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Title:
ASSEMBLY CONSISTING OF ELECTRONIC COMPONENTS AND COMPRISING A TEMPERATURE SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/071301
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly (1) consisting of semiconductor chips (10) disposed on a common support (11) and comprising an optical fiber (13) with a plurality of optical Bragg gratings (130) with different grating-specific Bragg wavelengths ($g(l)i, i = 1, 2, ... n) which have the same temperature (T1, T2, ..., Tn) as a respective associated chip. The gratings are supplied with an optical radiation (14) via the fiber, said radiation comprising all Bragg wavelengths. The wavelengths of the optical radiation (15) in the fiber reflected by every grating are measured as a measure of the temperature of the chips.

Inventors:
SOELKNER GERALD (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001008
Publication Date:
September 27, 2001
Filing Date:
March 15, 2001
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
SOELKNER GERALD (DE)
International Classes:
G01D5/353; G01K11/32; (IPC1-7): G01K11/32; G01D5/353
Foreign References:
US5401956A1995-03-28
US5410404A1995-04-25
US5805403A1998-09-08
DE4123870A11993-01-21
Other References:
MEASURES R M ET AL: "WAVELENGTH DEMODULATED BRAGG GRATING FIBER OPTIC SENSING SYSTEM FOR ADDRESSING SMART STRUCTURE CRITICAL ISSUES", SMART MATERIALS AND STRUCTURES,GB,IOP PUBLISHING LTD., BRISTOL, vol. 1, no. 1, 1 March 1992 (1992-03-01), pages 36 - 44, XP000399871, ISSN: 0964-1726
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Anordnung (1) aus elektronischen Bauelementen (10), die auf einem Trägerkörper (11) gehaltert sind, mit : Einem optischen Leiter (13), der zwei oder mehrere optische BraggGitter (130) mit voneinander verschiedenen gitterspezifischen BraggWel lenlängen (kil, 2,..., An) aufweist, deren jedes so nahe bei je einem zugeordneten der Bauelemente (10) angeordnet ist, dass an diesem BraggGitter (130) eine im Wesentli chen nur von diesem zugeordneten Bauelement (10) be stimmte Temperatur (T1, T2,..., Tn) herrscht, der ein Ende (131) zum Einkoppeln einer die verschiedenen gitterspezifischen BraggWellenlängen (1, 2,..., kn) dieser BraggGitter (130) enthaltenden optischen Strah lung (14) in den optischen Leiter (13) aufweist, die nach dem Einkoppeln im optischen Leiter (13) zu diesen Gittern (130) geführt ist, und der ein Ende (132) zum Auskoppeln einer von jedem der Gitter (130) kommenden und im optischen Leiter (13) ge führten optischen Strahlung (15) aufweist.
2. Anordnung (1) nach Anspruch 1, mit einem elektronischen Bauelement (10) in Form eines LeistungshalbleiterBauele ments.
3. Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der optische Leiter (13) einen Wellenleiter aufweist.
4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei der optische Leiter (13) eine Faser aufweist.
5. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei ein BraggGitter (130) in den optischen Leiter (13) in tegriert ist.
6. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei der optische Leiter (13) in einer mit den Bauelementen (10) und/oder dem Trägerkörper (11) verbundenen Vergussmasse (16) eingebettet ist. ~.
7. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei an das Ende (132) zum Auskoppeln einer von jedem der Git ter (130) eines optischen Leiters (13) kommenden und in die sem optischen Leiter (13) geführten optischen Strahlung (15) eine Einrichtung (19) zur Messung der in dieser Strahlung (15) enthaltenen gitterspezifischen BraggWellenlänge (X1, 2,... bzw. kn) jedes Gitters (130) ankoppelbar ist.
8. Anordnung (1) aus elektronischen Bauelementen (10), die auf einem Trägerkörper (11) gehaltert sind, insbesondere An ordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit : Einem optischen Leiter (13), der zumindest ein Paar optischer BraggGitter (130, 130) mit je einer gitterspezifischen BraggWellenlänge (Ri, Xj) und mit einer so großen optischen Länge (noAL) des Leiters (13) zwischen diesem Paar Gitter (130, 130) auf weist, dass die Laufzeit (At) einer sich im Leiter (13) von einem Gitter (130) des Paares zum anderen Gitter (130) des Paares ausbreitenden optischen Strahlung (14, 15) messbar ist, wobei jedes Gitter (130) jedes Paares so nahe bei je einem zu geordneten elektronischen Bauelement (10) angeordnet ist, dass an diesem Gitter (130) eine im Wesentlichen nur von diesem zugeordneten Bauelement (10) bestimmte Temperatur (Ti, Tj) herrscht, wobei der Leiter (13) ein Ende (131) zum Einkoppeln einer die gitterspezifische BraggWellenlänge (ksi, j) jedes BraggGitters (130) je des Paares enthaltenden optischen Strahlung (14) in den optischen Leiter (13) aufweist, die nach dem Einkoppeln im optischen Leiter (13) zu jedem der Gitter (130) ge führt ist, und ein Ende (132) zum Auskoppeln einer von jedem Gitter (130) jedes Paares kommenden und im optischen Leiter (13) geführten optischen Strahlung (15) aufweist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei die BraggWellenlängen (Xi, eines Paares Gitter (130) im Wesentlichen zueinander gleich sind.
10. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, wobei an das Ende (132) des optischen Leiters (13), das zum Auskoppeln einer von jedem der Gitter (130) dieses Leiters (13) kommenden und in diesem optischen Leiter (13) geführten optischen Strahlung (15) dient, eine Einrichtung (21) zur Messung der Verzögerung eines von einem Gitter (130) des Paares kommenden und im op tischen Leiter (13) geführten Strahlungsanteils gegenüber ei nem vom anderen Gitter (130) des Paares kommenden und im op tischen Leiter geführten Strahlungsanteils ankoppelbar ist.
Description:
Beschreibung ANORDNUNG AUS ELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN MIT TEMPERATURSENSOR Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus elektronischen Bau- elementen, die auf einem gemeinsamen Trägerkörper gehaltert sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der genannten Art bereitzustellen, bei der ohne wesentlichen baulichen Ein- griff in eine vorgegebene Struktur der Anordnung eine Tempe- raturüberwachung der elektronischen Bauelemente während deren Betriebs und individuell für jedes einzelne Bauelement ermög- licht ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß dieser Lösung weist die Anordnung aus elektronischen Bauelementen, die auf einem Trägerkörper gehaltert sind, -einen optischen Leiter auf, -der zwei oder mehrere optische Bragg-Gitter mit voneinan- der verschiedenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen aufweist, deren jedes so nahe bei je einem zugeordneten der Halbleiterbauelemente angeordnet ist, dass an diesem Bragg-Gitter eine im Wesentlichen nur von diesem zugeord- neten Bauelement bestimmte Temperatur herrscht, -der ein Ende zum Einkoppeln einer die verschiedenen git- terspezifischen Bragg-Wellenlängen dieser Bragg-Gitter enthaltenden optischen Strahlung in den optischen Leiter aufweist, die nach dem Einkoppeln im optischen Leiter zu diesen Gittern geführt ist, und -der ein Ende zum Auskoppeln jeder von einem der Gitter kommenden und im optischen Leiter geführten optischen Strahlung aufweist.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann prinzipiell jede Art e- lektronischer Bauelemente aufweisen. Vorzugsweise weist die

erfindungsgemäße Anordnung Bauelemente in Form von Halblei- terbauelementen auf.

