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Patent Searching and Data


Title:
MULTICHANNEL OPTICAL ROTARY JOINT WITH HIGH RETURN LOSS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/077579
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optical rotary joint comprising a first collimator arrangement for coupling first optical fibers and a second collimator arrangement for coupling second optical fibers, wherein the second collimator arrangement is mounted in such a way that it can rotate about a rotational axis relative to the first collimator arrangement. Between the collimator arrangements, a Dove prism is provided as a derotating element. Furthermore, the collimator arrangements have matching elements with rotationally symmetric conical surfaces. Prism-matching elements are applied to the end faces of the Dove prism and have prism-matching elements on the sides facing the collimator arrangements. Said matching elements likewise have rotationally symmetric conical surfaces which are oriented inversely with respect to the matching elements of the collimator arrangements.

Inventors:
POPP GREGOR (DE)
BRAUE JOSEF (DE)
RANK MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/011259
Publication Date:
July 03, 2008
Filing Date:
December 20, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SCHLEIFRING UND APPBAU GMBH (DE)
POPP GREGOR (DE)
BRAUE JOSEF (DE)
RANK MATTHIAS (DE)
International Classes:
G02B6/36
Foreign References:
US20050036735A12005-02-17
US4872737A1989-10-10
JPS63208821A1988-08-30
Attorney, Agent or Firm:
LOHR, Georg (Junkersstrasse 3, Puchheim, DE)
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Claims:

PATENTANSPRüCHE

1. Optischer Drehübertrager umfassend wenigstens eine erste Kollimatoranordnung (4) zur Ankopplung von ersten Lichtwellenleitern (2) sowie eine zweite Kollimatoranordnung (5) zur Ankopplung von zweiten Lichtwellenleitern (3), welcher gegenüber der ersten Kollimatoranordnung (4) um eine Drehachse (6) drehbar gelagert ist, sowie ein derotierendes optisches Element (1) , welches sich im Lichtpfad zwischen der ersten Kollimatoranordnung (4) und der zweiten Kollimatoranordnung (5) befindet, wobei ein erstes Prismen-Anpasselement (11) und ein zweites Prismen-Anpasselement (12) an jeweils einer Seite des ein derotierendes optisches Elements (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoranordnungen (4, 5) Anpasselemente aufweisen, welche in ihrer dem derotierenden optischen Element zugewandten Seite wenigstens eine um die Drehachse (6) rotationssymmetrische Kegelmantelfläche umfassen, und die Prismen-Anpasselemente (11, 12) dazu inverse Flächen, umfassend wenigs- tens eine um die Drehachse (6) rotationssymmetrische Kegelmantelfläche in entgegengesetzter Richtung aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das derotierende optische Element (1) ein Dove- Prisma ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I 1 dadurch gekennzeichnet, dass das derotierende optische Element (1) ein Abbe- König Prisma ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoranordnungen (4, 5) Anpasselemente aufweisen, deren Kegelmantelflächen aus den Kollimatoranordnungen in Richtung des derotierenden optischen Elements (1) herausragen, und die Prismen- Anpasselemente (11, 12) Kegelmantelflächen aufweisen, die in die Anpasselemente in Richtung des de- rotierenden optischen Elements (1) hineinragen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoranordnungen (4, 5) Anpasselemente aufweisen, deren Kegelmantelflächen in die Kollimatoranordnungen in Richtung der Lichtwellenleiter (2, 3) hineinragen, und die Prismen-Anpasselemente (11, 12) Kegelmantelflächen aufweisen, die aus denen Anpasselementen in Richtung der Kollimatora- nordnungen (4, 5) herausragen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoranordnungen (4, 5) Anpasselemente mit mehreren Kegelmantelflächen aufweisen, und die

Prismen-Anpasselemente (11, 12) die gleiche Anzahl von Kegelmantelflächen aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoranordnungen (4, 5) mit separaten Anpasselementen versehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpasselemente der Kollimatoranordnungen in die Kollimatoranordnungen (4, 5) integriert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoranordnungen (4, 5) als Mikrooptisches System, insbesondere als Mikrolinsen-Array ausgebildet sind, welche auf der dem derotierenden optischen Element (1) zugewandte Seite die Form von Anpasselementen aufweisen.

