DE3842480C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein integrales Lichtleiternetz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein integrales Lichtleiternetz der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE 21 51 781 B2 bekannt. Dieses bekannte Lichtleiternetz besteht dabei aus einem polymeren Lichtleiter der in Form eines Streifens auf eine dielektrische Platte mittels eines Gießkopfs gegossen wird. Auf diese Weise lassen sich Sammel-Leitungsstreifen und Zweig-Leitungsstreifen integral miteinander ausbilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein integrales Lichtleiternetz der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich einfach und kostengünstig mit der erforderlichen Genauigkeit automatisch in Großserien herstellen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der Herstellvorgang für planare optische Netze ist von vornherein zur automatisierten Großserienherstellung geeignet, so daß beträchtliche Einsparungen beim Herstellen erzielt werden können. Das gesamte Netz wird grundsätzlich als ein Teil erzeugt. Es müssen nicht, wie bei optischen Fasern und Kopplern, zum Integrieren des Netzes aus diskreten Einzelteilen hochspezialisierte Arbeitskräfte eingesetzt werden (mit den zugehörigen hohen Kosten). Es müssen keine professionell durch Spaltung hergestellte und polierte Faserenden erzeugt werden. Es ist nicht nötig, einen großen Vorrat von einzelverpackten, richtig terminierten und erprobten Bestandteilen anzulegen. Es müssen keine speziellen Faser/Faser-Ausrichtverfahren entwickelt werden. Es braucht kein besonderes Ankoppeln ausgeführt zu werden. Die Einsetzverluste durch Fehlausrichtung oder Fehlanpassung entweder bei den geometrischen Abmessungen oder beim Brechungsindex sind im Netz nicht vorhanden. Eine Flächenanpassung an den Enden des Netzes für Lichtquellen und -detektoren ist nicht schwierig wegen der großen Querschnittsabmessung und numerischen Aperturen, und wegen der planaren Form der Lichtleiter ist nur eine eindimensionale Ausrichtung nötig. Die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems wird verbessert (und die Zahl der Änderungen reduziert) in Vergleich zu Faseroptiksystemen, da keine Verbinder, Abzweiger und sonstige Zusatzteile im Netz vorhanden sind.
Integrierte polymere Lichtleitnetze sind anwendungsspezifisch. Sie erweitern die eindimensionale Geometrie von Lichtleitfasern auf zwei Dimensionen und bieten den Vorteil einer ungeheuren Wendigkeit beim Auslegen von Systemen, die Datenverbindungs-, Überwachungs-, Schalt- und Anzeige-Funktionen integrieren können. Die Zugänglichkeit, die Ebenheit und die vergleichsweise große Breite der Lichtleitflächen sind sehr vorteilhafte Eigenschaften, die es erlauben, Großoptikteile, Fühler und Schalter direkt an der Oberfläche anzubringen oder aufzusetzen. Für Fühler und Anzeigeflächen kann die Flächengröße so groß wie nötig sein, und die Geometrie ist flexibel, so daß externe Begrenzungsfaktoren berücksichtigt werden können. Bei einigen Sensoranwendungen, beispielsweise bei der Flüssigkeitspegelerfassung und bei der Lageerfassung ist ein ganzes Faseroptik-Bündel nötig, um die gleiche Funktion zu erfüllen, die durch einen einzigen entsprechend ausgelegten planaren Lichtleiter erfüllt wird.
Zusätzlich zu den aufgeführten Vorteilen erfreuen sich die vorgeschlagenen planaren Optiknetze der gleichen Vorteile, die übliche Faseroptiknetze attraktiv gemacht haben: Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer Interferenz (EMI), geringes Gewicht, ziemlich hohe Datenübertragungs­ geschwindigkeit und geringer Leistungsverbrauch.
