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DE2916234A1 - Kopplungsvorrichtung zum ein- bzw. auskoppeln von optischen signalen in eine bzw. aus einer uebertragungsglasfaser - Google Patents

Kopplungsvorrichtung zum ein- bzw. auskoppeln von optischen signalen in eine bzw. aus einer uebertragungsglasfaser

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Publication number
DE2916234A1
DE2916234A1 DE19792916234 DE2916234A DE2916234A1 DE 2916234 A1 DE2916234 A1 DE 2916234A1 DE 19792916234 DE19792916234 DE 19792916234 DE 2916234 A DE2916234 A DE 2916234A DE 2916234 A1 DE2916234 A1 DE 2916234A1
Authority
DE
Germany
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optical
phase grating
grating
wavelength
transmission
Prior art date
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Application number
DE19792916234
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English (en)
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DE2916234C2 (de
Inventor
Hans Dr Dammann
Ulrich Dr Killat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
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Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
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Priority to CA000349580A priority patent/CA1154137A/en
Priority to GB8012781A priority patent/GB2049219B/en
Priority to SE8002908A priority patent/SE446668B/sv
Priority to JP5181180A priority patent/JPS55156905A/ja
Priority to US06/141,858 priority patent/US4362359A/en
Priority to FR8008898A priority patent/FR2454634A1/fr
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Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG CMBE, Steindamm 94, 2 Hamburg 1
PHD 79-047
Kopplungsvorrichtung zum Ein- bzw. Auskoppeln von optischen Signalen In eine bzw» aus einer Übertragungsglasfaser
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einkoppeln eines ersten optischen Signals mit einer ersten Wellenlänge in eine Übertragungsglasfaser und zum Auskoppeln eines in der Übertragungsglasfaser in entgegengesetzter Richtung zum ersten optischen Signal verlaufenden zweiten optischen Signals mit mindestens einer zu ersten.Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge, wobei die einzukoppelnden und ausgekoppelten optischen Signale in räumlich voneinander getrennten weiteren Glasfasern verlaufen, bestehend aus einer zwischen der Übertragungsglasfaser und den weiteren Glasfasern angeordneten Abbildungsanordnung, in deren Pupille ein binäres,optisches Gitter liegt, und wobei weitere Glasfasern die in die Beugungsordnung des Gitters abgebeugten zweiten optischen Signale aufnehmen.
Die Nachrichten- bzw. Datenübertragung mit Hilfe von Glasfasern erfolgt im einfachsten Fall eines Dialogbetriebes zwischen zwei Stationen bzw. Endstellen E1, E2, die mittels Übertragungsglasfasern miteinander verbunden sind. Als Beispiel hierfür seien eine Telefonendstelle und ein zugehöriges Vermittlungsamt genannt. Um die Kapazität der Übertragungsglasfasern besser zu nutzen und zudem kostengünstige Systeme anzubieten, ist es vorteilhaft, wenn nur eine Übertragungsglasfaser für den Nachrichtentransport in beiden
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Richtungen benötigt wird. Bei jedem Teilnehmer (Endstellen E1, Ξ2) stellt sich dann das Problem der Einkopplung von optischen Signalen mit einer ersten Wellenlänge (Sendesignalen) in die Übertragungsglasfaser sowie der Auskopplung von optischen Signalen mit einer zur ersten Wellenlänge unterschiedlichen zweiten Wellenlänge (Empfangssignale) aus der Übertragungsglasfaser.
Derartiges Vorrichtungen sind bereits aus "SPIE", Vol.139» Guided Wave Optical Systems and Devices (1978), S.63-69, z.B. Fig. 2, bekannt. Die optischen Signale werden dabei von einem Reflexionsgitter entsprechend ihrer Wellenlänge unterschiedlich stark abgebeugt.
