Многократный оптический соединитель (варианты) и оптическая коммутационная система

Авторы патента:

H04Q3/52 - с использованием статических приборов в коммутационных ступенях, например электронных коммутационных устройств

G02B26/08 - для управления направлением света (в световодах G02B 6/35)

Владельцы патента RU 2279111:

Дворецкий Владимир Моисеевич (RU)

Варианты соединителя содержат К×М источников и K×N приемников оптических сигналов, между источниками и приемниками установлена одна группа из K×M×N оптических ключей, а между источниками и ключами установлен светоразветвитель изображения всех источников, содержащий N групповых светонаправляющих элементов. По первому варианту между ключами и приемниками установлен сумматор, состоящий из светоразветвителя с М групповыми светонаправляющими элементами и маски с K×N отверстиями перед приемниками. По второму варианту между ключами и приемниками, объединенными в группы по R, установлен растр из K/R сумматоров изображений М групп ключей. Оптическая коммутационная система содержит коммутационные каскады. Коммутационные каскады - это предложенные выше оптические соединители, а между несколькими внутренними и на выходе последнего установлены каскады, состоящие из светоразветвителя и маски. Технический результат - увеличение емкости оптического соединителя, уменьшение в нем потерь света и его габаритов. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 табл., 3 ил.

Изобретение относится к технике телефонной связи и может быть использовано для пространственной оптической коммутации телефонных и широкополосных видеотелефонных сигналов, а также больших массивов мультимедийной информации и данных.

Известны многократные координатные соединители - МКС, используемые в координатных АТС [1], например МКС 20×20×3 содержит в одном корпусе 20 полнодоступных коммутационных матриц 1×20 (1 вход и 20 выходов) с общими элементами для выбора пути. МКС используются в многокаскадных (многозвенных) коммутационных системах [5].

Недостатком электромеханических МКС являются большие габариты, очень большой объем монтажных соединений и невозможность прямой коммутации оптических сигналов из оптоволоконных линий, поскольку МКС электромеханический прибор.

Известна электронно-оптическая коммутационная матрица [2] с М входами и N выходами, содержащая для каждого из М входов дешифратор 1×N, к которому подключен массив из N источников оптических сигналов - светодиодов. Оптические выходы М светодиодных массивов связаны с выходным массивом из N приемников оптических сигналов - фотодиодов сумматором из М линз.

Известна электронно-оптическая коммутационная матрица [3] с М входами и N выходами, содержащая М источников оптических сигналов - светодиодов по одному для каждого входа и по массиву из М приемников оптических сигналов - фотодиодов для каждого из N выходов. Оптический выход каждого светодиода связан светоразветвителем - пучком из N оптоволоконных световодов с одним фотодиодом в каждом из N массивов. Выходы фотодиодов в каждом массиве через мультиплексор N×1 подключены к своему выходу матрицы.

По мнению автора, возможная емкость матриц [2, 3] до 256×256, поэтому использовать ее в АТС можно только в многокаскадной коммутационной системе.

Недостатком матриц [2, 3] является невозможность прямой коммутации оптических сигналов из оптоволоконных линий, поскольку коммутацию в них выполняют электронные схемы дешифраторы или мультиплексоры. Матрицы [2, 3] содержат излишне большое число светодиодов или фотодиодов, кроме того, для объединения их в коммутационную систему потребуется большой объем монтажных соединений их друг с другом, отдельных для каждого входа/выхода.

Прототип предлагаемых соединителей - многократный оптический соединитель [4], выполняющий функции К коммутационных матриц, содержащий К×М источников и K×N приемников света. В качестве источников используются оптические выходы волоконных линий либо светодиоды, а в качестве приемников - оптические входы волоконных линий либо фотодиоды. Между источниками и приемниками установлена M+N-1 группа по К×М оптических ключей. Между источниками и ключами установлен светоразветвитель изображения источников на M+N-1 направлений, а между ключами и приемниками установлен сумматор изображения M+N-1 групп ключей. В [4] светоразветвитель и сумматор состоят из групповых устройств линзовых растров или призм, содержащих по M+N-1 линз или граней призмы. Прототип предназначен для создания коммутационных систем средней и большой емкости от 5000 до 150000 и более входов/выходов для АТС и узлов исходящих и/или входящих связей.

Недостатком прототипа соединителя, содержащего K×M×(M+N-1) оптических ключей, является неудачное использование ключей, из которых будет работать только K×M×N или около половины, а также потери световой энергии в M+N-1 раз, что почти вдвое больше минимально возможных М или N. Кроме того, в прототипе разветвление изображений входов и выходов каждой матрицы осуществляется по одной координате, а угол отклонения изображений в разветвителе и сумматоре больше углового размера каждой группы ключей, что требует либо существенного увеличения длины соединителя при больших М и/или N, либо усложнения проекционных систем разветвителя и сумматора.

Прототипом предлагаемой коммутационной системы является оптическая пространственная коммутационная система [4], состоящая из S однозвенных коммутационных каскадов (многократных оптических соединителей), образующих в каждом каскаде i по K(i) коммутационных матриц с М(i) входами и N(i) выходами в каждой, причем оптические соединители связаны друг с другом групповыми устройствами межкаскадной связи, общими для всех оптических цепей каскада.

Недостатком прототипа коммутационной системы при том же числе оптических ключей являются либо меньшая емкость системы и меньшие размеры коммутационных матриц M×N, либо большее число коммутационных каскадов S, а также большие габариты соединителей из-за неэффективного использования ключей и большого угла отклонения изображений в соединителях.

Целью предлагаемых технических решений является:

- увеличение почти вдвое емкости оптического соединителя либо K(i), либо M(i), либо N(i) при тех же оптических ключах, что и в прототипе,

- уменьшение потерь света в оптическом соединителе до минимально возможного,

- уменьшение габаритов оптических соединителей для коммутационных систем малой и средней емкости,

- создание оптических коммутационных систем малой и средней емкости из S коммутационных каскадов на предлагаемых оптических соединителях с S, меньшим, чем в прототипе.

В заявке предложены два варианта многократных оптических соединителей.