Die optische Strahlung, welche die verschiedenen gitterspezi- fischen Bragg-Wellenlängen der Bragg-Gitter enthält, kann von einer breitbandigen Lichtquelle erzeugt sein, deren Strahlung mehrere, insbesondere alle gitterspezifischen Bragg-Wellen- längen gleichzeitig enthält und/oder von einer schmalbandigen durchstimmbaren Lichtquelle, deren variable Wellenlänge meh- rere, insbesondere alle gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen zeitlich nacheinander durchläuft.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä- ßen Anordnung weist zumindest ein elektronisches Bauelement in Form eines Leistungshalbleiter-Bauelements auf, das bei- spielsweise eine Diode und/oder einen IGBT und/oder einen Thyristor usw. aufweisen und in Form eines Halbleiterchips vorliegen kann. Insbesondere kann diese Ausgestaltung ein Leistungsmodul oder ein Modul in einem Umrichter sein, wobei der Vorteil besteht, dass eine auf verschiedene Bauelemente des Moduls verteilte Temperaturmessung während des Einsatzes des Moduls durchgeführt werden kann, gleichgültig ob dieser Einsatz beispielsweise in einem sich bewegenden Fahrzeug oder stationär stattfindet.

Generell kann eine erfindungsgemäße Anordnung ein einziges Modul, das zwei oder mehrere auf einem gemeinsamen Trägerkör- per gehalterte elektronische Bauelemente aufweist, oder ein aus zumindest zwei Modulen bestehendes System sein. Bei einem solchen System können beispielsweise alle Module auf einem gemeinsamen, insbesondere einen Kühlkörper aufweisenden Trä- gerkörper angeordnet und befestigt sein oder alle einzelnen Module auf je einem separaten Trägerkörper oder ein oder meh- rere einzelne Module und/oder Gruppen aus jeweils zwei oder mehreren Modulen auf je einem separaten Trägerkörper angeord- net und befestigt sein. Jeder separate Trägerkörper kann je einen Kühlkörper aufweisen. Bei einem System aus Modulen kann

speziell ein einzelnes Modul auch nur ein einziges elektroni- sches Bauelement aufweisen.

Insbesondere besteht der Vorteil, dass zwei oder mehrere er- findungsgemäße Anordnungen durch Aneinanderschaltung der op- tischen Leiter der verschiedenen Anordnungen parallelisier- bar und/oder kaskadierbar sind, wodurch die verteilte Tempe- raturmessung auf sehr einfache und bequeme Weise erweiterbar ist. Beispielsweise können einzelne Module, insbesondere Leistungsmodule und/oder Systeme aus solchen Modulen paralle- lisiert und/oder kaskadiert werden.

Ein elektromagnetisches Ubersprechen auf die Temperaturmes- sung durch hohe elektrische und/oder magnetische Felder wäh- rend des Betriebs einer erfindungsgemäßen Anordnung ist aus- geschlossen. Dies gilt insbesondere auch für eine erfindungs- gemäße Anordnung, die Leistungsmodule aufweist.

Die Zuverlässigkeit der elektronischen Bauelemente wird durch den optischen Leiter und die Bragg-Gitter nicht beeinträch- tigt, es entsteht dadurch kein zusätzlicher Raum-oder Küh- lungsbedarf.

Die Erfindung ermöglicht zum Beispiel eine zeitaufgelöste t- berwachung einzelner Chiptemperaturen in einem Leistungsmodul während des Betriebs im Feld und eine Detektion von Norm- abweichungen, nach der gegebenenfalls ein Modul rechtzeitig vor einem Ausfall ausgetauscht werden kann. Normabweichungen können beispielsweise durch Kühlungsprobleme, die z. B. durch eine Schwächung einer Verbindung zwischen einem Bauelement und dem Trägerkörper und/oder dem Trägerkörper und einem Kühlkörper verursacht sein können, eine unzureichende Küh- lerauslegung usw. hervorgerufen sein.

Der optische Leiter der erfindungsgemäßen Anordnung ist vor- zugsweise ein Wellenleiter. Dieser Wellenleiter kann ein Mo- nomodewellenleiter oder ein Multimodewellenleiter sein.

Vorteilhafterweise ist der optische Leiter eine Faser, bei der beispielsweise ein Vorteil in ihrer Biegsamkeit liegt, ein anderer darin, dass die verteilte Temperaturmessung durch Aneinanderschaltung der Sensor-Glasfasern mit standardmäßigen Fasersteckern parallelisierbar und kaskadierbar ist.

Ein Bragg-Gitter ist vorzugs-und vorteilhafterweise in den optischen Leiter integriert. Solche integrierten Gitter kön- nen beispielsweise und bekanntermaßen durch Einschreiben in den Leiter mit Hilfe eines Laserstrahls und/oder eines opti- schen Interferenzmusters hergestellt werden und sind im Lei- ter durch einen sich in Ausbreitungsrichtung einer optischen Strahlung im Leiter periodisch ändernden Brechungsindex ge- kennzeichnet. Es kann jedoch auch jedes auf andere Art herge- stellte integrierte Gitter verwendet werden, beispielsweise ein in den Leiter eingeprägtes reliefartiges Gitter.

Ein Bragg-Gitter muß nicht notwendig im optischen Leiter in- tegriert sein. Beispielsweise kann das Gitter in einem geson- derten Stück aus transparentem Material ausgebildet sein, das in den unterbrochenen Leiter eingesetzt ist.

Der optische Leiter ist vorzugs-und vorteilhafterweise in einer mit den Bauelementen und/oder dem Trägerkörper verbun- denen Vergussmasse eingebettet. Dabei kann vorteilhafterweise eine Vergussmasse verwendet werden in welche üblicherweise die Bauelemente sowieso eingebettet werden. Gerade hier zeigt sich besonders deutlich, wie minimal der bauliche Eingriff in die vorgegebene Struktur einer herkömmlichen Anordnung ist, der notwendig ist, um von dieser herkömmlichen Anordnung zur erfindungsgemäßen Anordnung zu gelangen.

An das Ende des Leiters, das zum Auskoppeln einer von jedem der Gitter kommenden und im optischen Leiter geführten opti- schen Strahlung dient, ist vorteilhafterweise eine Einrich-

tung zur Messung der in dieser Strahlung enthaltenen gitter- spezifischen Bragg-Wellenlänge jedes Gitters ankoppelbar.