Auf diese Weise läßt sich eine örtliche Trennung der in die Übertragungsglasfaser einzukoppelnden bzw. der aus der Übertragungsglasfaser ausgekoppelten optischen Signale erreichen, die mittels zweier weiterer Glasfasern, an die jeweils ein
Sander bzw. ein Detektor gekoppelt sind, übertragen werden. 20
Beim Durchlaufen der Vorrichtung erleiden die optischen Signale aufgrund des verwendeten Reflexionsgitters jedoch relativ hohe Verluste durch Reflexion und Streuung. Hinzu kommt, daß diese Vorrichtung keine gemeinsame optische Achse aufweist, was zu Konstruktions- und Justierproblemen führt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der die Verluste der sie durchlaufenden Strahlung nur minimal sind, und die nur eine optische Achse aufweist.
Ausgehend vom Oberbegriff des Hauptanspruchs wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gitter als Phasengitter ausge- 1 ^nd
bildet/auf einer optischen Achse gemeinsam mit der Abbildungs-
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anordnung angeordnet ist, daß das Phasengitter wenigstens annähernd ein Tastverhältnis von 1:1 und einen optischen Weglängenunterschied H von wenigstens annähernd
H = (N-I)h = U1X1 mit U1 =1, Z, 3, ...
besitzt, wobei N der Brechungsindex des Phasengitterraaterials, h die Gitterhöhe und X1 die Wellenlänge des in die Übertragungsglasfaser einzukoppelnden optischen Signals ist, und daß das Phasengitter zusätzlich die Bedingung
(N-1)h = (ΐη,,+Ι^ mit n^ - C. 1, 2S ... 2 und k =11. III, „..
IB wenigstens annähernd erfüllt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die besondere Wahl des optischen Weglängenunterschiedes H des in der Pupille der Abbildungsanordnung liegenden transparenten Phasengitters erreicht, daß ein Sendesignal mit einer ersten Wellenlänge X1, das aus einer auf der optischen Achse liegenden weiteren Glasfaser (Sendefaser) austritt, mittels der Abbildungsanordnung in eine auf der anderen Seite der Vorrichtung auf der optischen Achse liegende Übertragungsglasfaser eingekoppelt wird, ohne daß das Phasengitter eine Wirkung auf das Sendesignal ausübt.
Ein aus der Übertragungsglasfaser auszukopplendes zweites optisches Signal mit einer zweiten Wellenlänge Xtj» das in entgegengesetzter Richtung zum ersten optischen Signal verläuft, wird dagegen vom Phasengitter derart beeinflußt, daß es in die +1. bzw. -1. Beugungsordnung abgebeugt wird. Die in beide Gitterordnungen abgeböugte Strahlung wird dabei in andere weitere Glasfasern (Empfangsfasern) eingekoppelt und einem gemeinsamen Detektor zugeführt.
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Das Phasengitter selbst ist binär und besitzt wenigstens annähernd ein Tastverhältnis von 1:1. Ein derartiges Phasengitter besitzt Gitterstrukturen mit nur zwei unterschiedlichen Gitterhöhen (Mäanderförmiges Phasengitter). Bei einem Tastverhältnis von 1:1 besitzen diese Strukturen innerhalb einer Gitterperiode die gleiche ebene Ausdehnung. Ein derartiges Phasengitter ist besonders einfach herstellbar.
Erfüllt das Phasengitter wenigstens annähernd die Bedingung 10
(N-I)h = Cm1+!)^ mit m1 =0, 1, 2, ... 2 und k = II, III, ...