Поставленная цель в первом варианте соединителя с пространственным разделением каналов, образующем К коммутационных матриц с М входами и N выходами в каждой, содержащем К×М источников и K×N приемников оптических сигналов, достигается тем, что между источниками и приемниками установлен один массив из K×M×N оптических ключей, кроме того, между источниками и оптическими ключами установлен светоразветвитель изображения всех источников, содержащий N групповых светонаправляющих элементов, а между ключами и приемниками установлен сумматор изображения ключей, содержащий светоразветвитель с М групповыми светонаправляющими элементами, общими для всех ключей, и маску, содержащую K×N отверстий для приемников.

В соединителе из К=К1×К2 коммутационных матриц, М=М1×М2 источников и N=N1×N2 приемников соответственно K1, M1 и N1 размещены вдоль строк и К2, М2 и N2 вдоль столбцов в двумерных массивах размером K×M×N позиций, причем L=L1×L2 источников соседних матриц объединены в группы по L1 в соседних столбцах и по L2 в соседних строках с промежутками между группами по L1×(N1-1) столбцов и по L2×(N2-1) строк, a R=R1×R2 приемников соседних матриц объединены в группы по R1=L1×N1 в соседних столбцах и по R2=L2×N2 в соседних строках с промежутками между группами по R1×(N1-1) столбцов и по R2×(N2-1) строк, где L лежит в пределах от 1 до К.

Светонаправляющие элементы разветвителя между источниками и ключами образованы либо составной линзой, содержащей N линзовых сегментов с отдельными для каждого сегмента оптическими центрами, либо из общей линзы и призмы с N наклонными светонаправляющими гранями и основанием или центральной плоскостью, параллельными центральной плоскости линзы, а расположение оптических центров сегментов, либо угол наклона светонаправляющих граней призмы установлены так, что пути световых лучей от центра массива источников к массиву оптических ключей идут через каждый элемент к одной из N точек, смещенных от центра массива ключей на расстояния от DI=DI1×d до DI=(DI1+L1×(N1-1))×d по горизонтали или от DI=DI2×d до DI=(DI2+L2×(N2-1))×d по вертикали, где d шаг между соседними ключами, а DI1 и DI2 начальные смещения.

Светонаправляющие элементы светоразветвителя между ключами и маской образованы либо составной линзой, содержащей М линзовых сегментов с отдельными для каждого сегмента оптическими центрами, либо из общей линзы и призмы с М наклонными светонаправляющими гранями и основанием или центральной плоскостью, параллельными центральной плоскости линзы, а расположение оптических центров сегментов, либо угол наклона светонаправляющих граней призмы установлены так, что пути световых лучей от центра массива ключей к маске идут через каждый элемент к одной из М точек, смещенных от центра маски на расстояния от DR=DR1×dr до DR=(DR1+R1×(M1-1))×dr по горизонтали и от DR=DR2×dr до DR=(DR2+R2×(M2-1))×dr по вертикали, где dr шаг между соседними приемниками, a DR1 и DR2 - начальные смещения, кроме того, в маске отверстия размещаются перед приемниками с единичным шагом dr группами по R1 вдоль строк с промежутками между группами R1×(N1-1) и группами по R2 вдоль столбцов с промежутками R2×(N2-1).

Поставленная цель во втором варианте соединителя с пространственным разделением каналов, образующем К коммутационных матриц с М входами и N выходами в каждой, содержащем К×М источников и K×N приемников оптических сигналов, достигается тем, что между источниками и приемниками установлен один массив из K×M×N оптических ключей, причем источники и приемники размещены в двумерных массивах размером K×M×N позиций, кроме того, между источниками и оптическими ключами размещен светоразветвитель изображения источников, который содержит N групповых светонаправляющих элементов, общих для всех источников, а между ключами и приемниками размещен растр из K×N/R сумматоров изображения групп из R×M ключей, каждый из которых содержит по М групповых светонаправляющих элементов, общих для R/M ключей группы, где R принимает значения от N до К.

Растр сумматоров установлен вплотную к массиву ключей или вблизи от него. Каждый сумматор растра состоит либо из составной линзы с М сегментами с отдельными для каждого сегмента оптическими центрами, либо из призмы с М наклонными гранями и общей для всех сумматоров линзой, причем смещение оптических центров сегментов или угол наклона граней призм таковы, что пути световых лучей от центра каждой из М суммируемых групп по R ключей идут в центр ее группы из R приемников.

Первый вариант соединителя проще по конструкции, но даст потери света в M×N раз. Второй вариант даст минимально возможные потери света в N раз, но требует более сложной технологии для изготовления сумматоров.

Первый вариант соединителя можно использовать в первых каскадах коммутационной системы при малых значениях L, а второй - в следующих каскадах с большими значениями L.

Поставленная цель в предлагаемой оптической коммутационной системе, содержащей К×М источников и K×N приемников оптических сигналов - оптических выходов и входов оптоволоконных линий и/или электрооптических и оптоэлектрических преобразователей сигналов, размещенных в узлах двумерных массивов, между которыми установлены S коммутационных каскадов (многократных оптических соединителей), образующих в каждом каскаде i по K(i) коммутационных матриц с M(i) входами и N(i) выходами в каждой, а во входном окне первого каскада, между каскадами и в выходном окне последнего установлены групповые устройства межкаскадной связи либо пассивные пропускающие свет экраны, либо усилители яркости изображений, у которых одна сторона экрана/усилителя каскада i+1 - массив промежуточных приемников для каскада i, а другая - массив промежуточных источников для каскада i+1, достигается тем, что коммутационные каскады выполнены по п.1 и/или 5, а на выходе последнего каскада и/или между частью каскадов установлены восстанавливающие каскады, состоящие из светоразветвителя на N направлений и из маски с K×N отверстиями.

В восстанавливающих каскадах, например на выходе каскада 1, с приемниками, объединенными в группы по R(i), светоразветвитель содержит N(i) групповых светонаправляющих элементов, установленных так, что изображения всех приемников смещаются от центра маски на расстояния соответственно по горизонтали от DS1 до DS1+(R1(i)-1)×(N1(i)-1) с шагом R1(i)-1 и по вертикали соответственно от DS2 до DS2+(R2(i)-1)×(N2(i)-1) с шагом R2(i)-1, где DS1 и DS2 - начальные смещения, а маска содержит K(i)×N(i) отверстий, размещенных по горизонтали с шагом N1(i) и по вертикали N2(i).

