Способ коммутации оптических каналов

 

Изобретение относится к техи|гке оптической связи. Цель изобретения - уменьшение уровня перекрестных помех, между каналами. Для этого устойчивые положения onT i4ecKHX каналов обеспечиваются за счет акустооптического взаимодействия каждого оптического пучка (2) с соответствующей акус- .тической волной 4(5). Переключение оптических каналюв осуществляется воздействием на пучки 1,2 акустическими волнами 8,9 другой частоты. Направление распространения волн 8 . и 9 образует с направлением распространения соответствующих оптических пучков Is2 угол, удовлетворяющий условию брэгговского синхронизма, 2 ил. с (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (I9) (311

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕГЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15. 12.91. Бюл, Н- 46 (2 1) 39828 15/10 (22) 26.II,85 (71) Институт радиотехники и электраники АН СССР (72) Е, И, Кораблев, В. В. Проклов и Г; В. Титаренко . (53) 621. 372. 837 (088, 8) (56) Патент США к 4433895, кл ° 350-96. 15, опубл, 1984.

Proceed, 2-nd European. Con ference

of Iufegr, Optics, Florence, l983, р.р. I32-135. (51)5 G 02 F 1/11, С 02 В hj12 (54) СПОСОБ КОИМУТАПИИ ОПТИЧЕСКИХ

КАНАЛОВ (57) Изобретение относится к технике оптической связи. Цель иэобретення— уменьшение уровня перекрестных помех между каналами. Пля этогс устойчивые положения оптических каналов обеспечиваются эа счет акустооптического взаимодействия каждого оптического пучка !(2) с соответствующей акустической волной 4(5). Переключение оптических каналов осуществляется воздействием на пучки 1,2 акустическими волнами 8 9 другой частоты.

Направление распространения волн 8 и 9 образует с направлением распространения соответствующих оптических пучков 1,.2 угол, удовлетворяющий условию брэгговского синхроннэма, 2 нл, 1327698

Изобретение относится к технике оптической связи и обработки инфор"

MBUHH u MQReT быть использовано при

1 создании акустооптических коммутато,1 ров типа 2х?.

Целью изобретения является сниже" ние уровня перекрестных помех между каналами.

С этой целью оба устойчивых поло-. 10 жения оптических каналов обеспечива ются за счет брэгговской дифракцик каждого оптического пучка с соответ-, ствующей акустической волной в акустооптической среде, а коммутация пуч- 6 ков - попеременным включением соответствующих волн.

На фнг, I приведена схема распрост" ранения оптических пучков и акустических волн в предложенном способе; на фиг. 2 - схематически изображен планарный коммутатор, реализующий данный способ.

Коммутацию.оптических какалов осуществляют следующим образом. Два пуч- 2 ка i и 2 света направляют под выбран." ным углом 8, один к другому в акустооптическую среду В отсутствие акус тических волн эти пучки .после пересечения распространяются без изменения направления (соответственно направ ленин l и 2), При воздействии на оба пучка в токе 3 их пересечения акустическим волнами 4 и 5 происходит акустооптическое взаимодействие каждого пучка с соответствующей акустической волной, а именно пучка 1 с волной 4, пучка 2 " с волной 5. При этом волна 4 распространяется под углом 90

+ d к направлению распростракения ь. .Ю пучка 1; а волна 5 — под углом 90 +

+ e! к направлению распространения пучка ?, где Ы » угол Врэгга для этих волк. Продифрагировавшая часть пучка 1 распространяется. по каправ

4 ленив 6, а кродифрагировавшая часть пучка 2 - по направлению 7. Направления 6 и 7 соответствуют. выходнь1м каналам. Угол между кими равен 8 и зависит от частоты Г акустических волн 4 и 5„ которую устанавливают равной

81 + Hz !

4ч

27 ° 7 В +8

f = — з1п

Л 1 4

g„-g

4 1.

Воздействие акустическими волнами 4 и 5 прекращают.

0 В результате акустического взаимодействия продифрагировавшая часть лучка 1. будет распространяться по направлению 7, а продифрагировавшая часть пучка 2 " по направлению 6, тем самым будет достигнуто переключение каналов. Поскольку выходные каналы

6 и 7 пространственно разнесены с найравлениями 1 и 2 распространения непродифрагировавшего излучения, устраняется влияние последнего на уро" вень перекрестных помех между каналами.

Конкретный пример устройства, реализующего данный способ, приведен на

4жг, 2. Устройство содержит расположенную ка подложке 10 пленку 11 из оптически прозрачного кристалла, обладающего высоким акустоаптическим качеством, например из ниобата ли. тия. В пленке 71 выполнены две плакарные линзы 12, 13, расположенные на двойном фокусном расстоянии одна от другой и на фокусном расстоянии F каждая от ближайшего края пленки 11. ,С одним торцом пленки 11 связаны через согласующие элементы I4 входные одномодовые волоконные светово° ды 15, 16. С противолежащих торцов пленки 7) связаны через согласующие

"- --sin

4 где V " скорость распространения акустической волны;

Л " длина волны света в среде.

