DE3811723A1

DE3811723A1 - Electro-optical converter

Info

Publication number: DE3811723A1
Application number: DE19883811723
Authority: DE
Inventors: Herbert Graf
Original assignee: CMC CARL MAIER and CIE AG SCHAFFHAUSEN CH; CMC Carl Maier and Cie AG
Current assignee: CMC CARL MAIER and CIE AG SCHAFFHAUSEN CH; ABB CMC Carl Meier AG
Priority date: 1988-04-08
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1989-10-19

Abstract

Known electro-optical converters are of complex design and are therefore relatively expensive to manufacture. For the proposed electro-optical converter, only one light-emitting diode 2, one optical receiver 3 and one plastic housing 1 are required. The housing 1 has an optical chamber 5 into which the light-emitting diode 2 projects. The optical receiver 3 is disposed on the housing 1. An optical waveguide 4 passes through the housing 1 and has a gap 13 in the vicinity of the optical chamber 5. Its end 16 stands opposite the optical receiver 3. An electric signal fed to the connection lugs 19 of the light-emitting diode is converted in the optical chamber 5 and emerges from the optical waveguide 4 as an optical signal and, conversely, an optical signal fed via the optical waveguide 4 is converted and can be tapped from the electrical lines 18 of the optical receiver 3. The electro-optical converter operates in both directions and is used in simplex and duplex mode. <IMAGE>

Description

Es handelt sich im folgenden um einen elektro-optischen Umset zer mit einem Gehäuse, mit einer Lumineszenzdiode, mit einem Lichtempfänger und mit einem Lichtwellenleiter.The following is an electro-optical implementation zer with a housing, with a luminescent diode, with a Light receiver and with an optical fiber.

Der vorgeschlagene elektro-optische Umsetzer findet sowohl Anwendung in Lichtwellenleiter-Netzen mit Simplexbetrieb (mit nur einem Lichtwellenleiter) wie auch solchen, die im Duplex- Betrieb (mit zwei parallelen Lichtwellenleitern) in beiden Richtungen arbeiten.The proposed electro-optical converter takes place both Use in fiber optic networks with simplex operation (with only one optical fiber) as well as those that are used in duplex Operation (with two parallel optical fibers) in both Directions work.

Bidirektional arbeitende elektro-optische Umsetzer, in welchen elektrische Signale in optische Signale und umgekehrt optische Signale in elektrische Signale umgewandelt werden können, sind bekannt. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie sehr aufwendig konzipiert und daher relativ teuer in der Herstellung sind.Bi-directional electro-optical converters, in which electrical signals into optical signals and vice versa optical Signals can be converted into electrical signals known. However, they have the disadvantage that they are very complex designed and therefore relatively expensive to manufacture.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen elektro-optischen Umsetzer vorzuschlagen, welcher es gestattet, mit sehr gerin gem technischen Aufwand und auf einfache Weise elektrische Signale in optische Signale und umgekehrt umzusetzen.It is the object of the invention to provide an electro-optical To propose an implementer that allows very little according to technical effort and easily electrical Convert signals into optical signals and vice versa.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von einem elektro-opti schen Umsetzer ausgegangen, welcher ein Gehäuse, eine Lumenes zenzdiode, einen Lichtempfänger sowie einen Lichtwellenleiter umfaßt und gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Gehäuse eine Lichtkammer aufweist, die Lumineszenzdiode mit ihrer Linse in die Lichtkammer hineinragt, der Lichtwellenleiter die Lichtkammer durchsetzt, der Lichtwellenleiter in der Lichtkam mer eine Lücke aufweist, die Schnittflächen des Lichtwellenlei ters in der Lücke axial fluchtend in geringem Abstand einander gegenüberliegen, der Lichtempfänger an der Außenwand des Gehäu ses angeordnet ist und der Lichtwellenleiter mit seinem Ende der Aufnahme des Lichtempfängers gegenüberliegt.To solve the problem, an electro-opti assumed converter, which is a housing, a lumen zenzdiode, a light receiver and an optical fiber includes and solves the problem in that the housing has a light chamber, the luminescent diode with its The lens protrudes into the light chamber, the optical fiber the Light chamber penetrates, the optical fiber in the light came mer has a gap, the cut surfaces of the Lichtwellenlei ters in the gap axially aligned at a short distance from each other opposite, the light receiver on the outer wall of the housing ses is arranged and the optical fiber with its end the reception of the light receiver is opposite.