Description:

MEHRKANALIGER OPTISCHER DREHüBERTRAGER MIT HOHER RüCKFLUßDäMPFUNG

BESCHRE IBUNG

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur übertragung optischer Signale zwischen gegeneinander drehbaren Einheiten, auch Drehkupplung oder Drehübertrager genannt. Dabei sollen mehrere optische Signale in mehreren Kanälen gleichzeitig übertragen werden.

Stand der Technik Zur übertragung optischer Signale zwischen gegeneinander drehbaren Einheiten sind verschiedene übertragungs- systeme bekannt .

In der US 5,568,578 ist ein optischer Drehübertrager für mehrere Kanäle mit einem Dove-Prisma offenbart. Zur

Einkopplung beziehungsweise Auskopplung des Lichtes aus

Glasfasern ist eine Anordnung mit mehreren GRIN-Linsen vorgesehen. An die Lichteintrittsflächen des Dove-

Prismas wird das Licht entsprechend der Brechzahlen des Glases des Dove-Prismas und der Umgebung gebrochen. Die

Funktion des Prismas ist also von der Brechzahl eines das Prisma umgebenden Mediums abhängig.

In der US 2005/0036735 ist ein optischer Drehübertrager für mehrere Kanäle mit einem Dove-Prisma als derotierendes Element offenbart . Licht wird von zuführenden Lichtwellenleitern über Kollimatoren in ein Dove-Prisma

eingekoppelt, mittels diesem derotiert und über weitere Kollimatoren in wegführende Lichtwellenleiter eingespeist . Um die Anordnung unabhängig von der Brechzahl eines Mediums im Umfeld des Dove-Prismas zu machen, wird das Prisma mit Vorsatzstücken versehen, die für einen senkrechten Lichteintritt sorgen. Durch diesen senkrechten Lichteintritt tritt keine Brechung an der übergangsfläche auf. Nachteilig daran ist die teilweise Reflexion des Lichts an der senkrechten übergangs Fläche, so dass zumindest ein Teil des Lichts wieder in den Lichtleiter eingekoppelt wird. Hieraus ergibt sich eine relativ geringe Rückflussdämpfung.

Eine andere Art eines optischen Drehübertragers ist in der WO 01/98801 A2 offenbart. So ist darin ein mikrooptisches System angegeben, welches optische und mechanische Komponenten als einstückiges Bauteil aufweist. Durch diese Ausgestaltung lässt sich eine wesentlich höhere Packungsdichte der einzelnen Glasfasern errei- chen. Nachteilig an sind ebenfalls wieder die parallelen Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen, die eine relativ geringe Rückflussdämpfung bewirken.

Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist, dass im inneren der Drehübertrager relativ starke Reflexionen des übertragenen Lichtes auftreten.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehübertrager zur Mehrkanal-übertragung optischer Signale zu verbessern und insbesondere derart auszugestalten,

dass die optische Rückflußdämpfung der Anordnung verbessert wird.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei Kollimato- ranordnungen 4, 5 auf, welche um eine Drehachse 6 gegeneinander drehbar angeordnet sind. Zwischen der ersten Kollimatoranordnung 5 und der gegenüber dieser drehbar angeordneten zweiten Kollimatoranordnung 6 besteht ein optischer Pfad zur übertragung von Licht. In diesem optischen Pfad befindet sich wenigstens ein derotierendes Element, beispielsweise ein Dove-Prisma 1, welches für eine Abbildung des von der ersten Kolli- matoranordnung 4 ausgesendeten Lichtes auf die zweiten Kollimatoranordnung 5, ebenso auch in umgekehrter Richtung, unabhängig von der Rotationsbewegung zwischen den beiden Kollimatoren sorgt. Das Dove-Prisma wird hierzu mit der halben Winkelgeschwindigkeit der Drehung der ersten Kollimatoranordnung 5 und der zweiten Kollimatoranordnung 6 gedreht.