Obwohl planare Lichtleitnetze beschädigt werden, wenn die Umgebungstemperatur die Einfriertemperatur des Polymers überschreitet, ist diese Einschränkung für die meisten Kraftfahrzeuganwendungen, nicht sehr bedeutsam. Dort wo die Temperatur örtlich sehr hoch werden kann, können planare Polymernetze in Verbindung mit Quarzfasern verwendet werden. Der Polymerteil wird der Hauptbestandteil in Hybrid-Netzen sein, z. B. bei Kopplern, verjüngten Verbindungsstücken und komplizierteren Bestandteilen, während die Quarzfaser-Verlängerungen nur bei Hochtemperaturumgebung eingesetzt werden müssen. Ein gleichartiges Konzept mit Benutzung von Quarz- und Kunststoffasern wurde beispielsweise für ein Verbrennungsdruck- Fühlersystem bekannt, bei dem die Aluminium-beschichteten temperaturbeständigen Quarzfasern nur im Fühlerbereich des Netzes Verwendung finden, d. h. in der Umgebung der Hochtemperatur-Verbrennungsdruckkammer. Diese Art von Anordnungen ist günstig, da sie die Gesamtkosten des System herabsetzt.
Um die Langzeitstabilität gegenüber Umgebungsfaktoren wie Feuchtigkeit und Chemikalien zu verbessern bzw. den Einfluß von Feuchtigkeit und Chemikalien zu reduzieren oder zu beseitigen, können die Lichtleiter mit einer chemisch resistenten Schicht geschützt werden. Diese Schicht kann auch benutzt werden, um die mechanische Stabilität des Netzes zu verbessern. Auch bei solchen Fühleranwendungen, bei denen das Licht im Leiter mit der Außenumgebung in Wechselwirkung treten muß, beispielsweise bei Niveaufühlern für Chemikalien und Flüssigkeiten, ist es möglich, indirekt durch eine chemisch resistente Zwischenschicht zu beobachten, deren optische Eigenschaften (Brechungsindex) selektiv und reversibel an das zu erfassende Medium angepaßt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Faserop­ tik-Multiplexsystems,
Fig. 2a einen Polymerfilm, wie er als Ausgangspunkt zur Ausbildung einer Ausführung eines erfin­ dungsgemäßen integralen planaren Lichtlei­ ters benutzt wird,
Fig. 2b eine schematische Darstellung der Ausführung der Erfindung, die aus dem Polymerfilm aus Fig. 2a gebildet ist,
Fig. 3 eine isometrische Ansicht des Polymerfilms aus Fig. 2a,
Fig. 4 einen Sandwich-Aufbau mit dem Polymerfilm aus Fig. 2a,
Fig. 5 eine andere Art der Behandlung des Polymer­ films aus Fig. 2a,
Fig. 6 Abmessungsdaten für die Ausführung der Erfin­ dung nach Fig. 2b,
Fig. 7a einen geraden planaren Lichtleiter,
Fig. 7b einen sich verjüngenden planaren Lichtlei­ ter,
Fig. 8a eine Ausführungsform eines Einleitungskop­ plers für einen planaren Lichtleiter,
Fig. 8b eine andere Form eines Einleitungskopplers für einen planaren Lichtleiter,
Fig. 8c eine dritte Ausführungsform eines Einlei­ tungskopplers für einen planaren Lichtlei­ ter,
Fig. 9a einen 1 × 2 Leiter/Leiter-Koppler für einen pla­ naren Lichtleiter,
Fig. 9b einen 2 × 2 Leiter/Leiter-Koppler für einen pla­ naren Lichtleiter,
Fig. 9c einen 2 × 3 Leiter/Leiter-Koppler für einen planaren Lichtleiter,
Fig. 9d eine vergrößerte Ansicht des 1 × 2 Leiter/Leiter-Kopplers aus Fig. 9a,
Fig. 10 einen versetzten Koppler für einen planaren Lichtleiter,
Das Konzept von integrierten planaren Netzen aus Polymeren ist sehr einfach: Die Grundidee besteht darin, mit einem dünnen klaren planaren Polymerfilm zu beginnen, und buchstäb­ lich das Lichtführungssystem zur Ausführung der erwünschten Funktionen auszuschneiden. Beispielsweise wird das Faserop­ tik-Multiplexsystem nach Fig. 1 leicht mit Planartechnolo­ gie erhalten, wenn man die in Fig. 2a und 2b gezeigten Ver­ fahrensschritte einhält. Dabei wird eine Schicht eines plana­ ren Polymerfilmes 24 so geschnitten, daß ein Hauptleitungs­ streifen 26 (Bus) und mehrfache Zweig-Leitungsstreifen 28, 30, 32 gebildet werden. Ein anderer Weg, planare polymere Lichtleiternetze zu erhalten, ist das Druckformen von opti­ sch verwendbarem Harz in entsprechend ausgelegten Formen.