Zur Herstellung eines solchen elektro-optischen Umsetzers bedarf es lediglich zweier elektronischer Bauteile, nämlich einer handelsüblichen Lumineszenzdiode und eines ebensolchen Lichtempfängers; diese beiden sind in ein auf einfachste Weise herstellbares, kleines Gehäuse eingesetzt, wobei Präzision nicht erforderlich ist. Ein der Lumineszenzdiode zugeführtes, elektrisches (digitales oder analoges) Signal wird umgesetzt in ein optisches Signal, was den Umsetzer durch den Lichtwel lenleiter verläßt, und ein über diesen Lichtwellenleiter zuge führtes, optisches, digitales oder analoges Signal wird umge kehrt umgewandelt in ein elektrisches Signal und verläßt den Umsetzer an den Klemmen des Lichtempfängers.To manufacture such an electro-optical converter it only requires two electronic components, namely a commercially available luminescent diode and one Light receiver; these two are in the simplest of ways manufacturable, small housing used, precision is not required. A supplied to the luminescence diode electrical (digital or analog) signal is implemented into an optical signal, which translates through the Lichtwel lenleiter leaves, and a via this optical fiber led, optical, digital or analog signal is reversed returns to an electrical signal and leaves Converter on the terminals of the light receiver.

Ein wesentliches Anwendungsgebiet des beschriebenen, elektro- optischen Umsetzers ist ein integriertes Lichtwellenleiter- Starkstromverteilungs-Netz mit zweiteiligen, mehrpoligen elek trischen Kupplungsvorrichtungen, bei welchen mittels der glei chen Steckerstifte und Buchsen sowohl die Starkstromverbindung wie die Lichtwellenleiterverbindung hergestellt wird. Der Umsetzer besitzt derart geringe Abmessungen und ist so billig herstellbar, daß er in jeden Stecker bzw. in jede Steckdose eingebaut werden kann, wo aus Gründen der Signalverstärkung mittels Zwischenverstärker eine Umsetzung der optischen Signa le in elektrische Signale bzw. umgekehrt erforderlich ist.An essential area of application of the described electronic optical converter is an integrated fiber optic Power distribution network with two-part, multi-pole elec trical coupling devices, in which by means of the same Chen plug pins and sockets both the power connection how the fiber optic connection is made. The Converter has such small dimensions and is so cheap producible that he in every plug or in every socket can be installed where for reasons of signal amplification using an intermediate amplifier to implement the optical signal le in electrical signals or vice versa is required.

Eine erfinderische, zweite Ausführungsform des vorgeschlage nen, elektro-optischen Umsetzers ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Lichtwellenleiter die Lichtkammer durchsetzt und dort eine Lücke aufweist, daß seine Schnitt flächen in der Lücke axial fluchtend in geringem Abstand einan der gegenüberliegen, und daß wenigstens ein weiterer Lichtem pfänger an der Außenwand des Gehäuses angeordnet ist, wobei dieser zweite Lichtwellenleiter mit seinem Ende der Aufnahme des zweiten Lichtempfängers gegenüberliegt. An inventive, second embodiment of the proposal NEN, electro-optical converter is characterized that at least one further optical fiber the light chamber interspersed and there is a gap that its cut areas in the gap axially aligned at a short distance the opposite, and that at least one other light receiver is arranged on the outer wall of the housing, wherein this second optical fiber with its end of the recording of the second light receiver is opposite.

Diese Ausführungsform des elektro-optischen Umsetzers löst gleichzeitig auf einfachste Weise das technische Problem der Verzweigung eines Lichtwellenleiters, welches bisher nur mit Hilfe von halbdurchlässigen Spiegeln oder mechanischem Hin- und Herbewegen des Lichtwellenleiters gelöst werden konnte. Ein den Anschlußfahnen der Lumineszenzdiode dieser Ausführungs form zugeführtes, elektrisches Signal wird umgesetzt und an zwei ausgehende Lichtwellenleiter abgegeben, und umgekehrt wird jedes optische Signal, was durch den einen oder beide Lichtwellenleiter herangeführt wird, in ein elektrisches Signal umgewandelt.This embodiment of the electro-optical converter solves at the same time in the simplest way the technical problem of Branch of an optical waveguide, which so far only with With the help of semi-transparent mirrors or mechanical and moving the optical fiber could be solved. One of the lugs of the luminescent diode of this version Form-supplied electrical signal is implemented and on emitted two outgoing optical fibers, and vice versa any optical signal is what is going through one or both Optical fiber is brought into an electrical Signal converted.

