DE2830095A1

DE2830095A1 - Optischer empfaenger fuer glasfaser- uebertragungssysteme mit vielen teilnehmerstationen

Info

Publication number: DE2830095A1
Application number: DE19782830095
Authority: DE
Inventors: Richard Edward Epworth
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1977-08-04
Filing date: 1978-07-08
Publication date: 1979-02-15
Also published as: AU3839078A; CH632597A5; ES472356A1; GB1536518A; AU521582B2; FR2399676B1; IT7826054A0; IT1118232B; FR2399676A1

Description

R.E.Epworth-13

Optischer Empfänger für Glasfaser-Übertragungssysteme mit vielen Teilnehmerstationen

Die Erfindung betrifft einen optischen Empfänger mit einer Anzapfvorrichtung zum Auskoppeln von Licht aus einem Glasfaser-Lichtleiter eines optischen Übertragungssystems.

Bei Glasfaser-Übertragungssystemen mit vielen Teilnehmer-Stationen besteht ein großes Problem darin, die Teilnehmerstationen an die Glasfaser anzukoppeln, ohne eine übermäßige Dämpfung des auf der Glasfaser übertragenen Lichts zu bewirken. Ein solches Glasfaser-Ubertragungssystem hat für jede Teilnehmerstation eine Anzapfvorrichtung zum Auskoppeln von Licht aus der Glasfaser. Jede Anzapfvorrichtung ist so eingestellt, daß die Lichtintensität in jeder Teilnehmerstation des Systems ungefähr gleich ist. Dies ist unvorteilhaft, da an jedem Anzapfpunkt der Glasfaser eine Messung des Signalpegels notwendig ist, und außerdem Mittel vorhanden sein müssen, um den Kopplungsfaktor jeder Anzapfvorrichtung auf die Glasfaser einzustellen. Außerdem arbeitet dieses System nur dann zufriedenstellend, wenn die optischen Verluste und die Kopplungsfaktoren konstant bleiben. Daher ist es nicht möglich, das System durch Hinzufügen oder Entfernen einer oder mehrerer Anzapfvorrichtungen zu verändern, ohne das gesamte System neu einstellen zu müssen.

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Aufgabe

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen optischen Empfänger für ein solches System anzugeben, der die aufgeführten Nachteile vermeidet.

5 Lösung

Die Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst. Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Beschreibung

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 ein Blockschaltbild eines Empfängers für ein

optisches übertragungssystem mit mehreren Teilnehmerstationen;

Fig.2 und 3 alternative Ausführungsbeispiele der Anzapfvorrichtung des Empfängers nach Fig.1.

Die Glasfaser-Übertragungsstrecke in Fig.1 hat eine Vielzahl von Anzapfpunkten T1, T2 usw., an denen jeweils eine Empfangsstation vorgesehen ist. Jede Empfangsstation hat einen Photodetektor 11, einen Verstärker 12, einen Amplitudenoder Geräuschdetektor 13 und eine Vergleichsschaltung 14.

Im Empfänger erfolgt eine automatische Verstärkungsregelung, in dem die Ausgangs- oder Geräuschamplitude des Verstärkers gemessen und mit einem Bezugssignal mit gleichmäßigem Pegel verglichen wird. Ein von diesem Signalvergleich abhängiges

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elektrisches Steuersignal wird zu der zugehörigen Anzapfvorrichtung der Glasfaser zurückgeführt, um die Stärke des Lichts, das aus der Glasfaser an der Anzapfvorrichtung ausgekoppelt wird, zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich, sicherzustellen, daß nur so viel Leistung über die Anzapfvorrichtung ausgekoppelt wird, wie der zugehörige optische Empfänger benötigt.

Ein Beispiel einer einstellbaren Anzapfvorrichtung zeigt die Fig.2. Die Anzapfvorrichtung ist an eine ummantelte Glasfaser 21 aus Siliziumdioxid mit einem Faserkern 22 und einem Mantel 23 angepaßt, über einen kurzen Abschnitt ist der Mantel 23 entfernt, und der dadurch freigelegte Faserkern 22 ist mit einem lichtdurchlässigen elektrisch leitenden Material 24, wie z.B. Zinn-Oxid beschichtet. Eine lichtdurchlässige Röhre 25, beispielsweise aus Siliziumdioxid, deren Innenfläche ebenfalls mit dem lichtdurchlässigen elektrisch leitenden Material 24 beschichtet ist, ist an den freigelegten Abschnitt des Faserkerns derart angepaßt, daß ein ringförmiger Hohlraum 26 entsteht, der mit einem Elüssigkristall-Material ausgefüllt ist. Ein Photodetektor ist an der Röhre anliegend angeordnet.