Die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge ist eine Funktion der Temperatur des Gitters und damit ein Maß für die Temperatur des diesem Gitter zugeordneten Bauelements. Ist der optische Leiter eine Faser, kann die Einrichtung auf einfache Weise durch einen Faserstecker angeschlossen werden.

Die von jedem Bragg-Gitter kommende optische Strahlung kann eine von jedem Gitter reflektierte Strahlung oder eine durch jedes Gitter hindurchgegangene Strahlung sein. Vorzugsweise wird ausschließlich die jedem Gitter reflektierte Strahlung zur Messung verwendet, wobei das Ende zum Einkoppeln opti- scher Strahlung in den optischen Leiter zugleich als Ende zum Auskoppeln der von jedem Gittern kommenden Strahlung dieses Leiter verwendet werden kann.

Die Einrichtung zur Messung der gitterspezifischen Bragg-Wel- lenlängen kann Teil einer Messgerät-Hardware sein, die als Spin-Off, der Datenübertragung kostengünstig und tragbar ist.

Damit ist mit geringem Aufwand eine Möglichkeit der Bauteile- überwachung im Betrieb geschaffen, die wiederum zu einer mar- kanten Erhöhung der Zuverlässigkeit von Leistungssystemen führt.

Bei einer erfindungsgemäßen Anordnungen liegt die mögliche Zahl einzelner optischer Leiter in der Größenordnung von 100, so dass auch in umfangreichen Anordnungen, beispielsweise in umfangreichen Systemen aus Modulen Temperaturüberwachungen durchgeführt werden können.

Es sind Temperaturauflösungen um 1 K und Zeitkonstanten von 1 bis 10 ms für die Temperaturmessung möglich.

Eine erfindungsgemäße Anordnung aus elektronischen Bauelemen- ten, die auf einem Trägerkörper gehaltert sind, kann, vor-

teilhafterweise auch so ausgebildet sein, dass diese Anord- nung -einen optischen Leiter aufweist, -der zumindest ein Paar optischer Bragg-Gitter mit je ei- ner gitterspezifischen Bragg-Wellenlänge und mit einer so großen optischen Länge des Leiters zwischen diesem Paar Gitter aufweist, dass die Laufzeit einer sich im Leiter von einem Gitter des Paares zum anderen Gitter des Paares ausbreitenden optischen Strahlung messbar ist, wobei -jedes Gitter jedes Paares so nahe bei je einem zugeordne- ten elektronischen Bauelement angeordnet ist, dass an diesem Gitter eine im Wesentlichen nur von diesem zuge- ordneten Bauelement bestimmte Temperatur herrscht, wobei -der Leiter -ein Ende zum Einkoppeln einer die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge jedes Bragg-Gitters jedes Paares ent- haltenden optischen Strahlung in den optischen Leiter aufweist, die nach dem Einkoppeln im optischen Leiter zu jedem der Gitter geführt ist, und -ein Ende zum Auskoppeln einer von jedem Gitter jedes Paa- res kommenden und im optischen Leiter geführten optischen Strahlung aufweist.

Die Gitter jedes solchen Paares können vorteilhafterweise da- durch voneinander unterschieden werden, dass eine laufzeitbe- dingte Verzögerung eines von einem Gitter des Paares kommen- den und im optischen Leiter geführten Strahlungsanteils ge- genüber einem vom anderen Gitter des Paares kommenden und im optischen Leiter geführten Strahlungsanteils gemessen wird.

Diese Verzögerung ist gleich der erwähnten Laufzeit und damit messbar.

Da die Gitter eines solchen Paares durch die gemessene Verzö- gerung voneinander zu unterscheiden sind, können die gitter- spezifischen Bragg-Wellenlängen dieser Gitter vorteilhafter- weise zueinander gleich sein. Dies gilt für jedes derartige Paar Gitter.

Mehrere derartige Paare Gitter lassen sich dadurch voneinan- der unterscheiden, dass verschiedenen Paaren verschiedene Laufzeiten und/oder verschiedene gitterspezifische Bragg-Wel- lenlängen zugeordnet sind.

In jedem Fall besteht der Vorteil, dass die benötigte Zahl voneinander verschiedener gitterspezifischer Bragg-Wellenlän- gen stark reduziert wird, im Extremfall auf nur eine Bragg- Wellenlänge.

Um die erwähnte Verzögerung messen zu können, ist eine bevor- zugte und vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung so ausgebildet, dass an das Ende des optischen Lei- ters, das zum Auskoppeln einer von jedem der Gitter dieses Leiters kommenden und in diesem optischen Leiter geführten optischen Strahlung dient, eine Einrichtung zur Messung der Verzögerung eines von einem Gitter des Paares kommenden und im optischen Leiter geführten Strahlungsanteils gegenüber ei- nem vom anderen Gitter des Paares kommenden und im optischen Leiter geführten Strahlungsanteils ankoppelbar ist. Der von jedem Gitter eines Paares kommende Strahlungsanteil ist durch die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge dieses Gitters ein- deutig gekennzeichnet.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 einen längs der Schnittlinie I-I in Figur 3 genomme- nen vertikalen Schnitt durch ein Beispiel der erfin- dungsgemäßen Anordnung, Figur 2a die Filtercharakteristik der Bragg-Gitter in Bezug auf eine von den Bragg-Gittern reflektierte optische Strahlung,

Figur 2b zum Vergleich die Filtercharakteristik der Bragg- Gitter in Bezug auf eine durch die Bragg-Gitter hin- durchgegangene optische Strahlung, und Figur 3 in Draufsicht beispielhafte eine erfindungsgemäße An- ordnung in Form eines Systems aus mehreren Modulen, die in Bezug auf einen optischen Leiter kaskadiert sind, Figur 4 in Draufsicht eine beispielhafte erfindungsgemäße An- ordnung in Form eines Systems aus mehreren Modulen, bei dem Module in Bezug auf einen optischen Leiter parallel geschaltet sind, und Figur 5 in Draufsicht eine beispielhafte erfindungsgemäße An- ordnung mit einem optischen Leiter, der ein Paar op- tische Bragg-Gitter mit jeweils einer so großen opti- schen Länge des Leiters zwischen dem Paar Gitter auf- weist, dass die Laufzeit einer sich in diesem Leiter zwischen diesem Paar Gitter ausbreitenden optischen Strahlung messbar ist.

Die Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Anordnung 1 aus elektro- nischen Bauelementen 10 sind beispielsweise n solcher Bauele- mente 10 in einer Reihe nebeneinander auf einem gemeinsamen Trägerkörper 11 gehaltert angeordnet, wobei n eine weitgehend beliebige natürliche Zahl ist. Es sei aber darauf hingewie- sen, dass die Anordnung der Bauelemente-10 auf dem Trägerkör- per 11 nicht auf diese Reihenanordnung beschränkt ist, son- dern dass in der Praxis auch andere Anordnungen vorkommen, beispielsweise eine Anordnung 1, bei der die Bauelemente 10 in Richtung vertikal zur Zeichenebene der Figur 1 zueinander versetzt sind.