Zweckmäßig besteht das Gehäuse aus Kunststoff und weist die Form eines Quaders auf. Diese Maßnahme reduziert die Herstell kosten.The housing is expediently made of plastic and has the Shape of a cuboid. This measure reduces the manufacturing costs.

Vorteilhaft besitzt die Lichtkammer eine zylindrische Innen wand und weist einen kugelig gewölbten Boden auf.The light chamber advantageously has a cylindrical interior wall and has a spherically curved bottom.

Zur Erhöhung der Lichtreflexionen in der Lichtkammer kann der Kunststoff des Gehäuses weiß eingefärbt sein.To increase the light reflections in the light chamber, the Plastic of the housing can be colored white.

Eine ausgezeichnete Reflexion des Lichtes in der Licht kammer wird dadurch erzielt, daß deren Innenwand eine verspie gelte Oberfläche trägt.An excellent reflection of the light in the light Chamber is achieved in that the inner wall has a spat applied surface.

Zweckmäßig werden die Lücken der beiden Lichtwellenleiter so gewählt, daß ihre Weite etwa dem Durchmesser der Lichtwellen leiter entspricht. Diese Dimensionierung hält einerseits die Dämpfung beim Lichtübergang gering und es kann andererseits auch genug Licht in die Schnittflächen der Lichtwellenleiter eintreten.The gaps of the two optical fibers are expedient in this way chosen that their width is about the diameter of the light waves head corresponds. This dimensioning holds the one hand Attenuation at light transition is low and on the other hand it can also enough light in the cut surfaces of the optical fibers enter.

Als Lichtwellenleiter wird vorteilhaft eine Kunststoffaser mit einem Durchmesser von etwa einem Millimeter gewählt.A plastic fiber is advantageously used as the optical waveguide chosen a diameter of about a millimeter.

Ein gleichmäßiges Eintreten des Lichtes der Lichtkammer in die beiden Lichtwellenleiter wird erreicht, wenn diese in einer gemeinsamen Ebene liegen. Es ist jedoch möglich, die Lichtwel lenleiter auch übereinander anzuordnen.An even entry of the light from the light chamber into the Both optical fibers are reached if they are in one common level. However, it is possible to use the Lichtwel also to be arranged one above the other.

Zweckmäßig kreuzen sich die beiden Lichtwellenleiter rechtwin kelig, sie können aber auch unter einem anderen Winkel liegen, wenn es die gegenseitige Lage der beiden ausgehenden Lichtwel lenleiter erfordert.Appropriately, the two optical fibers cross right kelig, but they can also be at a different angle, if it is the mutual position of the two outgoing light world required.

Nach einem weiteren Merkmal steht die Lumineszenzdiode mit ihrer Linse in einem Abstand von der Lücke der Lichtwellenlei ter, welcher annähernd mit dem Durchmesser der beiden Lichtwel lenleiter übereinstimmt. Dieser geringe Abstand hat sich für die Lichtübergänge in die Lichtwellenleiter als optimal erwie sen.According to a further feature, the luminescence diode is also available their lens at a distance from the gap in the light waveguide ter, which approximates the diameter of the two lightwaves lenleiter matches. This small distance has been for the light transitions into the optical fibers proved to be optimal sen.

Bei den Lichtempfängern handelt es sich um Photodioden, es können aber auch ebensogut Phototransistoren Verwendung fin den.The light receivers are photodiodes, it but can just as well use phototransistors fin the.

Sofern die beiden Lichtwellenempfänger elektrisch parallel geschaltet werden, erscheint jedes optische Signal, welches von einem der beiden Lichtwellenleiter herangeführt ist, nach seiner Umsetzung am gleichen, gemeinsamen Ausgang des elektro- optischen Umsetzers.Provided the two light wave receivers are electrically parallel are switched, every optical signal appears is brought up by one of the two optical fibers, after its implementation on the same, common output of the electronic optical converter.

