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DE29508660U1 - Optical transmission and reception arrangement - Google Patents

Optical transmission and reception arrangement

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DE29508660U1
DE29508660U1 DE29508660U DE29508660U DE29508660U1 DE 29508660 U1 DE29508660 U1 DE 29508660U1 DE 29508660 U DE29508660 U DE 29508660U DE 29508660 U DE29508660 U DE 29508660U DE 29508660 U1 DE29508660 U1 DE 29508660U1
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Germany
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coupler
wavelength
optical
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transmitter
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Description

R. 27962
19.05.95 Hs/MoR.27962
19.05.95 Hs/Mo

ANT Nachrichtentechnik GMBH, Backnang 10ANT Communications Technology GMBH, Backnang 10

Optische Sende- und Empfangsanordnung Stand der Technik Optical transmitting and receiving arrangement State of the art

Die Erfindung betrifft eine optische Sende- und Empfangsanordnung für bidirektionale optische Übertragungssysteme mit Wellenlängenmultiplex auf einer übertragungsfaser, mit einem optischen Koppler, einem Sender einem Empfänger und einem wellenlängenselektiven Filter, wobei ein erster Anschluß des Kopplers mit der Übertragungsfaser, ein zweiter Anschluß mit dem Sender und ein dritter Anschluß des Kopplers über das wellenlängenselektive Filter mit dem Empfänger verbunden ist.The invention relates to an optical transmitting and receiving arrangement for bidirectional optical transmission systems with wavelength division multiplexing on a transmission fiber, with an optical coupler, a transmitter, a receiver and a wavelength-selective filter, wherein a first connection of the coupler is connected to the transmission fiber, a second connection to the transmitter and a third connection of the coupler is connected to the receiver via the wavelength-selective filter.

Aus B. Hillerich et al. "Duplexer with Hybrid Integrated 0 Light Emitter and Detector", Conf.Proc. 10.ECOC, Stuttgart, 1984, Seiten 166 bis 167 ist eine optische Sende- und Empfangsanordnung bekannt, die einen Lichtsender, einen Lichtempfänger, zwei Kugellinsen und ein wellenlängenselektives.Kantenfilter zur Trennung des Sende- und Empfangslichts, einen Empfangslichtwellenleiter mit einem weiteren wellenlängenselektiven Filter und einen bidirektional betriebenen Übertragungslichtwellenleiter enthält. Die optischen Bauelemente der beschriebenenFrom B. Hillerich et al. "Duplexer with Hybrid Integrated 0 Light Emitter and Detector", Conf.Proc. 10.ECOC, Stuttgart, 1984, pages 166 to 167, an optical transmitting and receiving arrangement is known which contains a light transmitter, a light receiver, two ball lenses and a wavelength-selective edge filter for separating the transmitted and received light, a receiving optical waveguide with a further wavelength-selective filter and a bidirectionally operated transmission optical waveguide. The optical components of the described

R. 27962R.27962

Anordnung müssen sehr genau aufeinander einjustiert werden. Außerdem besitzt die optische Sende- und Empfangsanordnung hohe Reflexionsverluste aufgrund der vielen optischen Bauelemente, die eingesetzt werden.
5The arrangement must be adjusted very precisely to one another. In addition, the optical transmitting and receiving arrangement has high reflection losses due to the many optical components that are used.
5

Es wird eine optische Sende- und Empfangsanordnung angegeben, die aus kommerziell erhältlichen, billigen Einzelkomponenten aufgebaut werden kann. Der Aufbau kann dabei ohne zusätzlichen Justageaufwand durchgeführt werden.An optical transmitting and receiving arrangement is specified that can be constructed from commercially available, inexpensive individual components. The construction can be carried out without any additional adjustment effort.

Die optische Sende- und Empfangsanordnung ist als wellenlängenselektiver Duplexer ausgebildet, der eine hohe Übersprechdämpfung aufweist. Die optische Sende- und Empfangsanordnung zeichnet sich dadurch aus, daß man über das Koppelverhältnis bestimmen kann, welche Leistung auf der Übertragungsfaser übertragen wird.The optical transmitting and receiving arrangement is designed as a wavelength-selective duplexer that has a high level of crosstalk attenuation. The optical transmitting and receiving arrangement is characterized by the fact that the coupling ratio can be used to determine which power is transmitted on the transmission fiber.