На фиг.1 приведена оптическая схема первого варианта оптического соединителя.

На фиг.2 приведена оптическая схема второго варианта оптического соединителя.

На фиг.3 приведена блок-схема оптической коммутационной системы.

В таблицах 1-9 приведен пример расположения источников, ключей и приемников для трех каскадной оптической коммутационной системы.

В таблице 10 приведены параметры оптических коммутационных систем для различных конфигураций оптических ключей и емкости коммутационных матриц.

На фиг.1 приведена оптическая схема фрагмента горизонтальной координаты многократного оптического соединителя с разветвителями на составных линзах с параметрами К=2×1, М=2×1 и N=2×1, где первые значения параметров - по горизонтали, а вторые - по вертикали. Во входном окне 1 оптический соединитель содержит точечные источники а1, а2 и а3, а4 входы двух независимых полнодоступных коммутационных матриц, а в выходном 9 - приемники оптических сигналов - выходы этих матриц соответственно в1, в2 и в2, в4. Между окнами 1 и 9 установлены светоразветвитель изображения источников на N1=2 направлений, панель оптических ключей 5, второй светоразветвитель на M1=2 направлений и маска 8.

Первый светоразветвитель состоит из составной линзы 2, содержащей N1=2 светонаправляющих сегмента из частей двух линз 3. Каждый сегмент имеет свой оптический центр, размещенный так, чтобы его побочная оптическая ось [6] соединяла центр изображения источников a1-а4 с одной из точек, удаленных от центра ключей на расстояние от D1×d до (D1+L×(N1-1))×d, где d - расстояние между ключами. При этом на ключах изображения источников от одного сегмента смещаются в промежутки изображения другого сегмента. При этом побочные оптические оси сегментов от каждого источника, как показано на фиг.1, идут к его оптическим ключам, показывая центр пучка оптических сигналов от источника к каждому ключу, например от A1 к А10 и А11, а от А4 к А40 и А41.

Второй светоразветвитель состоит из составной линзы 6, содержащей M1=2 светонаправляющих сегмента 7. Каждый сегмент имеет свой оптический центр, размещенный так, что его побочная оптическая ось соединяет центр изображения ключей с одной из точек на массиве приемников, удаленных от его центра на расстояние от DR1×d1 до (DR1+R×(M-1))×d1, где d1 пропорционально расстоянию между ключами. При этом изображения ключей по побочным осям сегментов объединяются на маске так, что часть их, используемая одним входом матрицы, накладывается на изображение другого входа той же матрицы, например к В1 нижний от А11 и верхний А20, а в другой части либо накладываются изображения ключей от входов разных матриц, например нижние пути от А20 и A30, либо не совпадают с другими, как верхние пути от А10 и А11.

Маска 8 пропускает к приемникам первую часть суммарного изображения и удаляет вторую. Для этого отверстия в маске размещаются группами по R1=2 с шагом dr и промежутками между группами по R1×(N1-1)×dr.

Перед оптическими ключами и после них для уменьшения потерь света в фокальных плоскостях сегментов могут устанавливаться линзы 4, которые направляют лучи света от светоразветвителя на ключи 5 перпендикулярно к их поверхности, а от выходов ключей отклоняют ко второму разветвителю. Кроме того, линзы 4, не показанные для упрощения схемы, могут устанавливаться и перед маской 8.

На фиг.2 приведена оптическая схема горизонтальной координаты второго варианта многократного оптического соединителя с линзопризменным разветвителем и растром призменных сумматоров с параметрами К=2×1, М=2×1 и N=2×1, где первые значения параметров - по горизонтали, а вторые - по вертикали. Во входном окне 1 оптический соединитель содержит точечные источники а1, а2 и а3, а4 входы двух независимых полнодоступных коммутационных матриц, а в выходном окне 9 приемники оптических сигналов в1, в2 и в3, в4 выходы этих матриц. Между окнами 1 и 9 установлены светоразветвитель изображения всех источников на N1=2 направлений, панель оптических ключей 5, растр из K1/L1 сумматоров на M1=2 направлений 6 и общая линза 7. Кроме того, для уменьшения потерь света перед ключами может быть установлена линза 4, которая обеспечивает перпендикулярное падение лучей света на ключи. За растром сумматоров и перед выходным окном могут устанавливаться дополнительные линзы 4, отклоняющие свет к общей линзе и от нее, не показанные на фиг.2 для упрощения.

Светоразветвитель состоит из линзы 2 и призмы 3 с основанием, параллельным центральной плоскости линзы, и N1=2 светонаправляющими гранями, которые установлены под таким углом к основанию, что пути света от центра изображений источников а1-а4 к панели ключей идут в N1=2 точек на панели ключей, удаленных от центра ключей на расстояния от D1×d до (D1+L×(N1-1))×d, где d расстояние между ключами. На фиг.2 для источника А1 показаны пути двух лучей к ключам А10 и А11, которые при отсутствии призмы идут, как показано пунктиром, в точку между ключами. Призма отклоняет лучи, идущие от каждого источника через разные грани к N=2 ключам. При этом на ключах изображения источников от одной грани смещаются в промежутки изображения от другой грани.

Растр сумматоров состоит из K1/L1=2 призм 6 с M1=2 светонаправляющими гранями 7, установленных вплотную к панели ключей или вблизи от нее. На фиг.2 пунктиром показаны продолжения путей света от ключей А31-А40 через призмы верхнего сумматора к общей линзе. При продолжении этих путей в сторону панели ключей, как бы при отсутствии призмы, пути от А30/40 и A31/41 пересекаются в точках мнимого суммарного изображения, близких к ключам А41 и А30. Лучи света верхних призм линза 8 фокусирует на окне 9 так же, как от точек мнимого суммарного изображения каждого сумматора при отсутствии призм по побочным оптическим осям линзы 8 к выходному окну 9. На фиг.2 для растра сумматоров показаны вогнутые призмы, поскольку с ними легче показать ход лучей, но можно использовать и выпуклые призмы или составные линзы с оптическими центрами, близкими к центру своего сумматора.