Der vorgeschlagene, elektro-optische Umsetzer wird nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiden beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen:The proposed electro-optical converter is as follows on two embodiments with reference to the two attached drawings explained in more detail. In these drawings demonstrate:

Fig. 1 einen elektro-optischen Umsetzer mit einem Lichtwellenleiter, in einer perspektivi schen, durchsichtigen Darstellung, in etwa fünffach vergrößertem Maßstab. Fig. 1 shows an electro-optical converter with an optical waveguide, in a perspective, transparent representation, in about five times enlarged scale.

Fig. 2 den Umsetzer nach Fig. 1 in einem Horizon talschnitt, geschnitten in der Ebene des Lichtwellenleiters, mit Blick von unten auf die Linse der Lumineszenzdiode; Figure 2 shows the converter of Figure 1 in a horizontal tal section, cut in the plane of the optical waveguide, with a view from below of the lens of the luminescent diode.

Fig. 3 den Umsetzer gemäß Fig. 1 in einem Vertikal schnitt, ebenfalls geschnitten in der Ebene des Lichtwellenleiters;Cut 3 shows the converter of Figure 1 in a vertical, also taken in the plane of the optical waveguide..;

Fig. 4 einen elektro-optischen Umsetzer mit zwei sich kreuzenden Lichtwellenleitern und einem Gehäuse, in perspektivischer, durchsichtiger Wiedergabe, in etwa fünffach vergrößertem Maßstab; Figure 4 is an electro-optical converter with two crossing optical fibers and a housing, in perspective, a transparent reproduction, in about five-fold larger scale.

Fig. 5 den Umsetzer nach Fig. 4 in einem Horizon talschnitt, geschnitten in der gemeinsamen Ebene der beiden Lichtwellenleiter mit Blick richtung von unten auf die Luminiszendiode; Fig. 5 shows the converter of Figure 4 in a horizontal tal section, cut in the common plane of the two optical fibers with a view from below of the luminous diode;

Fig. 6 den Umsetzer nach Fig. 4 in einem Vertikal schnitt, geschnitten ebenfalls in der Ebene der beiden Lichtwellenleiter. Fig. 6 the converter of FIG. 4 in a vertical section, also cut in the plane of the two optical fibers.

Der in den Fig. 1 bis 3 in seiner ersten Ausführungsform dargestellte, elektro-optische Umsetzer besteht aus einem Gehäuse 1, einer Lumineszenzdiode 2, einem Lichtempfänger 3 und einem Lichtwellenleiter 4.The first embodiment of the electro-optical converter shown in FIGS. 1 to 3 consists of a housing 1 , a luminescent diode 2 , a light receiver 3 and an optical waveguide 4 .

Das Gehäuse 1 besteht aus einem formgepreßten Kunststoff, welcher weiß eingefärbt ist und es weist die Form eines Qua ders auf. Im Innern dieses Gehäuses 1 ist eine Lichtkammer 5 vorgesehen, die eine zylindrische Innenwand 6 sowie einen kugelig gewölbten Boden 7 aufweist. Die Innenwand 6 kann eine verspiegelte Oberfläche 8 aufweisen, in diesem Falle ist die Einfärbung des Kunststoffes beliebig. The housing 1 consists of a molded plastic, which is colored white and it has the shape of a Qua ders. In the interior of this housing 1 , a light chamber 5 is provided, which has a cylindrical inner wall 6 and a spherically curved bottom 7 . The inner wall 6 can have a mirrored surface 8 , in this case the coloring of the plastic is arbitrary.

Die Lumineszenzdiode 2, an deren Vorderseite eine Linse 9 angeformt ist, ragt mit dieser Linse 9 in die Lichtkammer 5 hinein; die Lumineszenzdiode 2 ist also in die wie ein Sack loch ausgebildete Lichtkammer 5 eingesteckt und verschließt sie nach außen hin.The luminescent diode 2 , on the front of which a lens 9 is formed, projects into the light chamber 5 with this lens 9 ; the luminescent diode 2 is thus inserted into the light chamber 5 , which is designed as a sack, and closes it to the outside.