Der planare Polymerfilm 24 besitzt vorzugsweise einen Bre­ chungsindex, der in dem Bereich von etwa 1,4 bis etwa 1,6 liegt, und kann aus einem Polycarbonat (Brechungsindex n = 1,59), Polymethylmethacrylat (PMMA, n = 1,48-1,50) oder Po­ lystirol (n = 1,60) hergestellt werden. Alle diese Stoffe haben die erforderlichen optischen Eigenschaften der Klar­ heit und des niedrigen Durchgangsverlustes, und alle werden zur Zeit (als Koppler und Verjüngungsstrukturen) in Faserop­ tikanwendungen, Massivoptikgeräten und inte­ grierter Optik verwendet. Während Multimode-Optikfa­ sern aus Polycarbonat, PMMA und Polystirol Durchgangsverlu­ ste aufweisen, die wesentlich höher sind als die Faserverlu­ ste von Quarz (typischerweise mehr als 140 dB/km bei Kunst­ stoffasern im Vergleich zu < 1 dB/km bei Quarzfasern), sind die Verlustwerte von Kunststoffasern für Kraftfahrzeug- und andere Anwendungen akzeptabel, bei denen die Gesamtlänge nicht mehr als einige Meter ausmacht. Vergleichbare Verlust­ werte können in Lichtleitungen erhalten werden, die aus dem gleichen Polycarbonat-, PMMA- oder Polystirol-Kunststoffmate­ rial ausgeschnitten werden. Man kann auch Lichtleiter mit hö­ heren Verlustwerten zulassen und trotzdem einen Gesamtsy­ stem-Wirkungsgrad erzielen, der mit dem Wirkungsgrad von Fa­ seroptiksystemen vergleichbar, falls nicht sogar besser als dieser ist (da sich in dem integrierten Netz keine Verluste an Verbindungsstellen und Kopplern ergeben). Geringere Tole­ ranzanforderungen während der Herstellung und damit geringe­ re Kosten werden durch erleichterte Ansprüche gewonnen.
Fig. 3 zeigt, daß der noch nicht geschnittene Polymerfilm 24 eine Stärke "t" von bis zu 500 µm und eine Breite "W" bis zu einigen Zentimetern besitzen sollte, um bei der Ausle­ gung flexibel sein zu können. Diese Art von Filmgrößen kann mit ausreichender Auflösung erzielt werden, durch gegenwär­ tig übliche Schlitzform-Kunststoffextrudier-Verfahren.
