[发明专利]用于发送和接收数据的设备以及运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于发送和接收数据的设备，具有，

-光/电转换单元，

-电/光转换单元，和

-天线单元，其既能发送又能接收。

背景技术

该设备例如是用于“光无线电”应用的所谓的天线头，其在下面还将详细说明。

光/电转换单元把光信号转换为电信号。光载波射线的频率例如在187万亿赫兹(Terahertz)到1千万亿赫兹(Petahertz)的频率范围内或者具有从1.6微米到300纳米的波长，也就是说，也包括可见光。将无线电信号例如调制到光射线上。该无线电信号例如具有从3兆赫兹(Megahertz)到100千兆赫兹(Gigahertz)或者更高的一个或者多个载频，特别是在从1千兆赫兹到60千兆赫兹范围内的一个或者多个载频。例如该无线电信号是移动无线电信号或者WLAN信号(Wireless Local Area Network(无线局域网))。

相反，电/光转换单元把所述频率范围内的电信号转换为所述光频率范围的光信号。天线单元在其构造类型方面与该射频的载频协调一致。

特别当例如把两个转换单元实现在一个唯一的元件中、特别是在用单晶无机材料形成的半导体元件中时，该设备制造的费用很高。

发明内容

本发明的任务是提供一种简单构造的设备和一种用于运行该设备的简单的方法。特别是该设备应该不依赖供电电压或者用小的供电电压工作，特别是小于5伏或者小于1伏。

涉及所述设备的任务通过具有在权利要求1中给出的特征的设备解决。扩展在从属权利要求中给出。

本发明从这样的考虑出发，即当把两个转换单元在空间上和功能上彼此分开时，该设备可以简单地制造。特别是由此对每一转换单元来说允许不依赖另一个转换单元使用在相应的转换方向上具有高效率的转换单元。此外，本发明从这样的考虑出发，即特别是无源运行或者以小的供电电压的运行允许使用简单制造的设备，因为不需提供另外的电压源，亦即特别是不需要电网部件、电池或者蓄电池或者类似的电压源。

在本发明的一个扩展中，所述设备不包括外部供电电压。因此运行的能量仅从到来的光或者从到来的电磁射线获取。因此不需要用于产生供电电压的电路技术开销。也省却了维护电压源的维护开销。

因此在用于电/光转换器单元的设备的一个扩展中使用聚合物调制器。聚合物调制器仅允许电信号向光信号的转换。聚合物是摩尔质量例如大于10⁴gmol^-1的大分子。特别是使用有机聚合物或者其他聚合物。例如使用一种聚合物调制器，其包含电场定向的或者所谓极化的聚合物。这意味着使用这样一种材料，其内一种具有强非线性电光效应的材料耦合到或者扩散到一种具有较小介电常数的聚合物中。使所产生的材料经受一种电场定向处理，使得产生一种具有较大介电常数或者电光常数的材料。然而还存在其他工作原理的聚合物调制器，例如本征极化自组成发色超点阵(intrinsically polar Self-Assembled chromophoricSuperlattices，SAS)。

聚合物调制器与单晶半导体元件相比能够以更为简单的方式并从而费用更适宜地制造。此外聚合物调制器允许无源运行。因此产生一种用于发送和接收数据的天线头或者设备，其能够简单并且费用适宜的制造。由此可在经济上可代替地实现新的应用领域，例如构造大量所谓的小单元(Pikozelle)，亦即具有小于35米的接收或者发送直径的无线电单元。

在本设备的一个扩展中，电/光转换单元是使用干涉工作的调制器，特别是马赫-钱德尔(Mach-Zehender)调制器。干涉通过在两个光传输距离内的运行时间差产生。激光尤其适合产生明显(ausgepraegt)的干涉。

在下一个扩展中，电/光转换单元(14，14a)是电吸收调制器。电吸收调制器基于伏朗兹-凯而迪斯(Franz-Keldysh)效应或其反效应。然而除了电/光电吸收调制器之外，二极管还作为光/电转换单元提供构造无源天线头的可能性，它具有大量优点，例如关于光/电转换的效率或者关于避免两种转换类型的相互影响。

电/光转换单元可能还包括另外的元件，例如滤波器。光/电转换单元也可能还包括另外的单元，例如滤波器。