Der eine prismatische Gestalt aufweisende Lichtempfänger 3 ist eine handelsübliche Photodiode oder ein Phototransistor und an der einen Außenwand 10 des Gehäuses 1 angeordnet. Dieser Licht empfänger 3 besitzt in seiner Mitte in einer trichterförmigen Vertiefung 11 eine kugelförmige Aufnahme 12, welche zum Ge häuse 1 gerichtet ist.The light receiver 3, which has a prismatic shape, is a commercially available photodiode or a phototransistor and is arranged on the one outer wall 10 of the housing 1 . This light receiver 3 has in its center in a funnel-shaped recess 11 a spherical receptacle 12 , which is directed to the housing 1 Ge.

Der Lichtwellenleiter 4 in Gestalt einer Kunststoffaser mit einem Durchmesser von etwa einem Millimeter durchdringt die Wandungen des Gehäuses 1 und durchsetzt die Lichtkammer 5, jedoch ist dieser Lichtwellenleiter 4 im Zentrum der Lichtkam mer 5 unterbrochen und weist somit dort eine kleine Lücke 13 auf. Die beiden eben ausgebildeten Schnittflächen 14 und 15 der Unterbrechung des Lichtwellenleiters 4 liegen sich in dieser Lücke 13 axial fluchtend und in geringem Abstand gegen über. Die Lücke 13 bzw. der Abstand der beiden Schnittflä chen 14 und 15 voneinander entspricht etwa dem Durchmesser des Lichtwellenleiters 4. Der Lichtwellenleiter 4 bzw. dessen zwischen der Lücke 13 und dem Lichtempfänger 3 liegender, kurzer Leiterabschnitt liegt mit seinem Ende 16 der Aufnah me 12 des Lichtempfängers 3 gegenüber und steht in geringem Abstand vor der Aufnahme 12. Das Ende 16 kann etwas in die Aufnahme 11 hineinragen.The optical fiber 4 in the form of a plastic fiber with a diameter of about one millimeter penetrates the walls of the housing 1 and passes through the light chamber 5 , however, this optical fiber 4 is interrupted in the center of the Lichtkam mer 5 and thus has a small gap 13 there. The two cut surfaces 14 and 15 of the interruption of the optical waveguide 4 which have just been formed are axially aligned in this gap 13 and at a short distance from one another. The gap 13 and the distance between the two Schnittflä surfaces 14 and 15 from each other corresponds approximately to the diameter of the optical waveguide 4th The optical waveguide 4 or its short conductor section lying between the gap 13 and the light receiver 3 is located at its end 16 of the receptacle 12 of the light receiver 3 and is at a short distance from the receptacle 12 . The end 16 can protrude somewhat into the receptacle 11 .

Die Linse 9 der Lumineszenzdiode 2 liegt in geringem Ab stand 17 von der Lücke 13; dieser Abstand 17 stimmt annähernd mit dem Durchmesser des Lichtwellenleiters 4 überein.The lens 9 of the luminescent diode 2 is in a small amount from 17 from the gap 13 ; this distance 17 corresponds approximately to the diameter of the optical waveguide 4 .

Die Funktion dieses elektro-optischen Umsetzers in seiner ersten Ausführungsform ist folgende: The function of this electro-optical converter in its The first embodiment is as follows:

Ein dem elektro-optischen Umsetzer entsprechend dem Doppel pfeil a über den Lichtwellenleiter 4 zugeführtes, optisches Signal tritt aus dessen Schnittfläche 14 aus, durchsetzt - wenn auch gedämpft - die Lücke 13 und tritt in die gegenüber liegende Schnittfläche 15 wieder ein, läuft durch den kurzen Leiterabschnitt zum Ende 16 und trifft auf die Aufnahme 12 des Lichtempfängers 3. Der Lichtempfänger 3 wandelt das optische Signal in ein elektrisches Signal um, welches über die beiden elektrischen Leitungen 18 in Richtung des zweiten Doppelpfei les b den Umsetzer verläßt.An electro-optical converter according to the double arrow a via the optical waveguide 4 , optical signal exits from its cut surface 14 , penetrates - albeit damped - the gap 13 and enters the opposite cut surface 15 again, runs through the short Conductor section to the end 16 and meets the receptacle 12 of the light receiver 3rd The light receiver 3 converts the optical signal into an electrical signal, which leaves the converter via the two electrical lines 18 in the direction of the second Doppelpfei les b .