Das Steuersignal aus dem Vergleicher 14 (Fig.1) wird über Leitungen 28 an die elektrisch leitende Oberfläche 24 des Faserkerns 22 und der Röhre 25 angelegt, und polarisiert das Flüssigkristall-Material in dem Hohlraum 26. Durch

- diese Polarisation ändert sich der Brechungsindex des Flüssigkristall-Materials, und es können Moden höherer Ordnung

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aus dem Faserkern 22 in Richtung des Photodetektors 27 austreten. Die Stärke des Lichtaustritts aus dieser Glasfaser, d.h. der durch die Anzapfvorrichtung bewirkte Leistungsverlust, entspricht der Amplitude des über das Flüssigkristall-Material angelegten elektrischen Signals. Um eine lange Lebensdauer des Flüssigkristall-Materials zu gewährleisten, sollte als Steuersignal ein Wechselstromsignal statt einem Gleichstromsignal verwendet werden.

Die Fig.3 zeigt eine alternative Anzapfvorrichtung. Eine ummantelte Glasfaser 31, über die die Nachrichtenübertragung erfolgt, ist in einen Halterkörper 32 eingelassen und U-förmig gebogen. Ein Teil des Fasermantels ist im Mittelteil 33 des U's entfernt, und der somit freigelegte Faserkern ist mit einem lichtdurchlässigen .elektrisch leitenden Material 24 beschichtet. Eine Glasplatte 34, die ebenfalls mit dem elektrisch leitenden Material 24 beschichtet ist, ist dem Mittelteil 33 der Glasfaser gegenüber angeordnet, und der dazwischenliegende Raum ist mit einem Flüssigkristall-Material ausgefüllt. Leitende Verbindungen 35 dienen dazu, das Steuersignal, an die Glasfaser und an die Platte 34 anzulegen, um den Brechungsindex des dazwischen liegenden Flüssigkristall-Materials zu ändern und somit den Lichtaustritt in Richtung des Photodetektors 36 zu steuern.

In einem optischen Nachrichtenübertragungssystem mit vielen Teilnehmerstationen, deren Anzapfvorrichtungen und damit verbundene optische Empfänger wie bisher beschrieben aus-

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gestaltet sind, stellt jede Teilnehmerstation automatisch sich derart ein, daß sie aus der Übertragungsleitung das minimale Signal auskoppelt, um den Empfänger zu betreiben. Änderungen der Dämpfung der Glasfaser und/oder der Empfangsstationen können leicht ausgeglichen werden, und Teilnehmerstationen können hinzugefügt und/oder entfernt werden, ohne daß das System aus dem Gleichgewicht
kommt.

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Claims

Patentanwalt Dipl.-Phys.Leo Thul Kurze StL 8 7 Stuttgart 30 R.E.Epworth-13 INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK Patentansprüche

1.jOptischer Empfänger mit einer Anzapfvorrichtung zum Aus- ~" koppeln von Licht aus einem Glasfaser-Lichtleiter eines optischen Übertragungssystems, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelschaltung (12, 13,14) vorgesehen ist, die die Intensität des ausgekoppelten Lichts mit einem Bezugswert vergleicht (14) und abhängig vom Vergleichsergebnis den Kopplungsfaktor der Anzapfvorrichtung (T1) und damit die Intensität des ausgekoppelten Lichts regelt (Fig.1).

2. Optischer Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfvorrichtung (T1) besteht aus: einem abgemantelten Bereich des Glasfaserlichtleiters (22; 31), einem gegenüber diesem Bereich angeordneten Photodetektor und Mitteln, die ein Flüssigkristall-Material (26) enthalten und eine optische Kopplung zwischen dem Glasfaser-Lichtleiter (22) und dem Photodetektor (27) bewirken, und Mitteln (24, 28; 24, 35) zum Anlegen eines elektrischen Feldes an das Flüssigkristall-Material (26), derart, daß dessen Brechungsindex und somit

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ORIGINAL INSPECTED

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die optische Kopplung zwischen dem Glasfaser-Lichtleiter (22; 31) und dem Photodetektor (27; 36) einstellbar ist (Fig.2, Fig.3).

3. Optischer Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristall-Material (26) in einer koaxial mit dem abgemantelten Bereich des Glasfaser-Lichtleiters (22) angeordneten lichtdurchlässigen Glasmuffe (25) enthalten ist (Fig.2).

4. Optischer Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfaser-Lichtleiter (31) im Bereich der Anzapfvorrichtung in einen Haltekörper (32) eingelassen ist (Fig.3).

5. Optischer Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfaser-Lichtleiter (31) U-förmig gebogen und das Flüssigkristall-Material an der Biegung angeordnet ist (Fig.3).

6. Optischer Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß zum Anlegen eines elektrischen Feldes an das Flüssigkristall-Material (26) eine lichtdurchlässige elektrisch leitende Schicht (24) vorhanden ist, die einen Teil des abgemantelten Bereichs des Glasfaser-Lichtleiters (22; 31) bedeckt (Fig.2, Fig. 3) .

7. Optischer Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (24) aus Zinn-Oxid besteht.

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