so wird erreicht, daß das aus der Übertragungsglasfaser auszukoppelnde optische Signal mit der Wellenlänge \Tj mit maximaler Intensität in die +1. bzw. -1. Gitterordnung abgebeugt wird,so daß der Detektor, dem die in beide Gitterordnungen abgebeugten Signale zugeführt werden, ein möglichst großes Detektorausgangssignal erzeugt. Entsprechend kann durch diese Bedingung auch die Beugung von Strahlung mit einer anderen Wellenlänge, z.B. Xjjj» \-τγ* in die +1. bzw. -1. Beugungsordnung optimiert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung befindet sich das Phasengitter zwischen zwei auf der optischen Achse angeordneten Linsen, die als Selfoc-Linsen ausgebildet" sind. Selfoc-Linsen sind zylindrische Linsen, deren optische Achse die Zylinderachse ist und die ein derartiges radiales Brechungsindexprofil aufweisen, daß ein auf der Eingangsfläche der Selfoc-Linse und auf der optischen Achse liegender Lichtpunkt die dne hierzu bestimmte Länge besitzende Selfoc-Linse als paralleles Strahlenbündel verlassen kann. Mit Hilfe derartiger Linsen können Vorrichtungen der genannten Art in besonders kompakter und stabiler Weise aufgebaut werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Phasengitter in eine der sich gegenüberliegenden Flächen der Selfoc-Linsen eingebracht, so daß eine Einzelherstellung eines Phasengitters und dessen Justierung zwischen den Selfoc-Linsen entfällt. Das Einbringen des Phasengitters kann z.B. nittels photo lithograph! s eher OOwhriiker) in Verbindung mit naßchemischem Ätzen oder mit reaktivem Sputtern erfolgen.
Beim reaktiven Sputtern weraen die im photolithographis chen Prozeß freigelegten Glas- oder Quarzflächen dadurch abgetragen, daß eine reaktive Substanz mit dem Oberflächenmaterial eine flüchtige Verbindung eingeht. Die resultierende Strukturierung zeichnet sich durch eine hervorragende Kantenschärfe aus.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Nachrichten-Übertragungsstrecke für einen Zweiwellenlängenb etri eb,
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Ein- und Auskoppeln von optischen Signalen in eine bzw. aus einer Übertragungsglasfaser,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Kopplungsverluste in Abhängigkeit des Quotienten und
■ Fig. 4 ein binäres Phasengitter mit einem Tastverhältnis von 1:1.
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BAD ORIGINAL
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In Fig. 1 ist schematisch eine Nachrichten-Übertragungsstrecke für einen Zweiwellenlängenbetrieb zwischen zwei Endstellen E1, E2, z.B. einer Telefonendstelle und einem zugehörigen Vermittlungsamt, dargestellt. Die Endstelle Ξ1 besitzt dabei einen optischen Sender S1, der optische Signale mit einer Wellenlänge Xj aussendet, einen Detektor Ώ2 zum Empfangen von optischen Signalen mit einer Wellenlänge Xjj sowie eine Vorrichtung K1, die über Glasfasern 1 und 2 mit dem Sender S1 bzw. dem Detektor D2 verbunden ist. Diese Vorrichtung K1, an die ferner eine die Endstellen E1, E2 verbindende Übertragungsglasfaser 3 angeschlossen ist, dient dazu, die Sendesignale mit der Wellenlänge \j in die Übertragungsglasfaser 3 einzukoppeln und gleichzeitig die in der Übertragungsglasfaser 3 in entgegengesetzter Richtung verlaufenden, vom Sender S2 der Endstelle E2 ausgesandten Signale mit der Wellenlänge Xjj aus der Übertragungsglasfaser 3 auszukoppeln und sie dem Detektor D2 zuzuführen.
Die Vorrichtung K2 in der Endstelle E2 hat dagegen die Aufgäbe, die vom Sender S2 über eine Glasfaser 4 ausgesandten Signale mit der Wellenlänge \jj in die Übertragungsglasfaser 3 einzukoppeln, während sie die Signale mit der Wellenlänge Xj aus der Übertragungsglasfaser 3 auskoppäLt und sie dem Detektor D1 über eine Glasfaser 5 zuführt.
Beide Endstellen E1, E2 sind also untereinander nur mit einer einzigen Übertragungsglasfaser 3 verbunden, in der optische Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen χ , in entgegengesetzter Richtung verlai fen. Die Kapazität der Übertragungsglasfaser 3 wird auf diese Weise besser ausgenutzt, so daß eine derartige Nachrichten-Übertragungsstrecke kostengünstiger hergestellt werden kann.
In der Fig. 2 ist beispielsweise die Vorrichtung K1 aus
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der Endstelle E1 näher dargestellt. Sie besteht aus zwei auf einer gemeinsamen optischen Achse 6 angeordneten zy~L±ndrisehen Selfoc-Linsen 7 und 8 der Länge L, zwischen denen sich ein geeignet strukturiertes Phasengitter 9 befindet.