В качестве оптических ключей ("разговорных контактов") могут использоваться матричные индикаторные панели, работающие на просвет, например на жидких кристаллах или электрооптической керамике.

В реальных конструкциях оптических соединителей источники оптических сигналов во входном окне 1 размещены по двум координатам группами по L=L1×L2 в узлах квадратного или прямоугольного массива размером K×M×N с промежутками между группами по L1×(N1-1) по горизонтали и L2×(N2-1) по вертикали. Геометрически подобно этому массиву размещены K×M×N оптических ключей на панели 5. Между окном 1 и ключами установлен светоразветвитель на N=N1×N2 направлений, а между ключами и окном 9 установлен либо общий сумматор на М=М1×М2 направлений из разветвителя и маски с K×N отверстиями, либо растр из K/L сумматоров на М=М1×М2 направлений в каждом.

Светоразветвитель изображения источников, например, на составной линзе с N=N1×N2 сегментами, настроен так, что его оптические оси соединяют центр окна 1 с N=N1×N2 точками на панели оптических ключей 5, смещенными от центра панели на расстояния от D=D1×d до D=(D1+L1×(N1-1))×d вправо и влево и/или от D=D2×d до D=(D2+L2×(N2-1))×d вверх и вниз. Общий сумматор настроен так, что его оптические оси соединяют центр панели ключей с точками окна 9, удаленными от его центра на расстояние от DO=DO1×dr до DO=(DO1+R1×(M1-1))×dr вправо и влево и/или от DO=DO2×dr до DO=(DO2+R2×(M2-1))×dr вверх и вниз, а фокусные расстояния линз разветвителя и сумматора выбираются так, чтобы окна и ключи находились в их фокальных плоскостях.

Сумматоры растра настроены так, что оптические оси от центров суммируемых групп ключей идут к центру их группы приемников.

Работу соединителя можно проследить по оптической схеме на фиг.1. В исходном состоянии устройство управления, не показанное на фиг.1, закрывает все ключи, и они не пропускают свет.

Для установления соединений, например а1-в2, а2-в1 и а4-в3, устройство управления отпирает ключи А10, А20 и А31, а все остальные ключи заперты.

Через эти ключи образуются соответственно пути для оптических сигналов а1-А10-в2, а2-А20-в1 и а4-А31-в3. В течение всего времени каждого соединения устройство управления удерживает ключ, используемый им открытым, а по окончании соединения закрывает его ключ.

Серийно выпускающиеся сегодня индикаторные панели на жидких кристаллах содержат от 240×160 до 640×480 точек - оптических ключей. Такие панели с драйверами, контролером и оперативной памятью имеют габариты от 100×90 до 200×150 мм. При разработке панелей специально для коммутационных систем их габариты будут меньше, а число ключей больше. Но даже для таких панелей, как будет показано ниже, один соединитель сможет выполнять функции нескольких тысяч коммутационных матриц.

На фиг.3 приведена в качестве примера блок-схема оптической коммутационной системы на многократных оптических соединителях, которая содержит S=3 коммутационных каскада 17а-17с со следующими параметрами для каждого К=16, М=4 и N=4, что дает 64 входа/выхода и восстанавливающий каскад 18. Каждый коммутационный каскад - это многократный оптический соединитель, построенный по схеме, показанной на фиг.1 или 2, с линзами или призмами из четырех сегментов.

Источниками/приемниками оптических сигналов для коммутационной системы могут быть оптические входы/выходы оптоволоконных линий и/или электрооптические преобразователи, например светодиоды и фотодиоды.

На фиг.3 для упрощения чертежа в качестве источников и приемников показаны светодиоды 15 и фотодиоды 16.

Массивы из 64 источников и приемников располагаются в узлах двухкоординатной сетки 16×16 на параллельных плоскостях с постоянным шагом 2, а между ними установлены оптические коммутационные каскады 17а-17с и восстанавливающий каскад 18.

На входе первого каскада, между каскадами и на выходе последнего каскада установлены групповые устройства межкаскадной связи либо пассивные экраны 20, например матовые стекла или световодные пластины, либо активные экраны-усилители яркости изображений 21, установленные перед окнами 1 и после окон 9 соединителей, показанных на фиг.1 и/или 2. В качестве световодных пластин с К×М световодами могут использоваться, например, либо непрозрачные пластины с отверстиями, прожженными лазером, либо оптоволоконные шайбы из многомодовых волокон.

Изображение на левой стороне экрана 20/21, установленного за каскадом с номером i, - массив межкаскадных приемников каскада i, а на правой - массив межкаскадных источников каскада i+1. При этом каждый экран 20/21 выполняет функции массива всех межкаскадных соединительных линий.

Изображение источников входной объектив 19 направляет на экран первого каскада, а с выходного экрана/усилителя 21 последнего каскада 18 оптические сигналы объектив 22 направляет на матрицу приемников 16.

Управляет работой всех коммутационных каскадов центральное устройство управления 23.

Для усиления яркости изображений в коммутационной системе можно использовать либо полупроводниковые матрицы со структурой фототранзистор - светодиод, либо электронно-оптические преобразователи с малым временем послесвечения люминофора. Перед полупроводниковыми усилителями внутри коммутационной системы могут устанавливаться восстанавливающие каскады, которые обеспечат однотипность и полное использование полупроводниковых матриц.

В оптической коммутационной системе параметры либо каждого оптического соединителя, либо большей их части различны. Основные параметры - это направление разветвления изображений источников, направление суммирования изображения ключей, размещение источников и приемников каждой коммутационной матрицы. Для каждого каскада возможно несколько способов установки этих параметров: либо разветвление и суммирование по одной координате, либо разветвление и суммирование по разным координатам, либо разветвление и суммирование в двух направлениях. В разных каскадах коммутационной системы могут использоваться все эти способы. Размещение источников и приемников коммутационной матрицы возможно либо по одной координате, либо по двум.

Настройка для разных каскадов осуществляется либо выбором светонаправляющих элементов с различными параметрами, либо установкой одинаковых элементов на различных расстояниях от источников и/или приемников.