Beispielsweise ist die Anordnung 1 ein Leistungsmodul, bei dem die elektronischen Bauelemente 10 Leistungshalbleiter- Bauelemente sind, z. B. Thyristoren, IGBTs (= Insulated Gate Bipolar Transistors), Dioden usw., die beispielsweise in Form von Chips, die vorzugsweise Silizium aufweisen, ausgebildet sind.

Der Trägerkörper 11 dieses Leistungsmoduls 1 weist ein Sub- strat 110 aus elektrisch isolierendem Material, beispielswei- se aus einer Keramik wie z. B. Aluminiumoxid und/oder Alu- miniumnitrid und einen Kühlkörper 111 aus gut wärmeleitendem Material, z. B. Kupfer oder AlSiC, auf, auf dem das Substrat 110 befestigt ist.

Die Anordnung 1 weist erfindungsgemäß einen optischen Leiter 13 auf, der im Beispielfall n optische Bragg-Gitter 130 mit voneinander verschiedenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlän- gen aufweist, deren jedes so nahe bei je einem zugeordneten der n Bauelemente 10 angeordnet ist, dass an diesem Bragg- Gitter 130 eine im Wesentlichen nur von diesem zugeordneten Bauelement 10 bestimmte Temperatur herrscht.

Beispielsweise arbeite jedes der n Bauelement 10 im Normalbe- trieb bei je einer Betriebstemperatur Tl, T2,... bzw. Tn, die auch an dem diesem Bauelement 10 zugeordneten Bragg-Gitter 130 herrsche. Die Betriebstemperaturen Tl, T2,..., Tn der verschiedenen Bauelemente 10 können untereinander gleich und/oder verschieden voneinander sein.

Bekanntermaßen ist die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge eines Bragg-Gitters temperaturabhängig. Bei der Betriebstem- peratur Tl, T2,... bzw. Tn jedes Bauelements 10 im Normalbe- trieb sei die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge des diesem Bauelement 10 zugeordneten Bragg-Gitters 130 gleich kl, 2, ... bzw. kn. Wichtig ist, dass die Bragg-Wellenlängen X 2, ..., der den verschiedenen Bauelementen 10 zugeordneten

Gitter 130 voneinander verschieden sind, d. h. dass kl # #2 # ... # #n gilt.

Die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge 1, 2,... bzw. kn jedes Gitters 130 ist durch eine gitterindividuell gewählte Gitterkonstante al, a2,... bzw. an dieses Gitters 130 be- stimmt, die durch den Abstand zwischen jeweils benachbarten Gitterlinien 133 des Gitters 130 gegeben ist. Um eine gitter- spezifische Bragg-Wellenlänge kl, 2,... bzw. kn zu erhal- ten, die von Gitter 130 zu Gitter 130 verschieden ist, ist lediglich die Gitterkonstante al, a2,... bzw. an jedes Git- ters 130 von Gitter 130 zu Gitter 130 verschieden zu wählen.

Der optische Leiter 13, auf dem die Bragg-Gitter 130 ausge- bildet sind, weist ein Ende 131 zum Einkoppeln einer die ver- schiedenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen #1, #2,..., kn dieser Bragg-Gitter 130 enthaltenden optischen Strahlung 14 in den optischen Leiter 13 auf, die nach dem Einkoppeln in den Leiter 13 im Leiter 13 zu diesen Gittern 130 geführt ist.

Die optische Strahlung 14 kann von einer nicht dargestellten Lichtquelle erzeugt sein, deren Strahlung breitbandig ist und gleichzeitig mehrere, insbesondere alle gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen 1, 2,..., kn gleichzeitig enthält und/oder von einer nicht dargestellten schmalbandigen durch- stimmbaren Lichtquelle, deren variable Wellenlänge mehrere, insbesondere alle gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen #1, #2, ... , #n zeitlich nacheinander durchläuft.

Der optische Leiter 13 weist außerdem ein Ende 132 zum Aus- koppeln einer von jedem der Gitter 130 kommenden und im opti- schen Leiter 13 geführten optischen Strahlung 15 auf.

Ein von einem Gitter 130 kommender und im optischen Leiter 13 geführter Strahlungsanteil der zugeführten optischen Strah- lung 14 kann eine vom Gitter 130 reflektierter Strahlungsan-

teil dieser Strahlung 14 oder ein durch dieses Gitter 130 hindurchgegangener Strahlungsanteil der Strahlung 14 sein.

Jeder von einem Gitter 130 reflektierte Strahlungsanteil wird im optischen Leiter 13 zu dessen Ende 131 zum Einkoppeln ge- führt und an diesem Ende 131 ausgekoppelt. Dieses Ende 131 ist in diesem Reflexionsfall zugleich das Ende 132 zum Aus- koppeln der von jedem Gitter 130 kommenden Strahlung 15, die sich aus den von jedem Gitter 130 reflektierten Strahlungsan- teilen zusammensetzt.

Jeder durch ein Gitter 130 hindurchgegangene Strahlungsanteil wird im optischen Leiter 13 zu einem Ende des Leiters 13 ge- führt und dort ausgekoppelt, das dem Ende 131 zum Einkoppeln entgegengesetzt ist. In diesem Durchgangsfall ist das entge- gengesetzte Ende des Leiters 13 das Ende 132 zum Auskoppeln der von jedem Gitter 130 dieses Leiters 13 kommenden Strah- lung 15 aus dem Leiter 13, die sich in diesem Fall aus den durch jedes Gitter 130 hindurchgegangenen Strahlungsanteilen zusammensetzt.

Die Bragg-Gitter 130 weisen für die zugeführte optische Strahlung 14 im Reflexionsfall gemeinsam die in der Figur 2a qualitativ dargestellte Filtercharakteristik Cl und im Durch- gangsfall die in der Figur 2b qualitativ dargestellte Filter- charakteristik C2 auf.

In den Figuren 2a und 2b ist jeweils auf der Ordinate das In- tensitätsverhältnis bzw. optische Leistungsverhältnis 1/10 in Abhängigkeit von der auf der Abszisse aufgetragenen optischen Wellenlänge k dargestellt, wobei 1/10 angibt, welcher Anteil I der Intensität 10 der zugeführten optische Strahlung 14 bei einer bestimmten optischen Wellenlänge X von den Bragg-Git- tern 130 kommt.

Gemäß der Figur 2a weist die Filtercharakteristik Cl der Git- ter 130 für den Reflexionsfall bei der gitterspezifischen

Bragg-Wellenlänge 1, 2,... bzw. Xn jedes Gitters 130 je ein Maximum M1, M2,... bzw. Mn auf, links und rechts von dem die Filtercharakteristik Cl innerhalb je eines schmalen Wel- lenlängenbereichs A 2... bzw. ##n auf einen minimalen Wert m abfällt. Insofern kann die Filtercharakteristik Cl als schmalbandig bezeichnet werden.