An die Außenseite 7a der Selfoc-Linse 7 stößt dabei senkrecht die Übertragungsglasfaser 3 (Fig· 1)> deren Berührungsfläche mit der Selfoc-Linse 7 die optische Achse 6 konzentrisch umgibt. Die Übertragungsglasfaser 3 ist dabei fest mit der Selfoc-Linse 6 verbunden, z.B. verkittet.
An die Außenseite 8a der Selfoc-Linse 8 stoßen senkrecht eine Sendefaser 1 sowie zwei den Detektor D2 und die Selfoc-Linse 8 verbindende Empfangsfasern 2a,b. Die Berührungsfläche der Sendefaser 1 mit der Selfoc-Linse 8 umgibt dabei wiederum konzentrisch die optische Achse 6, während die Empfangsfasern 2a,b unter einem Abstand 1, der weiter unten genauer angegeben wird, von der optischen Achse 6 liegen bzw. die durch das Phasengitter 9 in die +1. Beugungsordnung abgebeugte Strahlung der Wellenlänge \jj auffangen. Auch diese Empfangsfasern 2a,b sind mit der Selfoc-Linse 8, z.B. durch Verkittung, fest verbunden.
Die Selfoc-Linsen 7, 8 besitzen nun eine solche Länge L, daß sie jeweils die punktförmigen, durch die Glasfasern 1 und 3 auf den Außenseiten 8a und 7a erzeugten Lichtquellen in Parallelstrahlen überführen. Ohne das Phasengitter 9 würde somit eine 1:1-Abbildung der Glasfasern 1 und 3 aufeinander stattfinden.
Der optische Weglängenunterschied HL des Phasengitters 9 der Endstelle E1 wird jetzt aber so gewählt, daß er ein Vielfaches der Wellenlänge χ-j- der vom Sender S1 ausgehenden optischen Signale beträgt. Der optische Weglängenunterschied H1 beträgt somit
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H1 = (N1-Oh1 = ηιλχ mit ^ = 1, 2, 3, ... O)
Hierbei ist N1 der Brechungsindex des für das Phasengitter 9 verwendeten Materials, während h1 die Gitterhöhe ist (Ii in Fig. 4). Durch den Einbau des Phasengitters 9 ändern sich die Verhältnisse für die Wellenlänge \j nicht, denn ein Phasengitter 9 mit derartigen Phasenhöhen H1 beeinflußt die Strahlung der Wellenlänge χ-j-nicht. Das optische Signal des Senders S1 wird somit ohne große Strahlungsverluste in die Übertragungsglasfaser 3 eingekoppelt. Sin Übersprechen zwischen den Sende- und Empfangsfasern 1 und 2a»bj. also eine Übertragung von Signalen mit der Wellenlänge \j in die Empfangsfasern 2a,b, tritt hier praktisch nicht auf.
Dagegen wird ein Bruchteil ru der durch die Übertragungsglasfaser 3 ankommenden, z.B. vom Sender S2 ausgesandten Strahlung mit der Wellenlänge \jj in die Empfangsfasern 2a, 2b eingekoppelt, wenn der Abstand I1 vom Zentrum der Empfangsfasern 2a, b zur optischen Achse 6gleich der Aufspaltung von 0. und + 1. Beugungsordnung des Phasengitters 9 ist, wenn also gilt:
I1 = £ . X11 (2)
Hierbei ist f die Brennweite der Selfoc-Linse 8 und I1 die Gitterperiode (d in Fig. 4) des Phasengitters 9 in der Endstelle E1.