Коммутационные каскады 17а-17с различаются настройкой разветвителей и сумматоров. Показать настройку на чертеже довольно сложно, поэтому пример размещения источников, приемников и размещение изображений источников на ключах, поясняющий реализацию группообразования для каскадов 17а-17в и для восстанавливающего каскада 18, приведен в таблицах 1-9. В этом примере матрицы К=4×4, а размещение источников М=2×2, приемников N=2×2 каждой матрицы и разветвление/суммирование осуществляется по двум координатам.

В таблице 1 показано размещение источников А00-А63 на входе каскада 17а с группами по L=1 и промежутками L1×(N1-1)=1 по строкам и L2×(N2-1)=1.

В таблице 2 показано размещение изображений источников на панели ключей каскада 17а. Изображение каждого источника размножено на N1=2 позиций по горизонтали и N2=2 позиций по вертикали. Ключи в таблицах 2, 4 и 6 пронумерованы без буквенного символа. Первые две цифры - номер источника, а последняя цифра - номер ключа, коммутирующего данный источник.

В таблице 3 показано размещение приемников каскада 17а и источников В00-В63 каскада 17в либо выделенное маской (соединитель вариант 1), либо выходное изображение матрицы сумматоров (соединитель вариант 2). Все источники каскада 17в объединены в 16 групп по L1=2 в строке и по L1=2 в столбце с промежутками L1×(N1-1)=2 по строкам и L2×(N2-1)=2 по столбцам.

Ниже показаны связи выходов и входов для всех коммутационных матриц каскада 17а, причем каждый выход с одной стороны знака равенства связан со всеми входами, указанными с другой стороны.

В таблице 4 приведено размещение источников на ключах каскада 17в. В таблице 5 показано размещение приемников каскада 17в и источников каскада 17с С00-С63. Все источники каскада 17с объединены в 4 группы по L1=4 в строке и по L1=4 в столбце с промежутками L1×(N1-1)=4 по строкам и L2×(N2-1)=4 по столбцам.

Ниже показаны связи С00-С63 с входами каскадов 17в и 17а:

С00, С02, С08, С10=В00, В04, В16, В20=А00-А07, А16-А23

С01, С03, С09, С11-В01, B05, В17, В21=А00-А07, А16-А23

С04, С06, С12, С14-В02, В06, В18, В22=А00-А07, А16-А23

С05, С07, С13, С15-В03, В07, В19, В23=А00-А07, А16-А23

С16, С18, С24, С26=В08, В12, В24, В28=А08-А15, А24-А31

С17, С19, С25, С27=В09, В13, В25, В29-А08-А15, А24-А31

С20, С22, С28, С30=В10, В14, В26, В30=А08-А15, А24-А31

С21, С23, С29, С31-В11, В15, В27, В31=А08-А15, А24-А31

С32, С34, С40, С42=В32, В36, В48, В52=А32-А39, А48-А55

С33, С35, С41, С43=В33, В37, В49, В53=А32-А39, А48-А55

С36, С38, С44, С46=В34, В38, В50, В54=А32-А39, А48-А55

С35, С37, С45, С47=В35, В39, В51, В53=А32-А39, А48-А55

С48, С50, С56, С58=В40, В44, В56, В60=А40-А15, А60-А63

С49, С51, С57, С59=В41, В45, В57, В61=А40-А15, А60-А63

С52, С54, С60, С62=В42, В46, В58, В62=А40-А15, А60-А63

С53, С55, С61, С63=В43, В47, В59, В63=А40-А15, А60-А63

В таблице 6 приведено размещение источников на ключах каскада 17с.

В таблице 7 показано размещение приемников каскада 17с и источников каскада 18 D00-D63, объединенных в одну группу с L=64. Ниже показаны связи D00-D63 с входами каскада 17с, 17в и 17а:

В каскадах 17а-17с все выходы каждой коммутационной матрицы, как показано в таблицах 1-8 и в списках связей, связаны с входами разных матриц следующего каскада. Для коммутационных матриц с N выходами при такой настройке каскад 17а может создать только один путь от каждого входа к N=4 выходам, в 17в один путь к N×N=16 выходам и в 17с один путь к N×N×N=64 выходам. Каскады 17 дают возможность выбрать путь к любому выходу, поэтому такие каскады называют выбирающими. Размещение приемников на выходах каскадов 17а-17с различно и отличается от размещения источников на входе коммутационной системы.

Каскад 18, восстанавливающий исходное размещение, состоит из разветвителя и маски. В этом каскаде изображение группы из L=L1×L2=64 источников размножается в N=2×2 раз со сдвигом всех копий изображения кроме исходной на L1-1 позицию влево и L2-1 позиций вниз (таблица 8). Из суммарного изображения маска с отверстиями Е00-Е63 выделяет пути оптических сигналов, показанные в таблице 9, от входов каскада D00-D63, пронумерованные так, что номера отверстий совпадают с соответствующими им номерами входов каскада. При этом, как показано в таблице 8, в не используемых, обозначенных как zzz, в столбце и строке происходит наложение изображений, а строка и столбец, обозначенные как ххх, остаются пустыми.

При использовании восстанавливающего каскада между каскадами 17а-17с светоразветвитель размножает изображение каждой группы из L=L1×L2 источников со сдвигом от DS1 до DS1+(L1-1)×(N1-1) позиций по горизонтали и от DS2 до DS2+(L2-1)×(N2-1) позиций по вертикали, где DS1=DS2=0 - начальное смещение. Маска выделяет для каждого выхода изображения ключей с шагом N1 по строкам и N2 по столбцам.

В коммутационных системах АТС для обслуживания вызовов с малыми потерями кроме выбирающих каскадов используются один или несколько смешивающих каскадов. Смешивающие каскады - это соединители с K×N выходами, в которых настройка разветвителя определяется предыдущим каскадом, а настройка сумматора повторяет один из других каскадов. Такой каскад от любого входа коммутационной системы дает N путей к каждому ее выходу. В АТС к каждому выходу с помощью смешивающих каскадов создают от 4 до 64 путей.

Работу оптической коммутационной системы по фиг.3 при установлении соединений в каскадах 17а-17с и 18 рассмотрим по таблицам 1-9 и приведенным выше связям входов и выходов этих каскадов. В исходном состоянии, пока не установлены соединения, по команде устройства управления 23 во всех соединителях 17 все оптические ключи заперты.