Die Maxima Ml, M2,... bzw. Mn und schmalen Wellenlängenbe- reiche A aux2..., ##n der Filtercharakteristik Cl können in Abhängigkeit von der jeweiligen Beschaffenheit der einzel- nen Gitter 130 zueinander gleich und/oder voneinander ver- schieden sein.

Die gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen kl, #2, ... kn sollten derart voneinander verschieden sein, dass jeweils be- nachbarte schmale Wellenlängenbereiche AB1 und AR2, AR2 und ##3... bzw. Ak (n-1) und AXn in je einem Abstand #12, B23,... bzw. # (n-l) n voneinander angeordnet sind, wobei die Abstände #12, 23,..., # (n-l) n zueinander gleich und/oder voneinan- der verschieden gewählt sein können.

Die in der Figur 2b dargestellte Filtercharakteristik C2 der Gitter 130 für den Durchgangsfall weist bei der gitterspezi- fischen Bragg-Wellenlänge #1, #2, ... bzw. Xn jedes Gitters 130 je ein Minimum ml, m2,... bzw. mn auf, links und rechts von dem die Filtercharakteristik C2 innerhalb je eines schma- len Wellenlängenbereichs A 2... bzw. ##n auf einen ma- ximalen Wert M ansteigt. Die Filtercharakteristik C2 ist kom- plementär zur Filtercharakteristik Cl und kann als breitban- dig bezeichnet werden.

Die Filtercharakteristik Cl bzw. C2 hängt zusammen mit den gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen kl, 2,..., kn der Bragg-Gitter 130 von der Temperatur jedes Gitters 130 ab. In den Figuren 2a und 2b ist angenommen, dass bei jedem einem Bauelement 10 zugeordneten Gitter 130 die Temperatur Ti (i = 1, 2,..., n) dieses Bauelements 10 im Normalbetrieb

herrscht und dass damit die gitterspezifische Bragg- Wellenlänge dieses Gitters 130 gleich ki ist.

Ändert sich die Temperatur Ti des Bauelements 10 und damit des diesem Bauelement 10 zugeordneten Gitters 130 aus irgend- einem Grund auf einen anderen Wert Ti, verschiebt sich die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge ki dieses Gitters 130 auf einen anderen Wert kil, wobei sich auch der schmale Wellen- längenbereich Aki und das Maximum Mi bzw. Minimum mi so ver- schieben, dass sie jetzt bei ki liegen.

Dies gilt für jedes Bauelement 10 und das diesem Element 10 zugeordnete Bragg-Gitter 130 im Einzelnen und unabhängig von den übrigen Bauelementen 10 und Bragg-Gittern 130.

In den Figuren 2a und 2b ist eine solche temperaturbedingte Änderung der Filtercharakteristik Cl bzw. C2 speziell und oh- ne Beschränkung der Allgemeinheit für beispielsweise i = 1 gestrichelt angedeutet, wobei überdies angenommen ist, dass sich das Bauelement 10 mit der Betriebstemperatur T1 und das diesem Element zugeordnete Gitter 130 von dieser Temperatur Tl auf einen höheren Wert T1 erwärmt und sich dadurch be- dingt die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge kl dieses Git- ters 130 beispielsweise nach rechts auf einen ebenfalls höhe- ren Wert kl'verschoben hat.

Bei einer Abkühlung des Bauelements 10 mit der Betriebstempe- ratur Tl auf eine niedrigere Temperatur T1 verschiebt sich bei diesem Beispielsfall die gitterspezifische Wellenlänge B1 nach links auf einen niedrigere Wellenlänge B1.

Abhängig von der Beschaffenheit der Gitter 130 und/oder dem Material des optischen Leiters 13 kann es auch sein, dass die Bragg-Wellenlänge Xi eines Gitters 130 bei zunehmender Tempe- ratur Ti abnimmt und bei abnehmender Temperatur Ti zunimmt.

Für eine Messung der Bragg-Wellenlänge ki eines Gitters 130 kann sowohl die Filtercharakteristik Cl als auch C2 verwendet werden. Vorzugsweise wird entweder nur die Filtercharakteris- tik Cl oder die Filtercharakteristik C2 verwendet, wobei in der Regel der Filtercharakteristik Cl der Vorzug gegeben wird.

In erster Näherung gilt für jedes i = 1, 2,..., n, dass A ?, i = je nach Beschaffenheit des betreffenden Gitters 130 und/oder Material des optischen Leiters 13 proportional zu ATi = |Ti-Ti| oder 1/ATi ist.

An die Gitterkonstanten al, a2,..., an der einzelnen Gitter 130 muß vorteilhafterweise keine hohe Präzision gestellt wer- den, wichtig ist nur, dass jeder Abstand A12, B23,... bzw. k (n-l) n zwischen benachbarten Bragg-Wellenlängen B1 und B2, B2 und k3,... bzw. X (n-1) und k (n-l) n ausreichend groß ist, damit sich bei einer temperaturbedingten Veränderung der Bragg-Wellenlängen X 2,..., kn die schmalen Wellenlän- genbereiche A 2..., ARn nicht überlappen oder gar kreuzen.

Auch an die Filtercharakteristika Cl und C2 sind keine hohen Anforderungen zu stellen, die Maxima Mi bzw. Minima mi müssen bei den gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen #i, lediglich ausreichend ausgeprägt sein. Dennoch ist es günstig, wenn die Gitter 130 so beschaffen sind, dass bei der Filtercharakte- ristik Cl die Maxima Mi möglichst nahe bei 1 liegen und der minimale Wert m möglichst nahe bei 0 liegt und bei der Fil- tercharakteristik C2 die Minima mi möglichst nahe bei 0 lie- gen und der maximale Wert M möglichst nahe bei 1 liegt.

Der optische Leiter 13 ist vorzugsweise ein Wellenleiter in Form einer flexiblen Faser, in welcher die Bragg-Gitter 130 integriert sind.

Der Leiter 13 ist in einem kleinen Abstand d am jeweiligen Bauelement 10 vorbei geführt oder berührt dieses Element 10 (d. h. d = 0), wobei das diesem Element 10 zugeordnete Bragg- Gitter 130 vorzugsweise im Bereich des Bauelements 10 ange- ordnet ist. ~ Beispielsweise ist gemäß Figur 1 der Leiter 13 über einen vom Trägerkörper 11 abgekehrten flachseitigen Oberflächenab- schnitt 102 eines Bauelements 10 in Form eines Halbleiter- chips geführt, der mit seinem dem Trägerkörper 11 zugekehrten flachseitigen Oberflächenabschnitt 101 auf dem Substrat 110 des Trägerkörpers 11 befestigt ist.

Üblicherweise sind die Bauelemente 10 zum Schutz gegen schäd- liche äußere Einflüsse in eine Vergussmasse 16 eingebettet, die mit dem Trägerkörper 11 verbunden sein kann. In diese Vergussmasse 16 kann bequem auch der optische Leiter 13 ein- gebettet sein, so dass er automatisch befestigt und zugleich geschützt ist.