Ein elektrisches Signal, das über die beiden Anschlußfahnen 19 in Richtung des Pfeiles c der Lumineszenzdiode 2 zugeführt wird, bringt diese zum Aufleuchten. Das erzeugte Licht erfüllt die Lichtkammer 5 und wird an deren Innenwand 6 vielfach re flektiert. Dabei tritt ein Teil des Lichtes in die Schnitt fläche 14 des Lichtwellenleiters 4 ein und wird von diesem nach außen in Richtung des Pfeiles d geleitet. Das unerwünscht durch die gegenüberliegende Schnittfläche 15 einfallende Licht, welches dabei in den Lichtempfänger 3 gelangt, kann durch eine einfache, schaltungstechnische Maßnahme leicht unterdrückt werden.An electrical signal, which is supplied to the luminescent diode 2 via the two connecting lugs 19 in the direction of arrow c , lights it up. The light generated fulfills the light chamber 5 and is often reflected on its inner wall 6 . Part of the light enters the sectional area 14 of the optical waveguide 4 and is guided by this outward in the direction of the arrow d . The light that is undesirably incident through the opposite cut surface 15 and thereby reaches the light receiver 3 can easily be suppressed by a simple circuitry measure.

Der vorgeschlagene Umsetzer nach Fig. 1 bis 3 vermag somit ein von einer Richtung herkommendes, elektrisches Signal in ein optisches Signal umzuwandeln und in eine andere Richtung weiterzugeben, und umgekehrt ein von der anderen Richtung ankommendes, optisches Signal in ein elektrisches umzuformen und es in die erste Richtung weiterzugeben.The proposed converter according to Fig. 1 to 3 is thus capable of a herkommendes from a direction electrical signal into an optical signal to convert and to pass in the other direction, and vice versa, an incoming from the opposite direction to transform an optical signal into an electrical and in the pass on the first direction.

Der elektro-optische Umsetzer, welcher in den Fig. 4 bis 6 wiedergegeben ist, stimmt hinsichtlich seines Aufbaues mit dem bereits beschriebenen überein, jedoch weist der elektro-opti sche Umsetzer in dieser Ausführungsform einen zweiten Lichtwel lenleiter 20 und einen zweiten Lichtempfänger 21 auf.The electro-optical converter, which is shown in FIGS. 4 to 6, corresponds in terms of its structure to that already described, but the electro-optical converter in this embodiment has a second optical waveguide 20 and a second light receiver 21 .

Der zweite Lichtwellenleiter 20 durchsetzt genauso wie der erste Lichtwellenleiter 4 die Lichtkammer 5 und weist dort ebenfalls eine Lücke 22 auf, so daß seine beiden Schnittflä chen 23 und 24 in geringem Abstand axial fluchtend einander gegenüberliegen. Der zweite Lichtempfänger 21 ist an einer zweiten Außenwand 25 des Gehäuses 1 rechtwinkelig zum ersten Lichtempfänger 3 angeordnet. Der Leiterabschnitt des zweiten Lichtwellenleiters 20, welcher zwischen der Lücke 22 und dem zweiten Lichtempfänger 21 liegt, steht mit seinem Ende 26 der kugelförmigen Aufnahme 27 des Lichtempfängers 21 in geringem Abstand gegenüber.The second optical waveguide 20 passes through the light chamber 5 just like the first optical waveguide 4 and there also has a gap 22 so that its two cut surfaces 23 and 24 are axially aligned with one another at a short distance. The second light receiver 21 is arranged on a second outer wall 25 of the housing 1 at right angles to the first light receiver 3 . The head portion of the second optical waveguide 20, which is located between the gap 22 and the second light receiver 21, faces 27 of the light receiver 21 at a short distance with the end 26 of the spherical socket.

Die beiden Lichtwellenleiter 4 und 20 liegen in einer gemein samen Ebene und sie kreuzen sich unter einem rechten Win kel 28. Die beiden Lichtempfänger 3 und 21 sind durch Doppel leitungen 29 elektrisch parallel geschaltet.The two optical fibers 4 and 20 are in a common plane and they intersect under a right angle 28 . The two light receivers 3 and 21 are electrically connected in parallel by double lines 29 .