Der Duplexer ist dazu geeignet, mit Einmodenfasern aufgebaut zu werden.The duplexer is suitable for being constructed with single-mode fibers.

0 Zum Aufbau der optischen Sende- und Empfangsanordnung werden folgende Einzelkomponenten eingesetzt: ein Steckerpaar mit schrägen Stirnflächen, vorzugsweise 8°, ein nichtwellenlängenselektiver Faserkoppler, ein konfektionierter Halbleiterlaser mit Faserpigtail, eine konfektionierte Photodiode mit Faserpigtail, eine Filterfolie für Transmission des Empfangslichts und Reflexion des Sendelichts bei einem Einfallswinkel von 8°.0 The following individual components are used to construct the optical transmitting and receiving arrangement: a pair of connectors with slanted end faces, preferably 8°, a non-wavelength-selective fiber coupler, a prefabricated semiconductor laser with fiber pigtail, a prefabricated photodiode with fiber pigtail, a filter film for transmission of the received light and reflection of the transmitted light at an angle of incidence of 8°.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 0 Zeichnungen erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained with reference to the drawings. They show:

Figur 1 die Zusammenstellung von Einzelkomponenten zu einem wellenlängenselektiven'Duplexer und
Figur 2 ein Steckerpaar mit geneigten Lichtleitfaserendflächen und Filterfolie. 35Figure 1 shows the combination of individual components to form a wavelength-selective duplexer and
Figure 2 a pair of connectors with inclined optical fiber end faces and filter foil. 35

R. 27962No. 27962

In Figur 1 ist ein nichtwellenlangenselektiver Koppler K, beispielsweise ein Schmelzkoppler, mit den Anschlüssen 1 bis 4 dargestellt. Das Teilungsverhältnis des Kopplers K kann entweder 1:2 oder auch unsymmetrisch sein. Am Anschluß 1 ein Sender S, bestehend aus einem Halbleiterlaser mit einem Faserpigtail angeschlossen. Der Sender S sendet Licht mit der Wellenlänge &lgr;]_ aus, das den Koppler K durchläuft. Dabei wird der Anteil t in den Anschluß 3 des Koppler K und der Anteil (1-t) in den Anschluß 4 des Kopplers K eingekoppelt.Figure 1 shows a non-wavelength-selective coupler K, for example a fused coupler, with connections 1 to 4. The division ratio of the coupler K can be either 1:2 or asymmetrical. A transmitter S consisting of a semiconductor laser with a fiber pigtail is connected to connection 1. The transmitter S emits light with the wavelength λ]_, which passes through the coupler K. The portion t is coupled into connection 3 of the coupler K and the portion (1-t) into connection 4 of the coupler K.