Der Bruchteil η1 bestimmt sich zu
t~\ O / /Sw Τ« /1ST Ί ^ \
(3)
wobei η1 seinen maximalen Wert von 81 % erhält, wenn die Bedingung
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l)X11 mit Ji1=O, 1, 2, ... (4)
wenigstens annähernd, erfüllt ist. Vorzugsweise werden die Gleichungen (1) und (4) mit kleinen Zahlen von n. und Ri1 erfüllt, damit die Herstellung des Phasengitters 9 nicht durch allzu große optische "veglängenunterschiede H-1 erschwert wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel besitzen die Selfoc-Linsen 7 und 8 (Selfoc-Linsen des Typs SSSL der Fa, Nippon Sheet Glass Co. Ltd.) bzw. die in beiden Endstellen E1, E2 vorhandenen Selfoc-Linsen (Fig. 1) eine Länge von L = 7,&5 mm, einen Durchmesser von 2 mm und eine Brennweite von f = 3,2 mm. Die Glasfasern 1 bis 5 besitzen dagegen Außendurchmesser von 100/um.
In der Endstelle E1 besteht der optische Sender S1 aus einer Lumineszenzdiode, die Strahlung mit einer Wellenlänge von Xj.= 825 nm aussendet. Ein geeignetes Phasengitter 9 in der Endstelle E1 besitzt bei einer Gitterperiode von z.B. d1=20/um - der größte Wert d1 ergibt sich für den Fall, daß sich die Sende- und Empfangsfasern 1, 2a,b gerade berühren - eine Gitterhöhe h1 von 3,0/um. Der Bruchteil ru der in den Detektor D2 eingekoppelten Strahlung der Wellenlänge beträgt dabei 78 %.
Der in der Endstelle E2 anzuordnende optische Sender S2 besteht aus einer Lumineszenzdiode, die Strahlung mit einer Wellenlänge X11= 1060 nm aussendet. Das in der Endstelle E2 vorhandene Phasengitter mit einem optischen Weglängenunterschied von
H- = (N2-I )h2 = n2\i;E mit n2 = 1» 2» 3* ··
besitzt bei einer Gitterperiode d2 von ebenfalls 20/um eine Gitterhöhe h2 von 3,86 /um. Der Bruchteil
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(6)
der in den Detektor D1 eingekoppelten Strahlung der Wellenlänge \j beträgt etwa 77 %· Der Maximalwert von 81 c,3 würde für
(No-i)ho = (mo+l)xT mit mo = 0, 1, 2, ... (7)
erreicht werden.
Beide Phasengitter in den Endstellen E1 und E2 bestehen dabei aus einem Material mit einem Brechungsindex N=N1=IT2, der bei 1,45 liegt.
Die Abstände I1, I2 der Zentren der Empfangsfasern (z.B. der Empfangsfasern 2a,b in Fig. 2) von der optischen Achse 6 in beiden Endstellen E1, E2 sind aber bei gleicher Gitterperiode (d1=d2) für beide Phasengitter unterschiedlich groß (Gl.4). Gleiche Werte von 1., und lo
' ^
können durch Wahl entsprechender Gitterperioden d1, d2 der Phasengitter erhalten werden.
Faßt man die Gleichungen 1, 4, 5, und 7 zusammen, so erhält man folgenden Ausdruck:
X2 n1 m2 + X2
Hierbei stammen X1 und X2 jeweils aus Gleichung 4 oder und betragen X1, X2 ^, 0,5 .
In Fig. 4 ist eine graphische Darstellung von χ = X1 bzw. X2) in Abhängigkeit von (m1+x)/n1 (durchgezogene Linien) und von n2/(m2+x) (gestrichelte Linien) für unterschied-
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liehe Werte von m und η dargestellt. Unter Berücksichtigung von Gleichung 8 kann auf der Abzisse auch der Quotient λτ/λττ aufgetragen v/erden. Für einen vorgewählten Wert von λτ/λ-rj lassen sich nun die Größen n,, m., X. bzw. zip, nu, Xp aus diesem Diagramm bestimmen. Für das Ausführungsbeispiel erhält man für \T= 825 nm und λττ= 1060 nm einen Quotienten \Ύ/\~^ O578 . Eine von diesem Punkt auf der Abzisse ausgeherde senkrechte Linie (gepunktet) schneidet die Linien nip = np - 2 und m. = 1, n^ = 2. Ausgehend von diesen SchnittpunMen und horizontal verlaufende Linien (gepunktet) schneiden dia Ordinate bei verschiedenen Werten von x^, Xp. Diese Werte lassen sich gemäß der zweiten Ordinate direkt als Verluste V in dB ablesen, die beim Einkoppeln der jeweiligen Strahlung in die Empfangsfasern auftreten. Bei Wahl von Lichtquellen mit anderen Wellenlängen erhält man gemäß dieser Darstellung andere Werte für m^, n^, x,. bzw. nip» Hp, Xp und dementsprechend andere Verluste V^, Vp.