Die Funktion des elektro-optischen Umsetzers in der zweiten Ausführungsform entspricht weitgehend der bereits beschriebe nen Funktion der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3.The function of the electro-optical converter in the second embodiment largely corresponds to the function already described of the first embodiment according to FIGS. 1 to 3.

Ein optisches Signal, welches dem elektro-optischen Umsetzer über den einen Lichtwellenleiter 4 oder den anderen Lichtwel lenleiter 20 in Richtung des Doppelpfeiles e ₁ bzw. e ₂ zu fließt, trifft auf die Aufnahme 12 bzw. die Aufnahme 27 des ersten bzw. des zweiten Lichtaufnehmers 3, 21 und wird dort in ein elektrisches Signal umgesetzt, welches über die eine bzw. die andere der beiden Doppelleitungen 29 durch das Leitungs paar 30 in Richtung des Dopelpfeiles f den Umsetzer verläßt.An optical signal, which flows to the electro-optical converter via the one optical waveguide 4 or the other optical waveguide 20 in the direction of the double arrow e ₁ or e ₂ , hits the receptacle 12 or the receptacle 27 of the first or the second Light sensor 3 , 21 and is converted there into an electrical signal, which leaves the converter via one or the other of the two double lines 29 through the pair of lines 30 in the direction of the double arrow f .

Ein über die Anschlußfahnen 18 in Richtung des Pfeiles g der Lumineszenzdiode 2 zugeführtes, elektrisches Signal aktiviert diese. Das in die Lichtkammer 5 ausgesandte Licht tritt ge dämpft in die beiden Schnittflächen 14 und 22 der beiden Licht wellenleiter 4 und 20 ein und wird von den beiden Lichtwellen leitern 4 und 20 in Richtung der Pfeile h ₁ und h2 weggeleitet. An electrical signal supplied to the luminescent diode 2 via the connecting lugs 18 in the direction of arrow g activates the latter. The light emitted into the light chamber 5 occurs damped in the two cut surfaces 14 and 22 of the two light waveguides 4 and 20 and is conducted away from the two light waveguides 4 and 20 in the direction of the arrows h ₁ and h2.

In seiner zweiten Ausführungsform ist der elektro-optische Umsetzer somit in der Lage, ein von der einen Richtung zuge führtes, elektrisches Signal umzuwandeln und in zwei Lichtwel lenleitern 4, 20 abgehen zu lassen, und umgekehrt ein (oder auch zwei gleichzeitig ankommende), durch die zwei Lichtwel lenleiter 4, 20 eingespeistes, optisches Signal in zwei (bzw. bei Parallelschaltung der beiden Lichtempfänger 3 und 21 in ein einziges) elektrisches Signal zu verwandeln und nach außen entsprechend Pfeil f zu leiten. Die zweite Ausführungsform arbeitet somit nicht nur als elektro-optischer Umsetzer, son dern auch als Verzweiger. In its second embodiment, the electro-optical converter is thus capable of converting an electrical signal supplied from one direction and leaving it in two optical waveguides 4 , 20 , and vice versa, one (or two arriving simultaneously) by to convert the two optical waveguides 4 , 20 fed optical signal into two (or with parallel connection of the two light receivers 3 and 21 into a single) electrical signal and to conduct it outwards according to arrow f . The second embodiment thus works not only as an electro-optical converter, but also as a branch.

Zusammenstellung der verwendeten BezugsziffernCompilation of the reference numbers used

