light rays for the purpose of compensating for external fluctuations in intensity are branched into two radiation channels. The ratio of both signal quantities is formed, which then corresponds to the original signal.

Das bekannte System ist sehr speziell. Die Modulation des Lichtes erfolgt mit Hilfe des Zeeman- bzw. Starkeffekts, wobei als Lichtquellen vornehmlich Gasentladungslampen dienen. Die empfangsseitige Lichtverzweigung in zwei Strahlungskanäle verwendet das Licht von nur einer Lichtquelle. Bei der Verwendung von nur einer Lichtquelle kann nur ein Lichtsignal empfangen werden.The known system is very special. The modulation of light takes place with the help of the Zeeman or Stark effect, primarily as light sources Gas discharge lamps are used. The light branching on the receiving side into two radiation channels uses the light from only one light source. When using only one Light source can only receive one light signal.

Schließlich ist auch noch eine Anordnung zur Übertragung eines Signals bekanntgeworden, das zum Zweck der verzerrungsarmen Übertragung auf zwei verschiedene Laser mit einer bestimmten Phasenverschiebung aufmoduliert wird. Das Licht dieser beiden Laser wird mittels eines Spiegelsystems vereinigt.Finally, there is also an arrangement for transmitting a signal became known for the purpose of low-distortion transmission to two different Laser is modulated with a certain phase shift. The light of this both lasers are combined by means of a mirror system.

Zunächst tritt auch hier aus einem Sender ein Lichtsignal aus. Es soll nur ein Signal, das zum Zweck verzerrungsarmer Übertragungen auf zwei verschiedene Laser mit bestimmter Phasenverschiebung aufmoduliert wird, übertragen werden. Hier können zwar die beiden Laserstrahlen als voneinander unabhängige Lichtquellen aufgefaßt werden; jedoch wird dieses Licht mit Hilfe eines Spiegelsystems ohne Wertlegung auf eine unterschiedliche Polarisationsrichtung wiedervereinigt. Auch ist eine nachträgliche Trennung nicht mehr möglich.First of all, a light signal emanates from a transmitter here as well. It should only have one signal, which for the purpose of low-distortion transmissions on two different Laser is modulated with a certain phase shift, are transmitted. here the two laser beams can be regarded as independent light sources will; however, this light becomes with the help of a mirror system without value reunited to a different polarization direction. Also is an afterthought Separation no longer possible.

Die aufgezeigten Probleme werden dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß bei sende- und empfangsseitigem Einbau mindestens je eines doppelbrechenden Elements, vorzugsweise eines Wollaston-Prismas, das Licht jeder der beiden Lichtquellen bei seinem Eintritt in das doppelbrechende Element des Senders in zwei Teilstrahlenbündel mit senkrecht stehenden Polarisationsrichtungen aufgespalten wird und beim Verlassen dieses doppelbrechenden Elements jeweils ein Teilstrahlenbündel der einen Lichtquelle gekoppelt mit dem anders polarisierten Teilstrahlenbündel der zweiten Lichtquelle auf den Empfänger ausgestrahlt wird, durch dessen doppelbrechendes Element das gekoppelte Strahlenbündel wiederum so zerlegt und zwei Fotodetektoren des Empfängers zugeführt wird, daß jeder Fotodetektor nur Lichtsignale von der ihm zugeordneten Lichtquelle erhält.The problems identified are solved by the invention at least one birefringent element each in the case of installation on the sending and receiving side, preferably a Wollaston prism, the light from each of the two light sources its entry into the birefringent element of the transmitter in two partial beams is split with perpendicular polarization directions and when leaving this birefringent element each have a partial beam of one light source coupled with the differently polarized partial beam of the second light source is emitted to the receiver, through whose birefringent element the coupled The bundle of rays is broken up in this way and fed to two photodetectors of the receiver will, that each photodetector only receives light signals from the light source assigned to it.