In Fig. 4 ist gezeigt, daß wie bei der Faseroptik Hüll­ schichten (cladding layers) 34 und 36 und Schutzschichten 38 und 40 an jeder Seite des Films 24 vorgesehen werden können, die jeweils einen kleineren Brechungsindex als die Schicht 24 haben, (z. B. ng < nc, wobei ng der Brechungsindex des Lichtleiters 24 und nc der Brechungsindex der Hüllschichten 34 und 36 ist). Die Hüllschichten 34 und 36 und die Schutz­ schichten 38 und 40 stellen sicher, daß die Lichtleitung auf das Leitmedium begrenzt wird bei geringer Wechselwirkung mit dem Außenraum, und schaffen Schutz gegen korrosive oder ver­ giftend wirkende Umgebungsmaterialien, wobei gleichzeitig noch mechanische Festigkeit und Schutz gegeben wird. Die Hüll- und Schutzschichten 34 bis 40 können gleichzeitig mit dem Lichtleitpolymer durch weithin gebrauchte Ko-Extrudier­ verfahren extrudiert werden. Alternativ können diese Schichten auch nach dem Zurechtschneiden des Netzes mit Ein­ tauch- oder Umhüllungs-Vorgängen aufgebracht werden. Der Vorteil dieser Verfahren besteht darin, daß eine größere Flexibilität bei Auslegungen und Herstellung be­ steht. Bei manchen Fühleranwendungen muß das geführte Licht mit dem Außenraum des Lichtleiters in Wechselwirkung treten, und zwar über eine bestimmte Strecke. Bei Anzeigeanwendungen muß Licht aus dem Leitmedium herausgestreut werden. In diesen Fällen kann das Leitmedium bei den Fühl- und Anzei­ geabschnitten maskiert werden, bevor die Hüll- und Schutz­ schichten hinzugefügt werden. Ein weiterer Vorteil des Hinzu­ fügens dieser Schichten nach dem Ausschneiden des Netzwerkes besteht darin, daß auch ausgeschnittene Kanten eingehüllt und geschützt werden, so daß die Strahlungsverluste an den Seitenflächen klein gehalten werden.
Das Zurechtschneiden des gewünschten Netzes kann auf irgend­ eine bekannte Weise erzielt werden, beispielsweise durch Formschneiden (Stahlleisten-, Metallmesser- oder Rollmesser- Schneiden), Stanzen, Formen, Schneiden mit heißem Messer oder heißem Draht, durch Lithographie oder durch Laser- Schneiden. Es ist auch möglich, das Schneiden insgesamt zu vermeiden, indem die nichtleitenden Teile mit absorbierendem Material 42, z. B. schwarzer Farbe, beschichtet werden (Fig. 5). Das ist jedoch kein sehr wirksames Verfahren, da ein bedeutender Anteil der eingeführten Leistung im nicht als Leiter verwendeten Teil des Mediums verlorengeht. Außer­ dem ist bei solchen nicht geschnittenen Netzen ein Überspre­ chen (crosstalk) ein Problem.
Nach Fig. 6 sollte die Dicke t jedes einzelnen Lichtleit­ streifens 26 bis 32 die gleiche wie bei dem ungeschnittenen Film 24, d. h. bis zu 500 µm sein. Die typische Breite "Wg" der Zweig-Leitungsstreifen 28 bis 32 kann bis zu etwa 3 mm betragen, und die Zweig-Leitungsstreifen können gegebenen­ falls von unterschiedlicher Breite sein. Primär- und Sekun­ där-Sammelleitungen, wie auch Sensoren, Anzeigen und andere Spezialelemente können mit größerer Breite ausgeführt werden. Das Ausrichten und das Anpassen der Flächen an den Enden des Netzes geschieht leichter mit dieser Art von recht­ winkligen Lichtleiter-Querschnitten als bei üblichen Licht­ leitfasern, insbesondere wegen der größeren Querschnittsflä­ chen, mit denen gearbeitet werden kann, und wegen des eindi­ mensionalen Ausrichtvorganges.
Die Querschnittsabmessungen der Lichtleiter 28-32 (einige 100 µm Dicke und wenige mm Breite) werden als ein Kompromiß zwischen den bei Lichtfaseroptik anzutreffenden Abmessungen und den Verfahren integrierter Optik einerseits und Massivop­ tik und Fühlerverfahren andererseits ausgewählt. Diese Abmes­ sungen sind für den Umgang viel einfacher, wie auch die rechtwinkligen Querschnittsformen der Lichtleiter, als die wesentlich kleineren Abmessungen und Kreisformen üblicher Op­ tikfasern. Selbstverständlich gibt man die sehr geringen Ver­ lustwerte und die Einzelmodus-Eigenschaften mit den damit zu­ sammenhängenden Vorteilen auf, jedoch sind diese für die mei­ sten Kraftfahrzeug-Anwendungen nicht unbedingt nötig, wie auch für andere Anwendungen mit relativ kurzen Lichtleiter­ längen (im Gegensatz zu den Weitentfernungs-Nachrichtensyste­ men, bei denen Signale mit minimalem Leistungsverlust und kleinster Impulsverzerrung über sehr große Entfernungen zu senden sind).