Jede der Kollimatoranordnungen 4, 5 umfasst wenigstens einen Kollimator sowie wenigstens ein Mittel zur Halte- rung des wenigstens einen Kollimators. Der Begriff Kollimator steht hier im weitesten Sinne für ein strahlführendes beziehungsweise strahlformendes Element. Die Aufgabe eines solchen Kollimators besteht in der Umsetzung des in einem Lichtwellenleiter, bei-

spielsweise einer Singlemode-Faser oder auch einer NuItimode-Faser geführten Lichtes in einen Strahlengang, welcher durch den Drehübertrager und insbesondere durch das derotierende Element geführt werden kann. Dieser entspricht einem Strahlengang im Freiraum beziehungsweise in einem optischen Medium, wie beispielsweise Glas oder öl. Ebenso kann durch einen Kollimator auch eine Umsetzung in umgekehrter Richtung, d.h. vom Strahlengang im Drehübertrager in einen Lichtwellenlei- ter, erfolgen. Selbstverständlich sind innerhalb eines Kollimators auch Umsetzungen in beide Richtungen denkbar, so dass bidirektionale Signale übertragen werden können. Typischerweise sind die Kollimatoren Linsen, besonders bevorzugt Gradienten-Index-Linsen (GRIN- Linsen) .

Entsprechend der Erfindung weist jede der Kollimatoranordnungen 4, 5 wenigstens ein Anpasselement auf, welches in seiner dem Prisma zugewandte Seite wenigs- tens eine Rotationssymmetrische Fläche aufweist, die in einem Winkel abweichend von der Senkrechten zur Rotationsachse 6 steht. Eine solche Fläche ist vorzugsweise als Kegelfläche oder zumindest als Segment einer Kegel- fläche ausgeführt. Entsprechend bildet die Fläche einen geraden Kreiskegel mit einer Höhe größer 0. Der Winkel in der Kegelspitze liegt nahe bei 180°, ohne diesen Wert zu erreichen, da dann anstelle des Kegels eine Ebene Fläche vorliegen würde, welche wiederum Reflexionen in die aussendenden Lichtwellenleiter verursachen könnte. Die Kegelfläche weist gegenüber der Rotationsachse vorzugsweise einen Winkel im Bereich von 0,1° bis 5° auf. Ein bevorzugter Winkel liegt im Bereich von 0,5

bis 1,5°. Besonders bevorzugt ist 0,9°. Der Kegel kann wahlweise in die Fläche hineinragen oder aus dieser herausragen. Entsprechend zu den Anpasselementen der Kollimatoranordnungen sind am Dove-Prisma 1 2 Prismen- Anpasselemente 11, 12 vorgesehen. Diese Prismen- Anpasselemente weisen auf ihrer dem Prisma zugewandten Seite eine Form entsprechend dem Prisma auf, so dass sie möglichst flächig an das Prisma anschließen. Auf den dem Kollimatoren zugewandten Seiten weisen die Prismen-Anpasselemente eine Oberflächengeometrie auf, die invers zu der Oberflächengeometrie der Anpasselemente der Kollimatoren ist. Bildet beispielsweise das Anpasselement der ersten Kollimatoranordnung 4 einen in Richtung des Prismas herausragenden Kegel, so ist die Fläche des zugeordneten Prismen-Anpasselements kegelförmig in das Prismen-Anpasselement hineinragend. Würde man ein Prismen Anpasselement und das zugeordnete Anpasselement eines Kollimators eng zusammenführen, so würden diese lückenlos zueinander passen.

Aus der Figur 4 geht hervor, dass die Kegelmantelflächen, auch Kegelflächen genannt, sich hier immer auf ein Segment eines Kegels mit abgeschnittener Spitze beziehen, wobei die Schnittfläche parallel zur Grund- fläche des Kegels und senkrecht zur Achse des Kegels verläuft. Die Achse des Kegels entspricht der Drehachse 6.

Ebenso kann eine erfindungsgemäße Anordnung auch mehre- re rotationssymmetrisch angeordnete, rotationssymmetrische Flächen aufweisen. Eine solche Anordnung kann einer Fresnel-Linse ähnlich sein. Im Gegensatz zur Fresnel-Linse werden hier aber Kegelmantelflächen

anstatt der Linsensegmente eingesetzt. Die einzelnen Kegelmantelflächen sind bei den Kollimatoranordnungen mit Anpasselement 10, 13 entsprechend entgegengesetzt zu den Kegelmantelflächen der Prismen-Anpasselemente 11, 12 angeordnet.