Der Anschluß 4 ist ein blinder Anschluß und endet beispielsweise gegen Luft. Am Anschluß 3 des Kopplers K ist die Übertragungsfaser UF angekoppelt, die die Sendewellenlänge &lgr;^ aufnimmt. Aus der Übertragungsfaser ÜF kommt das Empfangssignal mit der Wellenlänge &lgr;2, das im Koppler auf die Anschlüsse 1 und 2 mit den Leistungen t und (1-t) aufgeteilt wird. Der Anteil (1-t) trifft als Nutzsignal auf den Empfangszweig am Anschluß 2. Dort durchläuft es ein Filter F und erreicht einen Empfänger E. Der Empfänger E wird aus der vorkonfektionierten Photodiode mit Pigtail gebildet. Das Filter F befindet sich zwischen zwei Lichtwellenleitersteckern mit geneigter Stirnfläche. Die Anordnung mit den Lichtwellenleitersteckern ist in Figur 2 detailliert dargestellt. Zwei Lichtwellenleiterstecker Sl und S2, sind gemeinsam in einer Buchse B geführt. Zwischen die Stecker Sl und S2 ist eine dünne Folie F0 geklemmt, die auf einer Seite eine Filterschicht Fj_, aufweist, die die Wellenlänge &lgr;2 durchläßt und die Wellenlängen X1 reflektiert. Die Normalen der Steckerstirnflächen und damit auch die dazwischengeklemmte Folie ist um einen Winkel &dgr; gegenüber der Steckerachse geneigt. Der Winkel &dgr; ist so gewählt, daß das reflektierte Licht der Wellenlänge &lgr;^ nicht mehr in der Faser geführt werden kann. Bei Standard-Einmodenfasern genügt hierzu ein Winkel von 8°. Das Filter hat die Aufgabe, das vom Sender S kommende Licht, das am blinden Anschluß 4 oder an Spleißen oderConnection 4 is a blind connection and ends, for example, in the air. Connection 3 of the coupler K is coupled to the transmission fiber UF, which picks up the transmission wavelength λ^ . The reception signal with the wavelength λ 2 comes from the transmission fiber ÜF and is split in the coupler between connections 1 and 2 with the powers t and (1-t). The portion (1-t) hits the reception branch at connection 2 as a useful signal. There it passes through a filter F and reaches a receiver E. The receiver E is formed from the pre-assembled photodiode with pigtail. The filter F is located between two fiber optic plugs with an inclined front surface. The arrangement with the fiber optic plugs is shown in detail in Figure 2. Two fiber optic plugs Sl and S2 are routed together in a socket B. A thin foil F 0 is clamped between the connectors Sl and S2, which has a filter layer Fj_, on one side, which lets the wavelength λ 2 through and reflects the wavelengths X 1. The normal of the connector faces and thus also the foil clamped between them is inclined at an angle δ to the connector axis. The angle δ is chosen so that the reflected light of wavelength λ^ can no longer be guided in the fiber. For standard single-mode fibers, an angle of 8° is sufficient. The filter has the task of filtering the light coming from the transmitter S, which is reflected at the blind connection 4 or at splices or

R. 27962R.27962

Steckverbindungen auf der Übertragungsfaser oder am Anschluß 3 reflektiert wird, vom Empfänger E fernzuhalten und dadurch die Übersprechungdämpfung zu erhöhen. Kommerziell erhältliche Filterfolien haben eine Sperrdämpfung von 40 dB. Endet der blinde Anschluß 4 beispielsweise gegen Luft, so wird ein Anteil von -14 dB reflektiert. Das vom Sender kommende Licht muß, ehe es den Empfangszweig erreichen kann, zweimal den Koppler K durchlaufen. Bei einem Teilungsverhältnis von 1:2 entsprechend 3 dB kommen hier noch einmal 6 dB zur Ubersprechdampfung hinzu. Insgesamt ergibt sich also eine Ubersprechdampfung von (40 + 14 + 2 · 3) dB = 60 dB, die durch Absumpfen des blinden Anschlusses 3 noch weiter erhöht werden könnte.Plug connections on the transmission fiber or at connection 3 are kept away from the receiver E and thus the crosstalk attenuation is increased. Commercially available filter foils have a stop attenuation of 40 dB. If the blind connection 4 ends against air, for example, a proportion of -14 dB is reflected. The light coming from the transmitter must pass through the coupler K twice before it can reach the receiving branch. With a division ratio of 1:2 corresponding to 3 dB, another 6 dB is added to the crosstalk attenuation. Overall, this results in a crosstalk attenuation of (40 + 14 + 2 · 3) dB = 60 dB, which could be increased even further by draining the blind connection 3.

Das Licht der Wellenlänge &lgr;2 kann über den Koppler K auch in den Sender S gelangen. Da es aber eine andere Wellenlänge als das gesendete Licht hat, wird der Sendelaser durch das einfallende Licht nicht gestört. Sollten die Wellenlängen X1 und %2 so nane beieinander liegen, daß der Sendelaser durch die Wellenlänge &lgr;2 durch gestört wird, so kann vor dem Sender am Anschluß 1 ein zweiter Filter, der zwischen zwei Steckern angeordnet ist, eingefügt werden.The light of wavelength λ 2 can also reach the transmitter S via the coupler K. However, since it has a different wavelength than the transmitted light, the transmitting laser is not disturbed by the incident light. If the wavelengths X 1 and %2 are so close together that the transmitting laser is disturbed by the wavelength λ 2 , a second filter, which is arranged between two plugs, can be inserted in front of the transmitter at connection 1.