Угол т, между направлениями волн

4 и 5 устанавливают равным

Для коммутации каналов ка пучки

1 и 2 в области их пересечЕния воздействуют двумя другими акустическими волнами 8 и 9, имеющими частоту

Е1, равную

Эти волны, как и волны 4 и 5, распространяются в среде в плоскости распространения пучков 1 и 2. Волну 8 направляют под углом 90 + р к направлению распространения пучка l> а вол" ну 9 — под углом 90 + р к направлению распространения пучка 2, где p — угол

Брэгга для волн 8 и 9, Угол между

z направлениями волн 8 и 9 ус ганавливают равным

1 327698

Угол между волной от преобразователя 20 и направлением пучка (а такой же между волной от преобразователя

22 и направлением пучка 2) ранен

90 + р = 91,53

01

L = 2Ftg — -

2 элементы 14 выходные одномодовые. светодиоды 17, 18..На поверхности пленки 15 по одну сторону оптическ оси 00 коммутатора расположена пара встречно-штыревых преобразователей .поверхностных акустических волн (ПАВ) 19 и 20, по другую сторону— пара нстречно-штыревых преобразователей ПАВ 2! и 22. Преобразователи

19 и 21 настроены на частоту f,, преобразователи 20 и 22 на частоту f

Все преобразователи ориентированы так, что их акустические осИ пересекаются в точке 3, сонпадан щей с фо- кусом линз 12 и 13, при этом акустические оси преобразователей 19, 21 пересекаются под углом т,, акустические оси преобразователей 20, !

22 — под углом 5 . Расстояния Ь между входными световодами 15, 16 и . L между выходными световодами 17,l8 определяются выбранными значениями углон В,, 0 и фокусным расстоянием F линз 12,13. Эти расстоя- 2б ния рассчитываются по формулам

? = 2Ftg -- О

1 2 ,з

Численные значения параметрон устройства следующие, Размеры подложки — 16х2х!О мм. Диаметры одномодовых светонодов 15,16,17,18 равны

5 мкм, ширина оптических каналов в

35 области взаимодействия равна 300 мкм.

Величина F равна 4 мм (для

0 6328 мкм). Расстояние L„ равно

288 мкм, расстояние L! — 138 мкм, Преобразователи 19 и 21 настроены на частоту 250 мГц, работают на второй гармонике и имеют апертуру 4,5 мм, Преобразователи 20 и 22 настроены на частоту 700 55Гц, работают на седьмой

4б гармонике и имеют апертуру 1,7 мм, .Величина угла В, равна 4,13, величина угла 61- 1,97, величины углов и 1. ранны 3,05 и 1,08 соответственно, Акустическая волна от преобразователя )9 распространяется под углом к пучку 5 равном 90 + 3 = 90,54, Тот же угол между волной от дреобраэонателя 25 и пучком 2.

Формула и зоб ре тения

Способ коммутацииоптических каналов, включающий направлениедвух пучков оптического излучениян акустооптичес ую среду под углом один к другому и воздействие на оба пучка в области их пересечения одной акустической волны с частотой f,, распространяющейся в акустооптической среде и плоскости распространения обоих пучков оптического излучения под углом к направлению распространения одного из них, удовлетворяющим условию брэгговского синхронизма, отличающийся тем, что, с целью уменьшения перекрестных помех, дополнительно воздействуют на оба пучка оптического излучения н области их пересечения другой акустической волной той же частоты

f,, распространяющейся н акустооптнческой среде в плоскости распространения обоих оптических пучков под углом к направлению другого пучка оптического излучения, удовлетворя" ющим условию брзгговского синхроннзма, а для коммутации оптических каналов заменяют воздействие укаэаннь.ми акустическими волнами на воздействие двумя другими акустическими волнами одинаковой частоты f, отличающейся от частоты Е, первых днух акустических волн, причем вторые две акустические волны распространяются н акус" тооптической среде в плоскости распространения обоих оптических пучков так, что направление распространения одной из них образует угол, удовлет воряющий условию брзггонского синхрониэма для частоты f< с направлением распространения одного оптического пучка, а направление распространения другой волны образует угол, удовлетворяющий условию брзггонского синхронизма для частоты f< с направлением распространения другого оптического пучка.

1327698

Составитель Н, Богданов

Редактор Т, Лошкарева Техред И.Попович Корректор А. Тяско

Заказ 4665 Тираж

Б1 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4