Durch eine erfindungsgemäße Anordnung werden senkrechte Oberflächen im Strahlengang vermieden. Entsprechend dem stand der Technik bestehen zumindest an den Anpassele- menten senkrechte Oberflächen. Reflexionen an diesen

Flächen werden dann mit hoher Genauigkeit in den gegenüberliegenden Kollimator des gleichen Strahlenganges zurück gespiegelt. Dies führt zu relativ hohen Reflexionen des eingespeisten optischen Signals . Entsprechend der Erfindung werden diese senkrechten Flächen vermieden. Damit wird an einer Fläche reflektiertes Licht nicht mehr in den gegenüberliegenden Kollimator zurückreflektiert. Gleichzeitig ist ein Funktionieren der Anordnung unabhängig von dem Medium im Innenraum des Drehübertragers gewährleistet. So kann das innere des Drehübertragers beispielsweise mit einer Flüssigkeit wie Wasser oder öl gefüllt sein. Ebenso kann dieses ein Gas enthalten. Abhängig vom Brechungsindex des Mediums und dem Brechungsindex der Anpasselemente ergibt sich ein radialer Versatz des Lichtstrahls im Prisma gegenüber der Kollimatoranordnungen. Bei dieser Ersatz auf beiden Seiten der Anordnung, aufgrund des derotierenden Element jedoch in entgegengesetzter Richtung stattfindet, kompensiert sich dieser. Somit ergibt sich inner- halb der Kollimatoranordnung auf der ersten Seite und der Kollimatoranordnungen auf der zweiten Seite kein Vorsatz des Lichtstrahls. Voraussetzung hierfür ist,

dass das Medium im inneren des Drehübertragers einen konstantem Brechungsindex aufweist. Die Anpasselemente werden vorzugsweise aus einem Glas oder aus einem Kunststoff gefertigt.

Für die Darstellung der Erfindung wird auf Kollimatoranordnungen mit Anpasselement 10 und 13 Bezug genommen. Es ist unwesentlich für die Erfindung, ob die Kollimatoranordnung mit einem entsprechenden Anpasselement als ein getrenntes Bauteil kombiniert wird, oder ob das

Anpasselement bereits in die Kollimatoranordnung integriert ist .

Für die Kollimatoranordnungen mit Anpasselement 10 und 13 sind verschiedene Ausführungsformen möglich. Beispielsweise können die Kollimatoranordnungen als Mikrooptisches Element, beziehungsweise Mikrolinsenarray (MIiA) ausgebildet sein. In einem solchen Fall kann wahlweise ein entsprechendes Anpasselement an dem mikrooptischen Element angebracht sein. Besonders günstig ist es jedoch, wenn das Mikrooptische Element bereits in einer entsprechenden Form ausgeführt ist.

Alternativ hierzu kann beispielsweise auch eine Kolli- matoranordnung mit diskreten Kollimatoren, beispielsweise wie in der US 5,568,578 offenbart, eingesetzt werden. Es wird hierzu vor die Kollimatoranordnung ein entsprechendes Anpasselement angeordnet.

Die Erfindung ist grundsätzlich für alle derotierenden optischen Elemente ausführbar. Der Anschaulichkeit halber wird hier auf ein Dove-Prisma Bezug genommen.

Ebenso ist aber auch als derotierendes Element ein Abbe-König-Prisma einsetzbar.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs- beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.

Figur 1 zeigt in allgemeiner Form schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung .

Figur 2 zeigt eine beispielhafte Anordnung entsprechend dem Stand der Technik.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungs- gemäßen Anordnung.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungs- gemäßen Anordnung, bei der die Anpasselemente in Form von Fresnel-Linsen ausgeführt sind.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der zusätzliche Zwischenelemente vorgesehen sind.

Figur 6 zeigt ein Detail aus Figur 4 in vergrößerter Darstellung.

Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf die erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 aus Figur 5.