Bei Übernahme der Aufgaben sowohl des Polarisationsfilters als auch des halbdurchlässigen Spiegels durch ein doppelbrechendes Element entsteht in der Hauptsache ein nur einmaliger Intensitätsverlust von 50%. Gegenüber dem bekannten Verfahren ergibt sich damit eine Intensitätssteigerung um den Faktor 4.When taking over the tasks of both the polarization filter and of the semi-transparent mirror through a birefringent element is created in the The main thing is a one-time loss of intensity of 50%. Compared to the known This method results in an increase in intensity by a factor of 4.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben: Der Sender 1 besteht im wesentlichen aus zwei voneinander unabhängigen Lichtquellen 2 und 3, einem Kalkspat-Kristall 4 und einer Sendeoptik 5. Der analoge Aufbau des Empfängers 1' setzt sich im wesentlichen aus den beiden Fotodetektoren 2' und 3', dem Kalkspat Kristall 4' und der Empfangsoptik 5' zusammen. Das Licht 6 und 7 der beiden Lichtquellen 2 und 3 wird bei seinem Eintritt in das doppelbrechende Element 4 in jeweils zwei Teilstrahlenbündel 6'; 6" bzw. 7'; 7" aufgespalten. Die Teilstrahlenbündel 6" und 7" weisen eine zu den Teilstrahlenbündeln 6' und 7' orthogonale Polarisationsrichtung auf. Während die beiden Teilstrahlenbündel 6"' und 7' ungenutzt das doppelbrechende Element 4 und damit den Sender 1 verlassen, werden die anderen beiden die Informationen enthaltenden Teilstrahlenbündel 6' und 7" beim Austritt aus dem doppelbrechenden Element 4 miteinander gekoppelt und über die Sendeoptik 5 auf den Empfänger 1' ausgestrahlt. Nach Überwindung der für die gekoppelten Teilstrahlenbündel 6'; 7" geometrisch gleichen Wegstrecke 8, treffen diese gekoppelten Teilstrahlenbündel im Empfänger 1' über die Empfangsoptik 5' auf das doppelbrechende Element 4'. Dasselbe zerlegt die gekoppelten Teilstrahlenbündel 6', 7" wieder in ihre ursprünglich getrennte Form, so daß der Fotodetektor 2' und der Fotodetektor 3' nur jeweils das Lichtsignal von der ihm zugeordneten Lichtquelle 2 bzw. 3 empfangen kann.The method according to the invention is described below using an exemplary embodiment Described in more detail: The transmitter 1 consists essentially of two mutually independent Light sources 2 and 3, a calcite crystal 4 and a transmission optics 5. The analog one Structure of the receiver 1 'consists essentially of the two photodetectors 2 'and 3', the calcite crystal 4 'and the receiving optics 5' together. The light 6 and 7 of the two light sources 2 and 3 is birefringent when it enters the Element 4 in two partial beams 6 '; 6 "or 7 '; 7" split. the Partial beams 6 "and 7" have an orthogonal to the partial beams 6 'and 7' Direction of polarization. While the two partial beams 6 '' 'and 7' unused leave the birefringent element 4 and thus the transmitter 1, the others will two partial beams 6 'and 7 "containing the information at the exit from the birefringent element 4 coupled together and via the transmission optics 5 broadcast to receiver 1 '. After overcoming the for the coupled partial beams 6 '; 7 ″ geometrically identical path 8, hit these coupled partial beams in the receiver 1 'via the receiving optics 5' onto the birefringent element 4 '. The same thing splits the coupled partial beams 6 ', 7 "back into their originally separate ones Shape so that the photodetector 2 'and the photodetector 3' only each receive the light signal can receive from the light source 2 or 3 assigned to it.

Claims

Patent claim: Method for the joint transmission of light signals from two light sources belonging to the same transmitter but independent of each other over a path that is geometrically the same for both light signals and then received separately by photodetectors, characterized in that at least one birefringent element ( 4 or 4 '), preferably a Wollaston prism, the light (6; 7) from each of the two light sources (2; 3) as it enters the birefringent element (4) of the transmitter (1) in two partial beams (6') and 6 ") or (7 'and 7") is split, the polarization direction of the partial beams (6'; T) being perpendicular to that of the partial beams (6 ";7"), and a partial beam when leaving this birefringent element (6 ') of one light source (2) coupled with the differently polarized partial beam bundle (T') of the second light source (3) on the receiver ( 1 ') is emitted, through whose birefringent element (4') the coupled beam (6 '; 7 ") is again dismantled and two photodetectors (2 '; 31 of the receiver are fed in that each photodetector (2' or 3 ') only light signals (6' or 7") from the light source assigned to it (2 or 3 Publications considered: Deutsche Auslegeschriften No. 1204 978; 1216160.