Druckformen ist ein alternatives Fabrikationsverfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lichtleitnetze. Es ist hier nicht notwendig, mit einem dünnen Polymerfilm zu begin­ nen. Dieser Schritt wird durch direktes Komprimieren von Roh­ material mit Optikqualität, d. h. Polycarbonat-, Polymethyl­ acrylat- oder Polystirol-Harz in Formen mit der gewünschten Gestalt umgangen. Unterschiedliche Großoptikteile und -kom­ ponenten werden zur Zeit durch Druckformverfahren herge­ stellt. Ein Vorteil dieses Herstellverfahrens be­ steht darin, daß hier dreidimensional gearbeitet werden kann, und deswegen die Auslegung flexibler ist. Unterschied­ liche Abschnitte des Netzes können mit unterschiedlicher Stärke erzeugt werden, jedoch müssen diese Abschnitte über sich verjüngende Längen aneinander angepaßt werden. Ein mög­ licher Nachteil des Druckformens im Vergleich zum Filmschnei­ den besteht darin, daß eine Reihe von eigenen Formen für jede Netzauslegung nötig ist, während die meisten Schneidge­ räte, beispielsweise Laser-Schneider, zum Ausschneiden unter­ schiedlicher Formen programmiert werden können.
Es ist möglich, daß unerwünschte Spannungen in dem Lichtlei­ ternetz bei der Herstellung erzeugt werden. Dadurch können Störungen im Brechungsindex-Profil hervorgerufen werden, welche die Lichtleiteigenschaften des Mediums beeinflussen. Ein Anlassen kann durch Verformen erzeugte Spannungen entfer­ nen (dabei wird das gesamte Netz auf die Einfriertemperatur des thermoplastischen Materials aufgewärmt und dann abge­ kühlt).
Es werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele von inte­ grierbaren Teilen und Komponenten aufgeführt. Eine große Anzahl von bestimmten Teilen und Komponenten können identifi­ ziert werden, die in planare Lichtleitnetze integrierbar sind. Darunter fallen Allzweck-Komponenten wie die grundsätz­ lichen Lichtleitstreifen, und das gesamte Sortiment von Füh­ lern, Schaltern und Anzeigeeinrichtungen.
Allzweck-Komponenten: Die Lichtleitstreifen sind die grund­ sätzlichsten Lichtleitelemente. Die Wellenleiteigenschaft dieser Streifen wird am besten mit Strahlenoptik und innerer Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen zwei Medien darge­ legt, wobei das Leitmedium einen höheren Brechungsindex be­ sitzt. Wie Fig. 7a und 7b zeigen, können die Leitstreifen 44 geradlinig verlaufende, d. h. mit paral­ lelen Kanten versehene Streifen unterschiedlicher Breite Wg sein (Fig. 7a) oder sie können sich erweitern oder verjün­ gen (Fig. 7b). Geradlinige Leiter werden als Wellenleiter benutzt, um Licht zu verschiedenen Abschnitten des planaren Netzes zu führen. Sie spielen die gleichen Rollen wie die op­ tischen Fasern bei Faseroptik-Netzen. Sich verjüngende oder erweiternde Lichtleiter sind besonders nützlich an Übergangs­ stellen zwischen geradlinigen Leitern unterschiedlicher Breite, wie auch bei Kopplungsfällen linear/planar, bei denen der planare Abschnitt ein Teil eines Fühl-, Schalt- oder Anzeige-Elementes ist. Sich verjüngende bzw. erweitern­ de Lichtleiter sind mit normaler Faseroptik sehr schwierig herzustellen.