Figur 1 zeigt in schematischer Form eine erfindungsgemäße Anordnung im Schnitt längs der Drehachse 6. Der erfindungsgemäße optische Drehübertrager umfasst eine erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 zur Ankopplung von Lichtwellenleitern 2, sowie eine zweite Kollimatoranordnung mit Anpasselement 13 zur Ankopplung weiterer Lichtwellenleiter 3. Die erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 sowie die zweite Kollimatoranordnung mit Anpasselement 13 sind an ihrem zum Prisma 1 weisenden Seiten Kegelförmig ausgebildet, wobei die Kegel aus den Flächen der Kollimatoranordnungen herausragen. Entsprechend hierzu sind ein erstes Prismen-Anpasselement 11 und ein zweites Prismen- Anpasselement 12 mit dem Prisma 1 verbunden. Die zu den Kollimatoranordnungen weisenden Flächen der Prismen- Anpasselemente sind invers zu dem zugeordneten Anpass- elementen der Kollimatoranordnungen ausgeführt . In diesem Falle sind kegelförmige Endflächen ausgebildet, welche nach innen in Richtung des Prismas 1 weisen. Der Strahlengang eines Lichtstrahls 9 zeigt die Funktionsweise der Anordnung anschaulich auf. Licht, welches beispielsweise durch einen der ersten Lichtwellenleiter 2 parallel zur Drehachse 6 in die Anordnung eingekop- . pelt wird, wird durch die erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 aufgeweitet. So kann beispielsweise Licht, welches in einer Singlemode-Faser mit einem Kerndurchmesser von 9 μm geführt wird, zu einem parallelen Lichtstrahl mit einem Durchmesser von 0,1 mm aufgeweitet werden. Dieser Lichtstrahl tritt nun aus der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement in den

Innenraum des Drehübertragers ein. Dieser ist beispielsweise mit einem öl mit niedrigerem Brechungsin-

dex, verglichen mit dem Brechungsindex der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 gefüllt. Die erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 weist eine Kegelförmige Kontur auf, wobei die Kegelfläche derart orientiert ist, dass die Spitze des Kegels in

Richtung des Dove-Prismas 1 zeigt. Aufgrund des niedrigeren Brechungsindex wird der Lichtstrahl radial nach innen, das heißt in unserer Schnitt-Darstellung nach unten abgelenkt. Der Lichtstrahl tritt nun etwas weiter innen, das heißt in unsere Darstellung etwas weiter unten in das erste Prismen-Anpasselement 11 mit höherem Brechungsindex ein und wird entsprechend abgelenkt. Die neue Richtung des Lichtstrahls ist nun parallel zur ursprünglichen Richtung in der ersten Kollimatoranord- nung, jedoch radial nach innen beziehungsweise in unserer Darstellung nach unten versetzt. Der optische Effekt der Anordnung entspricht demjenigen einer planparallelen Platte. Die Umlenkung des Strahls im Dove- Prisma ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die Brechung des Strahls beim Eintritt in das Prisma wird durch das Verhältnis der Brechungsindizes des Prismen- Anpasselement 11 und des Dove-Prismas 1 selbst bestimmt. Im vorliegenden Beispiel hat das Dove-Prisma einen niedrigeren Brechungsindex als das erste Prismen- Anpasselement 11. Ebenso wäre selbstverständlich ein Dove-Prisma mit höherem Brechungsindex einsetzbar. In diesem Falle würde das Licht beim Eintritt in das Prisma durch Brechung nach der anderen Seite abgelenkt werden. Nach dem Durchtritt durch das Dove-Prisma 1 wird der Lichtstrahl beim übergang in das zweite Prismen-Anpasselement wieder entsprechend der Brechungsindex-Verhältnisse gebrochen. Der Lichtstrahl verläuft

nun im zweiten Prismen-Anpasselement 12 wieder parallel zum Strahlengang im ersten Prismen-Anpasselement 11 und somit parallel zur Drehachse 6, jedoch entsprechend der Abbildungsfunktion des Dove-Prismas 1 versetzt. Beim Austritt aus dem zweiten Prismen-Anpasselement 12 in den Innenraum des Drehübertragers, der mit öl mit einem niedrigeren Brechungsindex gefüllt ist, wird das Licht in radialer Richtung nach aussen, das heißt in der Schnitt-Zeichnung nach unten abgelenkt. Beim erneuten Eintritt in ein Medium mit höherem Brechungsindex, der zweiten Kollimatoranordnung mit Anpasselement erfolgt wiederum eine Ablenkung in einen Strahlengang parallel zur Drehachse. Durch die zweifache radiale Ablenkung, zuerst nach innen und danach nach aussen, verläuft der Strahl wieder auf einer Position mit dem ursprünglichen Radius und kann in einen entsprechenden zweiten Licht- Wellenleiter 3 durch Kollimatoren eingekoppelt werden.