Для соединения, например, входа А00 с выходом Е63 устройство управления 23 ищет свободный путь от А00 к Е63 и определяет, что для этого соединения путь проходит через ключи 003, 033, 153, 633 и выходы В03, С15 и D63 каскадов 17а-17с. Устройство управления открывает в 17а-17с выбранные ключи. По этому пути оптические сигналы источника А00 проходят к приемнику Е63. Аналогично для соединения А13-Е56 через В14, С28, D56 отпираются ключи 132, 142, 282 и 562. Для соединения А04-Е58 через В06, С14, D58 отпираются ключи 042, 063, 142 и 582. После открытия этих ключей образуются пути, отмеченные в таблицах подчеркиванием: простым для А00-Е63, точечным для А13-Е56 и пунктирным для А04-Е58.

Все время "разговора" устройство управления 23 хранит в своей памяти информацию об этих путях, а по окончании любого "разговора" выдает в каскады 17 команды закрыть ключи для его пути.

Предлагаемая коммутационная система является симплексной. Для установления двухстороннего соединения между входами/выходами А и В в ней необходимо установить одновременно два соединения от А к В и от В к А.

Емкость M×N коммутационных матриц в оптическом соединителе зависит от потерь света в соединителе и от усиления, которое дают усилители яркости изображений. Например, малогабаритные электронно-оптические преобразователи дают усиление до 50 раз, а с микроканальной пластиной до 500 раз.

Потери света, если все экраны являются усилителями, можно оценить как β1 для первого и β2 для второго вариантов соединителей по формулам:

β1=N×M×B1×B2 или β2=N×В1×В2

где В1 - светосила линз светоразветвителя,

В2 - светосила линз сумматора.

При светосиле линз светоразветвителя и сумматора порядка 1.5-2,5 и усилении 50 для первого варианта соединителей возможно создать в соединителе матрицы только 4×4, а при усилении 500 размер матрицы можно увеличить до величин от 8×8 до 16×16.

Для второго варианта соединителя при усилении 50 возможны матрицы до 8×8, а при усилении 500 - матрицы до 64×64.

В таблице 10 в зависимости от емкости матриц M×N для панелей, содержащих 160×240 и 640×480 оптических ключей, приведены значения числа входов/выходов K×M/K×N, общего числа коммутационных каскадов S, числа выбирающих каскадов В, числа смешивающих каскадов С и доступность - число путей от каждого входа к каждому выходу D. Кроме того, коммутационная система может содержать один каскад и выбирающий и смешивающий - В/С, для которого указано число выбираемых направлений и даваемая им доступность, а также восстанавливающий каскад, не учтенный в S.

Из таблицы 10 видно, что один оптический соединитель с панелью 160×240 сможет выполнить функции каскада коммутационной системы для АТС малой и средней емкости, а с панелью 480×640 - для АТС средней и большой емкости.

Источники информации

1. Автоматическая коммутация. Под редакцией О.Н.Ивановой. Москва, "Радио и связь". 1988, Стр.64-67, рис.2.9, 2.10.

2. Патент США N4074142, 14.02.1978, фиг.1, фиг.2.

3. Патент США N4074142, 14.02.1978, фиг.6, фиг.7.

4. Заявка РФ N2002124501. Опубликовано в бюллетене "Изобретения, полезные модели", Москва, 2004, N9, Стр.518.

5. Автоматическая коммутация. Под редакцией О.Н.Ивановой. Москва, "Радио и связь". 1988, Стр.225-234, рис.6.3-6.5.

6. Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. Москва, "Наука". 1965. Стр.575. Рис.V..6.6.

Таблица 1

xxx

А01

xxx

А05

xxx

А08

xxx

А09

xxx

А12

xxx

А02

xxx

А03

xxx

А06

xxx

А07

xxx

А10

xxx

A11

xxx

А14

xxx

А15

xxx

А16

xxx

А17

xxx

А20

xxx

А21

xxx

А24

xxx

А25

xxx

А28

xxx

А29

xxx

А18

xxx

А19

xxx

А22

xxx

А23

xxx

А26

xxx

А27

xxx

А30

xxx

А31

xxx

А32

xxx

А33

xxx

А36

xxx

А37

xxx

А40

xxx

А41

xxx

А44

xxx

А45

xxx

А34

xxx

A35

xxx

А38

xxx

А39

xxx

А42

xxx

А43

xxx

А46

xxx

А47

xxx

А48

xxx

А49

xxx

А52

xxx

А53

xxx

А56

xxx

А57

xxx

А60

xxx

А61

xxx

А50

xxx

А51

xxx

А54

xxx

А55

xxx

А58

xxx

А59

xxx

А62

xxx

А63

xxx

Таблица 2
000	001	010	011	040	041	050	051	080	081	090	091	120	121	130	131
002		012	013		043	052	053	082	083	092	093	122	123		133
020	021	030	031	060	061	070	071	100	101	110	111	140	141	150	151
022	023	032	033	062	063	072	073	102	103	112	113	142	14	15	153
160	161	170	171	200	201	210	211	240	241	250	251	280	281	290	291
162	163	172	173	202	203	212	213	242	243	252	253	282	283	292	293
180	181	190	191	220	221	230	231	260	261	270	271	300	301	310	311
182	183	192	193	222	223	232	233	262	263	272	273	302	303	312	313
320	321	330	331	360	361	370	371	400	401	410	411	440	441	450	451
322	323	332	333	362	363	372	373	402	403	412	413	442	443	452	453
340	341	350	351	380	381	390	391	420	421	430	431	460	461	470	471
342	343	352	353	382	383	392	393	422	423	432	433	462	463	472	473
480	481	490	491	520	521	530	531	560	561	570	571	600	601	610	611
482	483	492	493	522	523	532	533	562	563	572	573	602	603	612	613
500	501	510	511	540	541	550	551	580	581	590	591	620	621	630	631
502	503	512	513	542	543	552	553	582	583	592	593	622	623	632	633