Einkoppelgeräte: Die Fig. 8a, 8b und 8c zeigen, daß Licht von einer externen Quelle in das Leitmedium entweder direkt oder indirekt eingeleitet werden kann. Direktes Koppeln wird erzielt, wenn der auffallende Lichtstrahl, wie in Fig. 8a gezeigt, durch eine Linse 46 auf einen freiliegenden Quer­ schnitt des Lichtleiters 44 fokussiert wird. Eine Fokussie­ rungslinse 46 braucht nicht unbedingt benutzt werden, da der Querschnitt (im Vergleich zu den Querschnitten von Optikfa­ sern) des Lichtleiters 44 relativ groß ist. Ein sich verjün­ gender Abschnitt (Fig. 7b) ist eine andere Art direkter Kop­ plung zwischen Lichtquelle und Lichtleiter. Wie bei der Fo­ kussierungslinse 46, ist das Einkoppeln mit sich verjüngen­ den Abschnitten sehr vorteilhaft bei Anwendungen, wo der Querschnitt des durch die Quelle gelieferten Strahles den des Leiters 44 stark übertrifft. Der rechtwinklige Quer­ schnitt der Lichtleiter 44 ist für Koppelvorgänge von Quelle zu Leiter nicht ungünstig. Tatsächlich haben sich Optikfa­ sern mit rechtwinkligen Kernen bei einigen Nachrichtensyste­ men als vorteilhaft erwiesen, um Kompatibilität mit Termina­ len zu erreichen.
Indirekte Kopplung wird erzielt, wenn das Licht schräg auf eine der ebenen Seitenflächen des Leiters 44 auftrifft, ent­ weder über ein Prisma 48 (Fig. 8a) oder ein aufgerauhtes Netz 50 (Fig. 8c). Diese indirekten Einkoppelverfahren werden allgemein bei integrierten Optikanwendungen ein­ gesetzt. Indirekte Kopplung ist bei üblicher Faseroptik sehr schwierig herzustellen, da es nicht leicht ist, den Faser­ kern zugänglich zu machen.
Koppler von Lichtleiter zu Lichtleiter: Es gibt zwei Arten von Lichtleiterkopplern: koplanare und versetzte. Bei kopla­ naren Kopplern, wie sie in den Fig. 9a, 9b, 9c und 9d ge­ zeigt sind, sind alle Lichtleiter, von denen und in die Licht aus- bzw. eingekoppelt wird, aus dem gleichen Planar­ film 52 geschnitten. Im Vergleich zu Faseroptikkopplern sind bei diesen NxM-Kopplern Einsetz- und Reflexionsverluste mini­ mal, da sie ja als integrale Teile des gesamten Netzes ge­ schnitten sind. Es gibt keine Fehlausrichtung oder Fehlanpas­ sung beim Brechungsindex zwischen den Kopplerteilen und den konvergierenden bzw. divergierenden Lichtleitern. Unter den vielen Möglichkeiten, die zur Auswahl stehen, können 1 × 2- (Fig. 9a), 2 × 2- (Fig. 9b) oder 2 × 3-Koppler (Fig. 9c) genannt werden. Bei jeder besonderen Anwendung können unter­ schiedliche Koppler-Teilverhältnisse einfach durch entspre­ chendes Auswählen der relativen Breite jedes Lichtleiters (Fig. 9d) erhalten werden. Nach Fig. 9d wird Licht der In­ tensität I im eingehenden Lichtleiter 54 der Breite Wg in Licht der Intensität I1 = (Wg 1/Wg)I im Lichtleiter 56 mit Breite Wg 1 und Licht der Intensität I2 = (Wg 2/Wg)I im Licht­ leiter 58 der Breite Wg 2 aufgeteilt. Damit wird das Lichtin­ tensitäts-Aufteilverhältnis an der Kupplung zwischen irgend­ einem der N eingehenden Lichtleitstreifen und der M abgehen­ den Lichtleitstreifen bei einem integralen Lichtleitnetz­ werk, das in Längsrichtung zur Ausbildung von integraler Kop­ plung zwischen N Lichtleitstreifen an der einen und M Licht­ leitstreifen an der anderen Seite der Kupplung geschnitten wurde, durch die Verhältnisse der Breiten der einzelnen Lichtleitstreifen bestimmt. Das ist ein sehr großer Vorteil gegenüber Faseroptikkopplern, bei denen eine große Anzahl von NxM-Kopplern (eine 2D-Anordnung) mit unterschiedlichen Aufteilverhältnissen für die meisten Anwendungen nötig wäre.