1 Gehäuse
2 Lumineszenzdiode
3 Lichtempfänger
4 Lichtwellenleiter
5 Lichtkammer
6 Innenwand
7 Boden
8 Oberfläche
9 Linse
10 Außenwand
11 Vertiefung
12 Aufnahme
13 Lücke
14 Schnittfläche
15 Schnittfläche
16 Ende
17 Abstand
a Doppelpfeil
18 elektrische Leitungen
b Doppelpfeil
19 Anschlußfahnen
c Pfeil
d Pfeil
20 (zweiter) Lichtwellenleiter
21 (zweiter) Lichtempfänger
22 Lücke
23 Schnittfläche
24 Schnittfläche
25 (zweite) Außenwand
26 Ende (von 20)
27 Aufnahme
28 rechter Winkel
29 Doppelleitungen
e₁ Doppelpfeil
e₂ Doppelpfeil
30 Leitungspaar
f Doppelpfeil
g Pfeil 1 housing
2 light emitting diodes
3 light receivers
4 optical fibers
5 light chamber
6 inner wall
7 floor
8 surface
9 lens
10 outer wall
11 deepening
12 recording
13 gap
14 cutting surface
15 cut surface
16 end
17 distance
a double arrow
18 electrical lines
b Double arrow
19 connecting lugs
c arrow
d arrow
20 (second) optical fibers
21 (second) light receiver
22 gap
23 cutting surface
24 cutting surface
25 (second) outer wall
26 end (of 20 )
27 recording
28 right angle
29 double lines
e ₁ double arrow
e ₂ double arrow
30 pairs of cables
f double arrow
g arrow

Claims

1. Electro-optical converter, with

a) a housing,
b) a luminescent diode,
c) a light receiver and
d) an optical fiber,

characterized in that

e) the housing ( 1 ) has a light chamber ( 5 ),
f) the luminescent diode ( 2 ) with its lens ( 9 ) protrudes into the light chamber ( 5 ),
g) the optical waveguide ( 4 ) passes through the light chamber ( 5 ),
h) the optical waveguide ( 4 ) has a gap ( 13 ) in the light chamber ( 5 ),
i) the cut surfaces ( 14 and 15 ) of the optical waveguide ( 4 ) in the gap ( 13 ) axially aligned at a short distance from one another,
j) the light receiver ( 3 ) is arranged on the outer wall ( 10 ) of the housing ( 1 ) and
k) the end of the optical waveguide ( 4 ) ( 16 ) is opposite the receptacle ( 12 ) of the light receiver ( 3 ).

2. Electro-optical converter according to claim 1, characterized in that

l) at least one further optical fiber (20) passes through the light chamber (5), in the light chamber (5) a gap (22), its cut surfaces (23, 24) in the gap (22) axially aligned with each other at a small distance against and at least one further light receiver ( 21 ) is arranged on the outer wall ( 25 ) of the housing ( 1 ), the end ( 26 ) of this second light waveguide ( 20 ) being opposite the receptacle ( 27 ) of the second light receiver ( 21 ).

3. Electro-optical converter according to claim 1 or 2, characterized in that

m) the housing ( 1 ) consists of plastic and has the shape of a cuboid.

4. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 3, characterized in that

n) the light chamber ( 5 ) has a cylindrical inner wall ( 6 ) and a spherically curved bottom ( 7 ).

5. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 4, characterized in that

o) the plastic of the housing ( 1 ) is colored white.

6. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 5, characterized in that

p) the inner wall ( 6 ) of the light chamber ( 5 ) carries a mirrored surface ( 8 ).

7. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 6, characterized in that

q) the gap ( 13 or 22 ) of the optical waveguide ( 4 or 20 ) corresponds approximately to the diameter of the optical waveguide ( 4 or 20 ).

8. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 7, characterized in that

r) the optical waveguide ( 4 or 20 ) is a plastic fiber with a diameter of about one millimeter.

9. Electro-optical converter according to one of claims 2 to 8, characterized in that

s) the two optical fibers ( 4 and 20 ) lie in a common plane.

10. Electro-optical converter according to one of claims 2 to 9, characterized in that

t) the two optical fibers ( 4 and 20 ) intersect at a right angle ( 28 ).

11. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 10, characterized in that

u) the luminescence diode ( 2 ) with its lens ( 9 ) in a position ( 17 ) from the gap ( 13 or 22 ) of the Lichtwellenlei ter ( 4 or 20 ), which is approximately with the diameter of the optical waveguide ( 4th or 20 ) matches.

12. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 11, characterized in that

v) the light receiver ( 3 or 21 ) is a photodiode.

13. Electro-optical converter according to one of claims 1 to 11, characterized in that

w) the light receiver ( 3 or 20 ) is a phototransistor.

14. Electro-optical converter according to one of claims 2 to 13, characterized in that

x) the two light receivers ( 3 and 20 ) are electrically connected in parallel.