In den Figur 3 und 4 ist jeweils eine Anordnung 1 in Form ei- nes Systems aus mehreren, speziell neun einzelnen Modulen nach Figur 1 in Draufsicht dargestellt. Beispielsweise sind die mit 1 bezeichneten Module und deren separaten Substrate 110 auf einem gemeinsamen Kühlkörper 111 angeordnet und be- festigt, so dass der Trägerkörper 11 dieser Anordnung 1 aus neun Substraten 110 und einem gemeinsamen Kühlkörper 111 be- steht.

Jedes dieser einzelnen Module 1 weist speziell und der Über- sichtlichkeit halber je nur vier Bauelemente 10 auf, doch kann die Zahl Bauelemente 10 pro Anordnung 1 größer aber auch kleiner als vier und insbesondere auch in verschiedenen Modu- len 1 unterschiedlich sein. Insbesondere können in jedem Mo- dul 1 die Bauelemente 10 beispielsweise wesentlich unregel- mäßiger über das Substrat 110 verteilt sein als es in den Fi- guren 3 und 4 dargestellt ist.

Bei der beispielhaften Anordnung 1 nach Figur 3 ist ein ein- ziger, beispielsweise in Form einer flexiblen Faser ausgebil- deter optischer Leiter 13 z. B. mäanderförmig durch alle neun Module 1 geführt und weist im Bereich jedes Moduls 1 Bragg- Gitter 130 mit voneinander verschiedenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen auf, deren jedes so nahe bei je einem zu- geordneten Bauelement 10 je eines Moduls 1 angeordnet ist, dass an diesem Bragg-Gitter 130 eine im Wesentlichen nur von diesem zugeordneten Bauelement 10 bestimmte Temperatur herrscht.

Die Module 1 der Anordnung 1 nach Figur 3 sind in Bezug auf den einzigen optischen Leiter 13 kaskadiert, d. h. hinterein- andergeschaltet. Dieser Leiter 13 kann aus einem Stück beste- hen oder aus mehreren, beispielsweise je zu einer Anordnung 1 gehörenden Leiterabschnitten 13 zusammengesetzt sein.

Zur bequemen Temperaturmessung kann an das Ende 132 zum Aus- koppeln der von allen Gittern 130 dieses Leiters 13 kommenden Strahlung 15 aus dem Leiter 13, vorzugsweise an jedem Ende 132 des Leiters 13, ein optisches Anschlusselement 135, bei- spielsweise ein Faserstecker oder eine Faserbuchse, vorzugs- weise jeweils standardisiert, vorgesehen sein.

An das Ende 132 zum Auskoppeln der aus den von sämtlichen Gittern 130 des Leiters 13 reflektierten Strahlungsanteilen bestehenden Strahlung 15, das vorzugsweise zugleich das Ende 131 zum Einkoppeln einer den Gittern 130 dieses Leiters 13 zuzuführenden Strahlung 14 in den Leiter 13 bildet, ist eine Einrichtung 19 zur Messung der in dieser Strahlung 15 enthal- tenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlänge jedes Gitters 130 des Leiters 13 ankoppelbar, beispielsweise durch einen Faser- stecker 135.

Bei der beispielhaften Anordnung 1 nach Figur 4 ist jedem von sechs der insgesamt neun Module 1 je ein eigener optischer

Leiter 13 zugeordnet, der Bragg-Gitter 130 mit voneinander verschiedenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen aufweist, deren jedes so nahe bei je einem zugeordneten Bauelement 10 dieses Moduls 1, dem dieser Leiter 13 zugeordnet ist, ange- ordnet ist, dass an diesem Bragg-Gitter 130 eine im Wesentli- chen nur von diesem zugeordneten Bauelement 10 bestimmte Tem- peratur herrscht.

Diese sechs Module 1 der Anordnung 1 nach Figur 4 sind in Bezug auf diese moduleigenen Leiter 13 parallel geschaltet.

Generell kann es bei einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 so sein, dass zwei oder mehrere Gruppen Bauelemente 10, bei- spielsweise Module 1, im vorstehenden Sinn parallel geschal- tet sind und eine oder mehrere Gruppen Bauelemente 10, bei- spielsweise Module 1 im vorstehenden Sinn in Serie geschal- tet sind, was bedeutet, dass Hintereinanderschaltung und Pa- rallelschaltung von Gruppen Bauelementen 10 durch optische Leiter 13 kombiniert sind. Eine Gruppe Bauelemente 10 weist dabei wenigstens ein Bauelement 10, in der Regel zwei oder mehrere Bauelemente 10 auf.

Bei der Anordnung 1 nach Figur 4 sind speziell die erwähnten sechs Module 1 parallel und die übrigen drei am weitesten links liegenden und zudem untereinander angeordneten Module 1 hintereinandergeschaltet.

Bei hintereinander geschalteten Gruppen von Bauelementen 10, insbesondere Modulen 1, ist es notwendig, dass die gitter- spezifischen Bragg-Wellenlängen der Bragg-Gitter 130 nicht nur innerhalb jeder Gruppe, sondern auch von Gruppe zu Gruppe voneinander verschieden sind. Bei zueinander parallel ge- schaltet Gruppen von Bauelementen 10 gilt diese Einschränkung nicht, da bei diesen Gruppen Messungen der gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen der Bauelemente von Gruppe zu Gruppe von- einander getrennt durchgeführt werden können.

Diese Einschränkung gilt allerdings bei parallel und/oder hintereinandergeschalteten Gruppen dann, wenn die von den Gittern 130 jedes Leiters 13 kommenden optischen Strahlungen 15 beispielsweise in einem optischen Koppler 17 zusammenführt und danach gemeinsam ausgewertet werden.

In der Figur 4 ist speziell und ohne Beschränkung der Allge- meinheit angenommen, dass die Strahlung 15 jedes Leiters 13 aus den von den Gittern 130 dieses Leiters 13 reflektierten Strahlungsanteilen besteht. Diese Strahlungen 15 der ver- schiedenen Leiter 13 werden z. B. im Koppler 17 zu einer Strahlung 15 zusammengeführt, die vom Koppler 17 zu einer Weiterverarbeitung abgegeben wird.

Die Enden 132 der Leiter 13 zum Auskoppeln der Strahlung 15 jedes Leiters 13, die aus den durch die Gitter 130 dieses Leiters 13 hindurchgegangenen Strahlungsanteilen besteht, werden hier nicht benutzt, obgleich auch diese Strahlungen 15 durch einen nicht dargestellten Koppler zu einer Strahlung zusammengeführt werden könnten, die von diesem Koppler zu ei- ner Weiterverarbeitung abgegeben wird.