Versetzte Koppler nach Fig. 10 werden dadurch erreicht, daß Licht von einer Reihe von Leitern 60 in eine andere Reihe von Leitern 62 durch aneinander anliegende ebene Seitenflä­ chen der Leiter gekoppelt werden. Das kann entweder dadurch erreicht werden, daß aufgebrachte Unregelmäßigkeiten auf den Leiter-Seitenflächen zur Vorwärtsstreuung führen, oder durch Ausbildung eines Gitters 64. Diese Verfahren stammen von der sich mit integrierter Optik befassenden Technologie. Un­ regelmäßigkeiten und Gitter können auf die Oberfläche des Po­ lymerfilms gestanzt oder in diese eingeätzt werden.

Claims (10)

1. Integrales Lichtleiternetz aus einem Polymer-Material mit einem Sammelleitungsstreifen und mit einem oder mehreren Zweig-Leitungsstreifen, der oder die integral mit dem Sammelleitungsstreifen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelleitungsstreifen (26) und der oder die Zweig-Leitungsstreifen (28, 30, 32) aus einer Polymerschicht (24) mit einer Länge von bis zu einigen Metern, einer Breite von wenigen Zentimetern und einer Dicke bis zu wenigen hundert Mikrometern ausgeschnitten ist.
2. Integrales Lichtleiternetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht (24) einen Brechungsindex von etwa 1,4 bis 1,6 besitzt.
3. Integrales Lichtleiternetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht (24) Licht-Durchgangsverluste von mehr als 140 dB/km aufweist.
4. Integrales Lichtleiternetz nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht (24) aus Polycarbonat, Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polystirol gebildet ist.
5. Integrales Lichtleiternetz nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweig-Leitungsstreifen (28, 30, 32) typischerweise eine Breite von 3 mm besitzen.
6. Integrales Lichtleiternetz nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht (24) mit einer Hüllschicht (34, 36) bedeckt ist, deren Brechungsindex kleiner als der Brechungsindex der Polymerschicht (24) ist.
7. Integrales Lichtleiternetz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausbildung des Lichtleiternetzes die Polymerschicht (24) angelassen, also auf die Erstarrungstemperatur des thermoplastischen Materials erwärmt und dann abgekühlt wurde.
8. Integrales Lichtleiternetz nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Zweig-Leitungsstreifen (28, 30, 32) unterschiedliche Breite besitzen.
9. Integrales Lichtleiternetz nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zweig-Leitungsstreifen (44) eine in seiner Längsrichtung zunehmende oder abnehmende Breite aufweist.
10. Integrales Lichtleiternetz nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines integralen Kopplers (52) N Zweig- Leitungsstreifen (94) auf einer Eingangsseite und M Zweig-Leitungsstreifen (56, 58) auf einer Ausgangsseite aus dem gleichen polymeren Film in Längsrichtung ausgeschnitten sind, wobei das Lichtintensitäts-Teilverhältnis am Koppler (52) zwischen einem der N Zweig-Leitungsstreifen (54) und irgendeinem der M Zweig-Leitungsstreifen (56, 58) durch das Verhältnis der Breiten (Wg1, Wg2) der einzelnen Zweig-Leitungsstreifen (54, 56, 58) bestimmt ist.
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