Das vorliegende Beispiel bezieht sich auf eine Ausfüh- rungsform, bei der die Materialien der Anpasselemente der Kollimatoranordnungen und der Prismen- Anpasselemente den gleichen Brechungsindex aufweisen. Weiterhin sind die Abstände zwischen der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 und dem ersten Prismen-Anpasselement 11 sowie zwischen dem zweiten

Prismen-Anpasselement 12 und der zweiten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 13 gleich. Grundsätzlich können auch Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes eingesetzt werden. Hierbei sind dann aber die Winkel der Kegelmantelflächen entsprechend anzupassen, so dass die Ausbreitung der Lichtstrahlen im inneren der Prismen Anpasselemente parallel zu den in

die Kollimatoranordnungen eingekoppelten Lichtstrahlen verläuft . Ebenso wäre auch eine Anpassung durch Variation der Abstände zwischen einer Kollimatoranordnung und einem Prismen-Anpasselement möglich. Hier darge- stellte Beispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform war. Ebenso können aber auch nur an einer Seite der Anordnung Anpasselemente vorgesehen sein. So könnte beispielsweise nur auf der Seite der ersten Kollimatoranordnung ein erstes Anpasselement 10 sowie ein zuge- höriges Prismen-Anpasselement 11 vorgesehen sein, während die zweite Seite der Anordnung ohne Anpasselemente realisiert ist. Alternativ können auch nur Anpasselemente 10 und 13 an den Kollimatoren vorgesehen sein, während am Prisma keine Prismen-Anpasselemente vorhanden sind. Durch den schrägen Lichteintritt in das Prisma selbst ergibt sich ohnehin dort eine niedrige Reflexion. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung können auch ausschließlich Prismen-Anpasselemente 11 und 12 vorgesehen sein, während an den Kollimatoren keine Anpasselemente vorhanden sind.

Figur 2 zeigt in schematischer Form Anordnung entsprechend dem stand der Technik. Der optische Drehübertrager umfasst eine erste Kollimatoranordnung 4 zur An- kopplung von ersten Lichtwellenleitern 2, sowie eine zweite Kollimatoranordnung 5 zur Ankopplung von zweiten Lichtwellenleitern 3. Die zweite Kollimatoranordnung 5 ist gegenüber der ersten Kollimatoranordnung 4 um die Drehachse 6 drehbar gelagert . Zur Kompensation der Drehbewegung befindet sich im Strahlengang zwischen der ersten Kollimatoranordnung 4 und der zweiten Kollimatoranordnung 5 ein derotierendes Element in Form eines

Dove-Prismas 1. Der beispielhafte Strahlengangs eines Lichtstrahls 9 ist ausgehend von ersten Lichtwellenleitern 2 über die erste Kollimatoranordnung 4, durch das Dove-Prisma 1, über die zweite Kollimatoranordnung 5 bis in die zweiten Lichtwellenleiter 3 dargestellt.

Figur 3 zeigt in schematischer Form eine weitere erfindungsgemäße Anordnung im Schnitt. Die Abbildung entspricht weitgehend derjenigen aus Figur 1. Abweichend hiervon sind jedoch die erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 sowie die zweite Kollimatoranordnung mit Anpasselement 13 sind an ihrem zum Prisma 1 weisenden Seiten Kegelförmig ausgebildet, wobei die Kegel in die Flächen der Kollimatoranordnungen hineinragen. Entsprechend sind die zu den Kollimatoranordnungen weisenden Flächen der Prismen-Anpasselemente 11, 12 invers zu dem zugeordneten Anpasselementen der Kollimatoranordnungen ausgeführt. In diesem Falle sind kegelförmige Endflächen ausgebildet, welche nach außen in Richtung der Kollimatoranordnungen weisen.