Zur Weiterverarbeitung der vom Koppler 17 abgegebenen Strah- lung 15 ist eine Einrichtung 19 zur Messung der in den Strahlungen 15 dieser Strahlung 15 enthaltenen gitterspezi- fischen Bragg-Wellenlängen jedes Gitters 130 der verschiede- nen Leiter 13 an den Koppler 17 ankoppelbar, beispielsweise durch einen Faserstecker 135 dieses Kopplers 17.

Generell kann eine Einrichtung 19 zur Messung der in der Strahlung 15 enthaltenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlänge jedes Gitters 130 unmittelbar an der zu überwachenden Anord- nung 1 oder am zu überwachenden System oder alternativ auch in einiger Entfernung angeordnet sein, die beispielsweise 0 bis 10 km und mehr betragen kann.

Bei unmittelbarer Anordnung an der zu überwachenden Anordnung 1 kann die Einrichtung 19 direkt, beispielsweise über einen Faserstecker 135 mit der Anordnung 1 verbunden sein.

Bei den speziellen Anordnungen 1 nach den Figuren 3 und 4 ist andererseits beispielsweise angenommen, dass die Einrichtung 19 in einer Entfernung von der Anordnung 1 angeordnet ist.

Dazu ist das Betreffende Ende 132 des Leiters 13 bzw. der Koppler 17 durch einen zusätzlichen optischen Leiter 20 mit der Einrichtung 19 verbunden, der die Strahlung 15 bzw. 15 von der Anordnung 1 zur Einrichtung 19 überträgt. Vorzugswei- se ist der Leiter 20 eine Faser, die einerseits durch einen Faserstecker 135 an das System und andererseits durch einen Faserstecker 135 an die Einrichtung 19 anschließbar ist.

Im Fall der speziellen Anordnung 1 nach Figur 3 ist die Faser 20 an einen am Ende 132 des Leiters 13 vorhandenen Faserste- cker 135 mit diesem System verbunden. Im Fall der speziellen Anordnung 1 nach Figur 4 ist die Faser 20 an einen am Koppler 17 vorhandenen Faserstecker 135 mit diesem System verbunden.

Der Koppler 17 ist so ausgebildet, dass er nicht nur die aus den Enden 132 der verschiedenen Leiter 13 ausgekoppelten Strahlungen 15 an seinem Faserstecker 135 zur Strahlung 15 zusammenführt, sondern dass er eine diesem Stecker 135 zuge- führte Strahlung 14 leistungsmäßig in Strahlungen 14 auf- teilt, deren jede dem Ende 132 je eines der verschiedenen Leiter 13 zur Einkopplung in diesen Leiter 13 zugeführt ist.

Da bei den Anordnungen 1 nach den Figuren 3 und 4 angenommen ist, dass das Ende 132 des bzw. der Leiter 13 jeweils zugleich das Ende 131 zum Einkoppeln der Strahlung 14 in den Leiter 13 bildet, ist in jedem Fall beispielsweise ein opti- scher Koppler 18 vorhanden, über den im Fall der Figur 3 die Strahlung 14 in den Leiter 20 eingekoppelt und in diesem Lei- ter 20 dem Ende 131 des Leiters 13 zugeführt wird, und im Fall der Figur 4 die Strahlung 14 in den Leiter 20 eingekop-

pelt und in diesem Leiter 20 dem Koppler 17, speziell dem Fa- serstecker 135 dieses Kopplers 17 zugeführt wird.

Die Einrichtung 19 ist vorzugsweise Bestandteil eines umfas- senderen Geräts, das weitere nicht dargestellte Komponenten enthalten kann, die beispielsweise eine Zuordnung der richti- gen Temperatur eines Bauelements 10 zu der an diesem Element 10 gemessenen Bragg-Wellenlänge und/oder Erzeugung anderer dieses Bauelement 10 betreffenden Informationen aus dieser gemessenen Wellenlänge ermöglichen.

Es sei darauf hingewiesen, dass nicht in jedem Fall jedes Bauelement 10 einer Anordnung 1 überwacht werden muss. Bei- spielsweise wird bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Anordnungen bei jedem Modul 1 jeweils nur ein Teil der Bau- elemente 10, speziell nur zwei der vier Bauelemente 10 dieses Moduls 1 durch ein in die Nähe gebrachtes Bragg-Gitter 130 eines optischen Leiters 13 überwacht. Andererseits ist es kein Problem, jedes Bauelement 10 einer Anordnung 1, bei- spielsweise eines, mehrerer oder jedes gegebenen Moduls 1 dieser Anordnung 1 hinsichtlich der Temperatur oder anderer physikalischer Größen zu überwachen.

Bei den bisher beschriebenen Beispielen der erfindungsgemäßen Anordnung 1 müssen die verschiedenen Bauelementen 10 zugeord- neten Bragg-Gitter 130 des optischen Leiters 13 voneinander verschiedene gitterspezifische Bragg-Wellenlängen aufweisen, um die Gitter 130 und damit die zugeordneten Bauelemente 10 bei einer verteilten Temperaturmessung unterscheiden zu kön- nen.

Wenn bei einer Anordnung 1 aus elektronischen Bauelementen 10, die auf einem Trägerkörper 11 gehaltert sind, die Anord- nung 1 einen optischen Leiter 13 mit Bragg-Gittern 130 auf- weist, der zwischen einem Paar Bragg-Gittern 130 eine so gro- Be optische Länge no-AL aufweist, dass die Laufzeit At einer sich in diesem Leiter 13 zwischen diesen beiden Gittern 130

ausbreitenden optischen Strahlung messbar ist, kann der von einem der beiden Gitter 130 kommende und zur Strahlung 15 beitragende Strahlungsanteil zeitlich von dem vom anderen Gitter 130 kommende und zur Strahlung 15 beitragende Strah- lungsanteil getrennt werden, da einer dieser beiden Strah- lungsanteile gegenüber dem anderen um die messbare Laufzeit At verzögert am Ende 132 zum Auskoppeln der optischen Strah- lung 15 aus dem Leiter 13 erscheint.

Es ist in diesem Fall also möglich, zwei Bragg-Gitter 130 nicht nur durch ihre gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen, sondern zusätzlich durch die Verzögerung At der von diesen beiden Gittern 130 kommenden und durch diese gitterspezifi- schen Bragg-Wellenlängen gekennzeichneten Strahlungsanteile zu identifizieren.

Da zur Unterscheidung der Bragg-Gitter 130 nur ein Unter- scheidungsmerkmal erforderlich ist, können die gitterspezifi- schen Bragg-Wellenlängen jeweils eines Paares solcher Gitter 130 zueinander gleich gewählt werden.

Werden im Extremfall ausschließlich solche Paare Gitter 130 verwendet und für die verschiedenen Paare Gitter 130 zueinan- der verschiedene Laufzeit bzw. Verzögerungen At gewählt, können die Gitter 130 all dieser Paare so beschaffen sein, dass sie ein und dieselbe gitterspezifische Bragg-Wellenlänge aufweisen. In der Regel wird eine erfindungsgemäße Anordnung 1 jedoch so ausgebildet sein, dass sie zwei oder mehrere Git- ter mit voneinander verschiedenen Bragg-Wellenlängen und ein oder mehrere Paare Gitter mit zumindest jeweils gleicher Bragg-Wellenlänge aufweist.