In der Praxis wird häufig gefordert, daß der Lichtpegel in der Übertragungsfaser aus Sicherheitsgründen einen vorgegebenen Pegel, in Deutschland -6 dBm, nicht überschreiten darf, was bei der Ankopplung des Sendelasers zu Problemen führen kann, da das in die Faser eingekoppelte Sendelicht eine höhere Leistung besitzt. In diesem Fall ist 0 es vorteilhaft, ein unsymmetrisches Koppelverhältnis zu wählen, was entsprechend der Empfangsleistung zugute kommt.In practice, it is often required that the light level in the transmission fiber must not exceed a specified level, in Germany -6 dBm, for safety reasons, which can lead to problems when coupling the transmitting laser, since the transmitted light coupled into the fiber has a higher power. In this case, it is advantageous to choose an asymmetrical coupling ratio, which benefits the reception power accordingly.

Claims (3)

R. 27962 19.05.95 Hs/Mo ANT Nachrichtentechnik GMBH, Backnang AnsprücheR. 27962 19.05.95 Hs/Mo ANT Nachrichtentechnik GMBH, Backnang Claims 1. Optische Sende- und Empfangsanordnung für bidirektionale optische Übertragungssysteme mit Wellenlängenmultiplex auf einer Übertragungsfaser (UF), mit einem optischen Koppler (K), einem Sender (S), einem Empfänger (E) und einem wellenlängenselektiven Filter (F), wobei ein Anschluß des Kopplers (K) mit der Übertragungsfaser (ÜF), ein zweiter Anschluß mit dem Sender (S) und ein dritter Anschluß des Kopplers (K) über das wellenlängenselektive Filter (F) mit dem Empfänger (E) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppler (K) ein Faserkoppler eingesetzt wird, daß zwischen Koppler (K) und Empfänger (E) ein Steckerpaar mit schrägen Lichtleitfaserendflächen angeordnet ist und daß zwischen den schrägen Lichtleitfaserendflächen der Stecker eine Folie als wellenlängenselektives Filter (F) angeordnet ist.1. Optical transmitting and receiving arrangement for bidirectional optical transmission systems with wavelength division multiplexing on a transmission fiber (UF), with an optical coupler (K), a transmitter (S), a receiver (E) and a wavelength-selective filter (F), whereby one connection of the coupler (K) is connected to the transmission fiber (ÜF), a second connection to the transmitter (S) and a third connection of the coupler (K) is connected to the receiver (E) via the wavelength-selective filter (F), characterized in that a fiber coupler is used as the coupler (K), that a pair of plugs with slanted optical fiber end faces is arranged between the coupler (K) and the receiver (E), and that a film as a wavelength-selective filter (F) is arranged between the slanted optical fiber end faces of the plugs. 2. Optische Sende- und Empfangsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppler (K) ein wellenlängenunabhängiger Schmelzkoppler eingesetzt ist.2. Optical transmitting and receiving arrangement according to claim 1, characterized in that a wavelength-independent fused coupler is used as the coupler (K). 3. Optische Sende- und'Empfangsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Koppler (K) und dem Sender (S) ein Steckerpaar mit schrägen 5 Lichtleitfaserendlächen angeordnet ist und daß zwischen den3. Optical transmitting and receiving arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that a pair of plugs with oblique 5 optical fiber end surfaces is arranged between the coupler (K) and the transmitter (S) and that between the • ·· R. 27962R.27962 schrägen Lichtleitfaserendflächen der Stecker eine Folie als wellenlängenselektives Filter angeordnet ist.A foil is arranged as a wavelength-selective filter on the inclined optical fiber end surfaces of the connector.
DE29508660U 1995-05-24 1995-05-24 Optical transmission and reception arrangement Expired - Lifetime DE29508660U1 (en)

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