Двунаправленное волоконно-оптическое устройство связи

 

Изобретение относится к оптической связи и позволяет осуществлять двустороннюю передачу данных по одному волоконному световоду на одной длине световой волны. Цель изобретения - увеличение достоверности передачи информации за счет уменьшения влияния механических факторов на точность и стабильность юстировки и уменьшение габаритов устройства. Излучение источника 4, несущее передаваемую информацию, коллимируется линзой 6 в параллельный световой пучок и далее фокусируется центральной зоной линзы 7, равной по диаметру линзе 6, на центр торца 2 волоконно-оптической линии передачи 1 в световое пятно, диаметром значительно меньшим диаметра торца 2. Принимаемое излучение, несущее информацию с другого конца линии передачи 1, со всей поверхности торца 2 коллимируется линзой 7 в параллельной световой пучок, большая часть которого, попадая на кольцевой торец 10 волоконно-оптического коллектора 8, переносится отдельными световыми волокнами к торцу 11, оптически связанному с фотодетектором 5. Склеенные вместе линзы 6, 7 и коллектор 8 образуют монолитное устройство разделения каналов приема и передачи. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

IWI

РЕСПУБЛИН

O9} (31}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР.(21) 4303314/24-10 (22) 10.09.87 (46) 15.07,90. Бюл, М 26 (72) В,Н,Лобэов и С,И.Широков (53) 666.189,2.535.8 (088.8) (56) Патент QIIA }1 4422181, кл. H 04 В 9/00, 1983.

Патент США М . 4433896, кл, G 02 В 7/26, 1984. (54) ДВУНАПРАВЛЕННОЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО СВЯЗИ (57) Изобретение относится к оптической связи и позволяет осуществлять двустороннюю передачу данных по одному волоконному световоду на одной длине световой волны. Цель иэобретения— увеличение достоверности передачи информации эа счет уменьшения влияния механических факторов на точность и . стабильность юстировки и уменьшение габаритов устройства. Излучение источ(уу)у 0 02 В 6/00 ° Н 04 В 10/00

2 ника 4 ° несущее передаваемую информацию, коллимируется линзои 6 в парал лельный световой пучок и далее фоку сируется центральной зоной линзы 7, равной по диаметру линзе 6, на центр торц а 2 в олок он но- опти че ск ой линии передачи I в световое пятно, диаметром значительно меньшим диаметра торца 2, Принимаемое излучение, не сущее информацию с другого конца линии передачи

l со всей поверхности торца 2 коллимируется линзой 7 в параллельный световой пучок, большая часть которого, попадая на кольцевой торец 10 волоконно-оптического коллектора 8, переносится отдельными световыми волокнами к торцу 11, оптически связанному с фо- В тодетектором 5. Склеенные вместе линзы 6, 7 и коллектор 8 обраэуют монолитное устройство разделения каналов С приема и передачи, 1 ил. !

3 578675 4

Изобретение относится к оптической связи, предназначено для обеспечения двусторонней передачи данных по одному:волоконному световоду на одной дли5 .не световой волны.

Целью изобретения является увеличение достоверности передачи информации за счет уменьшения влияния механичес\ ких факторов на точность и стабиль- 10 ность оптической юстировки и уменьшение габаритов устройства.

На чертеже представлена структур-. ная схема устройства, Схема устройства содержит волокон f5 но-оптическую линию передачи 1 с перпендикулярными оптической оси торцами

2 и. расположенные на ее концах приемопередатчикй 3. Приемопередат тки абсолютно идентичны, каждый содержиТ 20 источник светового излучения 4 фотодетектор 5 и оптическое устройство раз= деления каналов приема и пвредачи, выполненное в виде монолитного узла, склеенного из преломпяющих фокусирующих25 оптических элементов (линз) 6 и 7 и волоконно-оптического коллектора 8, Основные компоненты приемопередатчика расположены на общей оптической оси

9, прохоцящей через центр торца 2 пер-З0 пендикулярно ему, Фотодетектор 5 можеr быть установлен практически, в любой части конструкции. Источник света 4 установлен в фокусе элемента 6, а торец 2 - в фокусе элемента 7, Вола»

35 конно- рптический коллектор 8 кольцевым торцом 10 установлен коаксиально общей оптической оси 9, а другим стыкуется с фоточувствительной площадкой фотодетектора 5.

Излучение источника 4, промодулированное передаваемой информацией (электрическим сигналом U(t) ), коллимируется градиентной цилиндрической, линзой 6 в параллельный световой пучок и далее фокусируется центральной зоной гр адиентной цилиндрической лин" зы 7, равйой по диаметру линзе 6, на центр" торца 2 волоконно-оптической линии передачи 1, Причем диаметр лин" зы 6 и фокусное расстояние линзы 7 выбираютСя такими, чтобы угол расходимости светового пучка был не больше критического угла волоконного световода, определяемого его числовой апертурой, 55 а площадь поперечного сечения пучка в фокусе на торце световода была значительно меньше площади сердцевины световода, При этом соблюдаются усло вия оптимального ввода передаваемого излучения в волоконно-оптическую линию передачи, а частично отраженное от ее торца излучение при правильной юстировке оптического устройства возвращается в обратном напр авлеиии к и сточнику, Принимаемое излучение, вышедшее иэ торца 2 волоконно-оптической линии передачи 1 с углом расходимости, определяемым числовой апертурой волокна и примерно равным углу ввода передаваемого излучения, но со всей поверхности торца, коллимируется линзой 7 в параллельный световой пучок. Центральная часть этого пучка зкранируется линзой 6 и не используется при приеме, другая периферийная его часть, попадая на кольцевой торец 10 волоконно-оптического коллектора 8, переносится отдельными световодными волокнами жгута к торцу 11 и после выхода жгута освещает фоточувствительную площадку фотодетектора 5.,который преобразуетпринимаемый оптический сигнал в электрический Ч(С) .

Таким образом осуществляется двунап-. равленная связь по одной волоконнооптической линии передачи, 1

Оптические потери при ымаемого излучения в приемопередатчике в первом приближении определяются отношением диаметров линз 7 и 6 и составляют примерно 1, 2 дБ при двукратном отношении.

Фар мул а и з о бр ет е ни я

Двунаправленное волоконно-оптическое устройство связи, содержащее волоконный световод и расположенные на его концах два приемопередатчика, каждый из которых включает в себя источник светового излучения, фотодетектор и оптический блок формирования и разделения каналов приема и передачи причем источник и фотодетектор имеют одинаковую рабочую длину волны излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности передачи Информации за счет уменьшения влияния механических факторов на точность и стабильность оптической юсти-. ровки и уменьшения габаритов, устрой-, ства, оптический блок формирования и разделения каналов приема и передачи выполнен в виде узла, склеенного из двух четвертьволновых граданов разного диаметра, расположенных вдоль

Составитель О,Яковлева

Техред Л. Сердюкова Корректор С.Шекмар

P едак тор Н, Шв ь дк ая

Заказ 1915 Тираж 468 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15

acme A опти че ской о си торцами друг к другу, причем в фокусе градана меньшего диаметра расположен источник излучения,: а в фокусе градана большего диаметра расположен торец волоконного световода, и коллектора света, выполненного в виде волоконно-оптического жгута, один из торцов которого

78675 6 выполнен в виде кольца с внешним и внутренним диаметрами, равными соответствующим диаметрам граданов, и расположен коаксиально обшей оптической оси вплотную к градану большего диаметра, охватывая градан меньшего диа1 метра, а другой торец оптически согласован с фотодетектором,