In jedem Fall besteht der Vorteil, dass bei einer solchen An- ordnung die Anzahl voneinander verschiedener gitterspezifi- scher Bragg-Wellenlängen und damit auch voneinander verschie- dener Gitterkonstanten erheblich reduziert werden kann, im

Extremfall auf eine einzige Bragg-Wellenlänge für alle Paare Gitter 130.

Bei jedem solchen Paar Gitter 130 mit zueinander gleicher gitterspezifischer Bragg-Wellenlänge ist es dann zweckmäßig, wenn zumindest das erste Gitter 130, auf das die im optischen Leiter 13 zugeführte Strahlung 14 zuerst trifft, so ausge- führt ist, dass dieses Gitter 130 bei der gitterspezifischen Bragg-Wellenlänge nur einen Bruchteil der optischen Leistung der Strahlung 14 reflektiert, damit auch ein von null ver- schiedener Bruchteil dieser Leistung durch dieses Gitter 130 hindurchgeht und das zweite Gitter 130 erreicht, wo er re- flektiert werden kann. In Bezug auf die den Reflexionsfall betreffende Figur 2a bedeutet dies, dass zumindest beim ers- ten Gitter 130 das bei der gitterspezifischen Bragg-Wellen- länge dieses Gitters 130 liegende Maximum von 1/10 deutlich kleiner als 1 sein sollte.

Die optische Länge no-AL zwischen zwei Bragg-Gittern 130 ist definiert durch das Produkt aus dem effektiven Brechungsindex no des optischen Leiters 13 mal dessen geometrischer Länge AL zwischen diesen beiden Gittern 130.

AL sollte zumindest in der Größenordnung eines Meters liegen und kommt innerhalb einer Anordnung 1 in Form eines einzigen Moduls 1 kaum vor, sondern in der Regel nur in größeren An- ordnungen 1, die aus mehreren Modulen 1 zusammengesetzt sind.

Bei AL = 2m beispielsweise beträgt die Laufzeit At und damit die relative Verzögerung etwa 7 Nanosekunden und ist zur Un- terscheidung zweier in diesem Abstand AL voneinander ange- ordneten Gitter 130 ausreichend. Je größer AL ist, desto ge- ringer werden die Anforderungen an eine Einrichtung zur Mes- sung der relativen Verzögerung. Bei AL in der Größenordnung eines Kilometers, beispielsweise AL = einige Kilometer, liegt die Verzögerung in der Größenordnung Mikrosekunde.

Günstig ist die Verwendung einer schmalbandigen abstimmbaren Strahlungsquelle zur Erzeugung der in den Leiter 13 einzukop- pelnden Strahlung 14.

In der Figur 5 ist eine Anordnung 1 mit einem optischen Lei- ter 13 beispielhaft dargestellt, der wenigstens ein Paar Bragg-Gitter 130 mit je einer Bragg-Wellenlänge Xi und Xj aufweist, zwischen dem die optische Länge no-AL des Leiters 13 so groß ist, dass auf dieser Länge die erwähnte Laufzeit At messbar ist.

Beispielsweise weist die Anordnung 1 nach Figur 5 Module 1 auf, die durch den Leiter 13 hintereinander geschaltet sind, wobei jedes Modul 1 zwei oder mehrere Bauelemente 10 auf- weist, deren jedem je ein Bragg-Gitter 130 mit je einer git- terspezifischen Bragg-Wellenlänge zugeordnet ist, das jeweils so nahe beim zugeordneten Bauelement 10 angeordnet ist, dass an diesem Gitter 130 eine im Wesentlichen nur von diesem zu- geordneten Bauelement 10 bestimmte Temperatur herrscht.

Das Paar Gitter 130, 130 der Anordnung 1 nach Figur 5 besteht beispielsweise aus dem Gitter 130 mit der Bragg-Wellenlänge ki, das dem Bauelement 10 der Temperatur Ti eines dargestell- ten Moduls 1 zugeordnet ist, und dem Gitter 130 mit der Bragg-Wellenlänge Rj, das dem Bauelement 10 der Temperatur Tj eines anderen dargestellten Moduls 1 zugeordnet ist. Zwi- schen diesen beiden Gittern 130 hat der Leiter 13 die er- wähnte optische Länge no-AL, die so groß ist, dass auf dieser Länge no-AL die Laufzeit At der im optischen Leiter 13 ge- führten optischen Strahlung 14 und/oder 15 messbar ist.

Der Leiter 13 weist ein Ende 131 zum Einkoppeln einer die gitterspezifischen Bragg-Wellenlängen jedes Bragg-Gitters 130 der Anordnung enthaltenden optischen Strahlung 14, die nach dem Einkoppeln im optischen Leiter 13 zu diesen Gittern 130 geführt ist, sowie ein Ende 132 zum Auskoppeln einer von je-

dem dieser Gitter 130 kommenden und im optischen Leiter 13 geführten optischen Strahlung 15 auf. Das Ende 131 ist bei- spielsweise zugleich das Ende 132.

An das Ende 132 des Leiters 13 ist eine Einrichtung 21 zur Messung der Verzögerung At der von einem Gitter 130 des Paa- res kommenden und im optischen Leiter 13 geführten Strah- lungsanteils gegenüber einem vom anderen Gitter 130 des Paa- res kommenden und im optischen Leiter geführten Strahlungsan- teils angekoppelt.

Der vom einen Gitter 130 des Paares kommende Strahlungsanteil ist durch die gitterspezifische Bragg-Wellenlänge Xi dieses Gitters 130 und der vom anderen Gitter 130 des Paares kom- mende Strahlungsanteil ist durch die gitterspezifische Bragg- Wellenlänge Xj dieses anderen Gitters 130 gekennzeichnet.

Es kann vorteilhafterweise Xi j gewählt werden und die Gitter 130, 130 des Paares und die beiden Bauelemente 10, de- nen diese Gitter 130 zugeordnet sind, können allein durch die erwähnte Verzögerung At unterschieden werden.

Weist die Anordnung 1 nach Figur 5 zwei oder mehr solche Paa- re Gitter 130, 130 auf, die durch eine messbare Verzögerung At unterschieden werden können, ist es zumindest in dem Fall, dass diese Verzögerungen At von Paar Gitter 130, 130 nicht unterscheidungskräftig genug sind, zweckmäßig, die Bragg-Wellenlänge von Paar Gitter 130, 130 zu Paar Gitter 130, 130 verschieden zu wählen, so dass die einzelnen Paare durch ihre Bragg-Wellenlänge zu unterscheiden sind.

An das Ende 132 ist nicht zuletzt aus diesem Grund die Ein- richtung 19 zur Messung der in der Strahlung 15 enthaltenen gitterspezifischen Bragg-Wellenlänge jedes Gitters 130 ange- koppelt.