In Fig. 4 ist ein Querschnitt des binären, transparenten Phasengitters 9 aus Fig. 2 dargestellt. Es besitzt ein rechteckförmiges Gitterprofil mit einem Tastverhältnis von 1:1, also eine von Gittertälern 10 bzw. Gitterbergen 11 jeweils zur Hälfte bedeckte Gitterperiode d.
,Es kann beispielsweise als PVF-Foliengitter ausgeführt sein (siehe Knop, Optics Comm., Vol.18, 298 (1976)) oder mit Hilfe von photolithographischen Techniken direkt in eine der sich gegenüberliegenden Innenflächen der Selfoc-Linsen 7 oder 8 geätzt werden.
Die justierten (Kopplungs-)Vorrichtungen K1, K2 mit den Selfoc-Linsen und dem Phasengitter können jeweils mit Epoxidharz oder einem anderen geeigneten Bindemittel zu einem Block mit vier abgehenden Glasfasern 1, 2a, 2b und (siehe Fig. 2) bzw. 3, 4 und 5a, 5b (nicht einzeln darge-
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stellt) vergossen v/erden, so daß eine mechanisch stabile Anordnung entsteht, die nicht mehr dejustierbar ist. Die Enden der jeweils abgehenden Glasfasern sind dabei mit geeigneten Steckverbindungen versehen, so daß die Vorrichtungen K1, K2 miteinander und mit den ihnen zugeordneten Sendern S1, S2 und Detektoren D1, D2 leicht verbunden werden können.
Ferner können die Selfoc-Linsen auch durch andere Linsen oder Linsensysteme ersetzt werden, mit deren Hilfe die aus der Übertragungsglasfaser 3 austretenden optischen Signale auf die Empfangsfasern 2a,b abgebildet v/erden bzw. daß das die Sendefaser 1 verlassene Sendesignal auf die Übertragungsglasfaser 3 abgebildet \\rird. Die Strahlung sollte dabei wenigstens annähernd das Phasengitter 9 senkrecht durchsetzen. Die Glasfasern müssen dann durch andere geeignete Mittel entsprechend positioniert werden.
Beispielsweise kann das Phasengitter in der Pupille einer Bikonvex-Linse oder zwischen zwei Bikonvex-Linsen angeordnet sein.
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Claims (11)

PHILIPS PATENTVERWAL?T<WG ?ΊΒϊί Jt.eiucamm i*4, 2 Hamburg 1 X PHD 79-047 Patentansprüche;
1. Vorrichtung zum Einkuppeln eines ersten optischen Signals mit einer ersten Wellenlänge Cx1-) in eine Übertra · gungsglasfaser (3) und zum Auskoppeln eints in der Übertr λ« gungsglasfaser in entgegengesetzter Richtung zum ersten optischen Signal verlaufenden zweiten optischen Sigr-als mit mindestens einer zur ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge (x-rj)» wobei! ■$■·:■ ein^ukoppelnden und ausgekoppelten optischen Signale in /auirtlich voneinander getrennten weiteren Glasfasern (1S ?a-b) erlaufen, bestehend aus einer zwischen der Überv-.'-igua.igsglasfaser und den weiteren Glasfasern angeordneten Abbildungsanordnung, in deren Pupille ein binäres, optisches Gitter liegt, und wobei weitere Glasfasern die in die Beugungsordnungen des Gitters abgebeugten zweiten optischen Signale aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter als Phasengitter
(9) ausgebildet/auf einer optischen Achse (6) gemeinsam mit der Abbildungsordnung angeordnet ist, daß das Phasengitter wenigstens annähernd ein Tastverhältnis von 1:1 und einen optischen Weglängenunterschied (H) von wenigstens annähernd
H= (N-I)h » Xi1X1 mit ^ = 1, 2, 3,
besitzt, wobei N der Brechungsindex des Phasengittermaterials, h die Gitterhöhe und \j die Wellenlänge des in die Übertragungsglasfaser einzukoppelnden optischen Signals ist, und daß das Phasengitter (9) zusätzlich die Bedingung
(N-I)h = Cm1-Ki)X1^ mit m^ =0, 1, 2, ..,
und k =11, III, wenigstens annähernd erfüllt.