Figur 4 zeigt in schematischer Form eine weitere erfindungsgemäße Anordnung im Schnitt, bei der die Anpass- elemente in Form von Fresnel-Linsen ausgeführt sind. Im Gegensatz zu echten Fresnel-Linsen sind die einzelnen Segmente nicht gewölbt, vielmehr stellen diese Kegel- Segmente dar. Auch hier sind die Geometrie in der Prismen-Anpasselemente invers zu denjenigen der Anpass- elemente der Kollimatoranordnungen.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der zusätzliche Zwischenelemente

14, 15 zwischen den Kollimatoranordnungen 10, 13 und den Prismen-Anpasselementen 11, 12 vorgesehen sind. Es wird hierbei ähnlich wie in Figur 1 zunächst ein Lichtstrahl kommend von der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 beim übergang in ein erstes Zwischenelement 14 radial in Richtung der Rotationsachse versetzt. Bei dem zweiten übergang von dem ersten Zwischenelement 14 in das erste Prismen-Anpasselement 11 wird der Lichtstrahl wieder in die ursprüngliche radia- ler Position gebracht. Der Lichtstrahl breitet sich nun in gleicher Achse in dem ersten Prismen-Anpasselement 11 wie in der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 aus. Voraussetzung hierfür sind die Anpassung der Brechungsindizes der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10, des ersten Zwischenelement 14 und des ersten Prismen-Anpasselement 11 unter Berücksichtigung der Abstände zwischen diesen Elementen. Vorzugsweise sind die Brechungsindizes gleich und die Abstände ebenfalls gleichgroß. Da der Lichtstrahl, der in das Prisma 1 eintritt, die gleiche Achse hat wie der selbe Lichtstrahl in der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10, ist eine Korrektur auf der anderen Seite des Prismas nicht möglich. Vorteilhafterweise kann hier jedoch eine identische Anordnung angebracht werden. Weiterhin könnte auch der Anordnung auf einer Seite des Prismas ein gewisser Strahlversatz im Prisma erzeugt werden, der durch die Anordnung auf der anderen Seite wieder kompensiert wird. Dieser Effekt kann zur Temperaturkompensation der Anordnung ausgenutzt werden.

Figur 6 zeigt ein Detail aus Figur 4 in vergrößerter Darstellung. Hierin sind die Kegelmantelflächen 7a, 7b

und 7c der ersten Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 entsprechend dem seitlichen Schnitt längs der Drehachse 6 sichtbar. Ebenso ist das mit inverser Oberflächenkontur ausgebildete erste Prismen-Anpasselement 11 mit den in entgegengesetzter Richtung verlaufenden

Kegelmantelflächen 8a, 8b und 8c erkennbar. Besonders gut ist hier der Unterschied zu Fresnel-Linsen erkennbar. So sind die Konturen der Kegelmantelflächen gerade, während die Konturen bei Fresnel-Linsen eine Krüm- mung entsprechend der Linsenkontur aufweisen würden.

Grundsätzlich können auch Anordnungen mit einer anderen Anzahl von Kegelflächen beziehungsweise Kegelmantelflächen verwendet werden. Ebenso können wahlweise auf jeder Seite der Anordnung hineinragende oder herausra- gende Kegelmantelflächen eingesetzt werden. Grundvoraussetzung für das Funktionieren der Erfindung ist immer, dass die Kegelmantelflächen der Kollimatoranordnungen und der Prismen-Anpasselemente invers zu einander sind.

Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf die erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement 10 aus Figur 5. Hier sind die Kegelmantelflächen 7a, 7b und 7c entsprechend der Projektion in der Draufsicht als kreisförmige Scheiben zu erkennen.

Bezugszeichenliste

1 Derotierendes optisches Element

2 Erste Lichtwellenleiter 3 Zweite Lichtwellenleiter

4 Erste Kollimatoranordnung

5 Zweite Kollimatoranordnung

6 Drehachse 7a Kegelfläche 7b Kegelfläche

7c Kegelfläche

8a Kegelfläche

8b Kegelfläche

8c Kegelfläche 9 Lichtstrahl

10 Erste Kollimatoranordnung mit Anpasselement

11 Erstes Prismen-Anpasselement

12 Zweites Prismen-Anpasselement

13 Zweite Kollimatoranordnung mit Anpasselement 14 Erstes Zwischenelement

15 Zweites Zwischenelement