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2. Vorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Phasengitter (9) zwischen zwei auf der optischen Achse (6) angeordneten Linsen (7»8) befindet.
3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ^ie Linsen (7,8) Selfoc-Linsen sind.
h.- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn lij/-.inet s daß das Phasengitter (9) aus einer geeignet iß öT.mkturierten, vorzugsva.se aus PVC bestehenden Folie
5o Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasengitter (9) in eine der sich gegenüberliegenden Flächen der Selfoc-Linsen (7,8) eingebracht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsglasfaser (3) sowie die weiteren Glasfasern (i,2a,b) an den Außenseiten (7a, 8a) der Selfoc-Linsen fest mit diesen verbunden, z.B. verkittet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Selfoc-Linsen und das Phasengitter (9) mit einem Bindemittel, z.B. Epoxidharz, zu einem Block mit der abgehenden Übertragungsglasfaser (3) sowie den weiteren Glasfasern (if2a,b) vergossen sind.
8. Optisches Übertragungssystem zur Übertragung von Nachrichten mittels einer Übertragungsglasfaser (3) im ZweiWellenlängenbetrieb, welches in einer ersten Endstelle (E1) einen optischen Sender (S1) zur Aussendung von Strahlung einer ersten Wellenlänge (\j) und einen
Detektor (D2) zum Empfangen von Strahlung einer zweiten
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■Wellenlänge (λττ) sowie in einer zweiten Endstelle (Ξ2) einen optischen Sender (S2) zur Aussendung von Strahlung der zweiten Wellenlänge (;νπ) und einen Detektor (D1)
zum Empfangen von Strahlung der ersten Wellenlänge (\T) besitzt, und daß in beiden Endstellen ,jeweils eine Vorrichtung (K1, K2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7,vorgesehen ist, dadurch Gekennzeichnet4 daß die erste Vorrichtung (K1) in der ersten Endstelle (E1) ein erstes Phasengitter mit einem optl'ir.^e'- VJegleii^enunterschied (H1) von
(N1-I)Ii1 = HL1X1 mit U1 « 1, 2j
und die zweite Vorrichtung (K2) in der zweiten Endstelle (E2) ein zweites Phasengitter mit einem optischen 'Weglängenunterschied (Hp) von
(N2-Oh2 = n2Xjj mit ^2 =1, 2,
besitzt, und daß das erste Phasengitter die Nebenbedingung
(N1-Oh1 = (Hi1-J1I)X11 mit m1 = 0, 1, 2, ... und das zweite Phasengitter die Nebenbedingung
(N2-Ok2 = (ΐη2+1)λΐ mit m2 = 0, 1, 2, ...
wenigstens annähernd erfüllt, wobei N1, N2 die Brechungsindices und h1, h2 die Gitterhöhen des ersten bzw. zweiten Phasengitters sind.
9. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Xj/
ist und daß m1 = 1 und m2 = n1 = n2 = 2 ist.
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10. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß χτ = 825 und λ-rj= 1060 nm beträgt.
11. Optisches Übertragungssi^stem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis λττ/d,, bzw. Χγ/dg der Wellenlängen (λττ> λτ) der aus der Übertragungsglasfaser (3) auszukoppelnden Strahlung zur Gitterperiode (d., dp) des ersten bzw. zweiten Phasengitters gleich ist.
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