Таблица 3

B00

B01

xxx

B04

B05

xxx

В08

В09

xxx

B12

B13

xxx

B02

xxx

В07

xxx

B10

B11

xxx

B15

xxx

B16

B17

xxx

В20

В21

xxx

В24

B25

xxx

B28

B29

xxx

B18

B19

xxx

В22

В23

xxx

В26

B27

xxx

B30

B31

xxx

B32

В33

xxx

В36

В37

xxx

В40

B41

xxx

B44

B45

xxx

B34

B35

xxx

В38

В39

xxx

В42

B43

xxx

B46

B47

xxx

B48

B49

xxx

В52

В53

xxx

В56

B57

xxx

B60

B61

xxx

B50

B51

xxx

В54

В55

xxx

В58

B59

xxx

B62

B63

xxx

Таблица 4
000	010	001	011	040	050	041	051	080	090	081	091	120	130	121	131
020	030	021	031	060	070	061	071	010	010	101	111	140	150	141	151
002	012	003	013	042	052	043	053	082	092	083	093	122	132	123	133
022	032	023		062	072		073	102	112	103	113		152	143	153
160	170	161	171	200	210	201	211	240	250	241	251	280	290	281	291
180	190	181	191	220	230	221	231	260	270	261	271	300	310	301	311
162	172	163	173	202	212	203	213	242	252	243	253	282	292	283	293
182	192	183	193	222	232	223	233	262	272	263	273	302	312	303	313
320	330	321	331	360	370	361	371	400	410	401	411	440	450	441	451
340	350	341	351	380	390	381	391	420	430	421	431	460	470	461	471
322	332	323	333	362	372	363	373	402	412	403	413	442	452	443	453
342	352	343	353	382	392	383	393	422	432	423	433	462	472	463	473
480	490	481	491	520	530	521	531	560	570	561	571	600	610	601	611
500	510	501	511	540	550	541	551	580	590	581	591	620	630	621	631
482	492	483	493	522	532	523	533	562	572	563	573	602	612	603	613
502	512	503	513	542	552	543	553	582	592	583	593	622	632	623	633

Таблица 5

C00

C01

C02

С03

xxx

С16

С17

С18

С19

xxx

C04

005

С06

С07

xxx

С20

С21

С22

С23

xxx

C08

C09

C10

С11

xxx

С24

С25

С26

С27

xxx

C12

C13

xxx

С29

С30

С31

xxx

Xxx

xxx

C32

С33

С34

035

xxx

С48

С49

С50

С51

xxx

С36

C37

С38

С39

xxx

С52

С53

С54

С55

xxx

C40

C41

С42

С43

xxx

С56

С57

С58

С59

xxx

C44

C45

С46

С47

xxx

С60

С61

С62

С63

xxx

Таблица 6
000	010	020	030	001	011	021	031	160	170	180	190	161	171	181	191
040	050	060	070	041	051	061	071	200	210	220	230	201	211	221	231
080	090	100	110	081	091	101	111	240	250	260	270	241	251	261	271
120	130	140	150	121	131	141	151	280	290	300	310	281	291	301	311
002	012	022	032	003	013	023	033	162	172	182	192	163	173	183	193
042	052	062	072	043	053	063	073	202	212	222	232	203	213	223	233
082	092	102	112	083	093	103	113	242	252	262	272	243	253	263	273
122	132		152	123	133	143			292	302	312	283	293	303	313
320	330	340	350	321	331	341	351	480	490	500	510	481	491	501	511
360	370	380	390	361	371	381	391	520	530	540	550	521	531	541	551
400	410	420	430	401	411	421	431	560	570	580	590	561	571	581	591
440	450	460	470	441	451	461	471	600	610	620	630	601	611	621	631
322	332	342	352	323	333	343	353	482	492	502	512	483	493	503	513
362	372	382	392	363	373	383	393	522	532	542	552	523	533	543	553
402	412	422	432	403	413	423	433	562	572	582	592	563	573	583	593
442	452	462	472	443	453	463	473	602	612	622	632	603	613	623	633

Таблица 7

D00

D01

D02

D03

D04

D05

D06

D07

xxx

D08

D09

D10

D11

D12

D13

D14

D15

xxx

D16

D17

D18

D19

D20

D21

D22

D23

xxx

D24

D25

D26

D27

D28

D29

D30

D31

xxx

D32

D33

D34

D35

D36

D37

D38

D39

xxx

D40

D41

D42

D43

D44

D45

D46

D47

xxx

D48

D49

D50

D51

D52

D53

D54

D55

xxx

D57

D59

D60

D61

D62

xxx

Таблица 8
000	010	020	030	040	050	060	zzz	011	021	031	041	051	061	071	xxx
080	090	100	110	120	130	140	zzz	091	101	111	121	131	141	151	xxx
160	170	180	190	200	210	220	zzz	171	181	191	201	211	221	231	xxx
240	250	260	270	280	290	300	zzz	251	261	271	281	291	301	311	xxx
320	330	340	350	360	370	380	zzz	331	341	351	361	371	381	391	xxx
400	410	420	430	440	450	460	zzz	411	421	431	441	451	461	471	xxx
480	490	500	510	520	530	540	zzz	491	501	511	521	531	541	551	xxx
zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	zzz	xxx
082	092	102	112	122	132	142	zzz	093	103	113	123	133	143	153	xxx
162	172	182	192	202	212	222	zzz	173	183	193	203	213	223	233	xxx
242	252	262	272	282	292	302	zzz	253	263	273	283	293	303	313	xxx
322	332	342	352	362	372	382	zzz	333	343	353	363	373	383	393	xxx
402	412	422	432	442	452	462	zzz	413	423	433	443	453	463	473	xxx
482	492	502	512	522	532	542	zzz	493	503	513	523	533	543	553	xxx
	572		592	602	612	622	zzz	573	583	593	603	613	623		xxx
xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx

Таблица 9

Е00

xxx

Е02

xxx

Е04

xxx

Е06

xxx

Е01

xxx

Е03

xxx

Е05

xxx

Е07

xxx

Е16

xxx

Е18

xxx

Е20

xxx

Е22

xxx

Е17

xxx

Е19

xxx

Е21

xxx

Е23

xxx

Е32

xxx

Е34

xxx

Е36

xxx

Е38

xxx

Е33

xxx

Е35

xxx

Е37

xxx

Е39

xxx

Е48

xxx

Е50

xxx

Е52

xxx

Е54

xxx

Е49

xxx

Е51

xxx

Е53

xxx

Е55

xxx

Е08

xxx

Е10

xxx

Е12

xxx

Е14

xxx

Е09

xxx

Е11

xxx

Е13

xxx

Е15

xxx

Е24

xxx

Е26

xxx

Е28

xxx

Е30

xxx

Е25

xxx

Е27

xxx

Е29

xxx

Е31

xxx

Е40

xxx

Е42

xxx

Е44

xxx

Е46

xxx

Е41

xxx

Е43

xxx

Е45

xxx

Е47

xxx

Е60

xxx

Е62

xxx

Е57

xxx

Е59

xxx

Е61

xxx

Таблица 10
M×N	Панели	ключи	K×M/K×N	К	S	В	В/С	С	D
4×4	160×240	38400	9600/9600	2400	9	7	-	2	16
8×8	160×240	38400	4800/4800	600	7	5	-	2	64
16×16	160×240	38400	2400/2400	150	4	3	-	1	16
32×32	160×240	38400	1200/1200	38	3	2	2×16	0	16
64×64	160×240	38400	600/600	10	2	1	16×4	0	4
4×4	480×640	307200	76800/76800	19200	11	8	2×2	2	32
8×8	480×640	307200	38400/38400	4800	7	5	2×4	1	32
16×16	480×640	307200	19200/19200	1200	5	3	8×2	1	32
32×32	480×640	307200	9600/9600	300	4	2	16×2	1	64
64×64	480×640	307200	4800/4800	75	3	3	2×32	0	32

1. Многократный оптический соединитель с пространственным разделением каналов, образующий К коммутационных матриц с М входами и N выходами в каждой, содержащий К×М источников и K×N приемников оптических сигналов, отличающийся тем, что между источниками и приемниками установлен один массив из K×M×N оптических ключей, кроме того, между источниками и оптическими ключами установлен светоразветвитель изображения всех источников, содержащий N групповых светонаправляющих элементов, а между ключами и приемниками установлен сумматор изображения ключей, содержащий светоразветвитель с М групповыми светонаправляющими элементами, общими для всех ключей, и маску, содержащую K×N отверстий для приемников.

2. Соединитель по п.1, отличающийся тем, что из К=К1×К2 коммутационных матриц, М=М1×М2 источников и N=N1×N2 приемников соответственно K1, M1 и N1 размещены вдоль строк и К2, М2 и N2 вдоль столбцов в двумерных массивах размером K×M×N позиций, причем L=L1×L2 источников соседних матриц объединены в группы по L1 в соседних столбцах и по L2 в соседних строках с промежутками между группами по L1×(N1-1) столбцов и по L2×(N2-1) строк, а R=R1×R2 приемников соседних матриц объединены в группы по R1=L1×N1 в соседних столбцах и по R2=L2×N2 в соседних строках с промежутками между группами по R1×(M1-1) столбцов и по R2×(M2-1) строк, где L лежит в пределах от 1 до К.

3. Соединитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что светонаправляющие элементы разветвителя между источниками и ключами образованы либо составной линзой, содержащей N линзовых сегментов с отдельными для каждого сегмента оптическими центрами, либо из общей линзы и призмы с N наклонными светонаправляющими гранями и основанием или центральной плоскостью, параллельными центральной плоскости линзы, а расположение оптических центров сегментов либо угол наклона светонаправляющих граней призмы установлены так, что пути световых лучей от центра массива источников к массиву оптических ключей идут через каждый элемент к одной из N точек, смещенных от центра массива ключей на расстояния от DI=DI1×d до DI=(DI1+L1×(N1-1))×d по горизонтали или от DI=DI2×d до DI=(DI2+L2×(N2-1))×d по вертикали, где d - шаг между соседними ключами, a DI1 и DI2 - начальные смещения.

4. Соединитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что светонаправляющие элементы светоразветвителя между ключами и маской образованы либо составной линзой, содержащей М линзовых сегментов с отдельными для каждого сегмента оптическими центрами, либо из общей линзы и призмы с М наклонными светонаправляющими гранями и основанием или центральной плоскостью параллельными центральной плоскости линзы, а расположение оптических центров сегментов, либо угол наклона светонаправляющих граней призмы установлены так, что пути световых лучей от центра массива ключей к маске идут через каждый элемент к одной из М точек смещенных от центра маски на расстояния от DR=DR1×dr до DR=(DR1+R1×(M1-1))×dr по горизонтали и от DR=DR2×dr до DR=(DR2+R2×(M2-1))×dr по вертикали, где dr - шаг между соседними приемниками, a DR1 и DR2 - начальные смещения, кроме того, в маске отверстия размещаются перед приемниками с единичным шагом dr группами по R1 вдоль строк с промежутками между группами R1×(M1-1) и группами по R2 вдоль столбцов с промежутками R2×(M2-1).

5. Многократный оптический соединитель с пространственным разделением каналов, образующий К коммутационных матриц с М входами и N выходами в каждой, содержащий К×М источников и K×N приемников оптических сигналов, отличающийся тем, что между источниками и приемниками установлен один массив из K×M×N оптических ключей, причем источники и приемники размещены в двумерных массивах размером K×M×N позиций, кроме того, между источниками и оптическими ключами размещен светоразветвитель изображения источников, который содержит N групповых светонаправляющих элементов, общих для всех источников, а между ключами и приемниками размещен растр из K×N/R сумматоров изображения групп из R×M ключей, каждый из которых содержит по М групповых светонаправляющих элементов, общих для R×M ключей группы, где R принимает значения от N до К.

6. Соединитель по п.5, отличающийся тем, что растр сумматоров установлен вплотную к массиву ключей или вблизи от него, а каждый сумматор растра состоит либо из составной линзы с М сегментами, с отдельными для каждого сегмента оптическими центрами, либо из призмы с М наклонными гранями и общей для всех сумматоров линзой, причем смещение оптических центров сегментов или угол наклона граней призм таковы, что пути световых лучей от центра каждой из М суммируемых групп по R ключей идут в центр ее группы из R приемников, где R - любые целочисленные делители К.

7. Соединитель по п.5, отличающийся тем, что из К=К1×К2 коммутационных матриц, М=М1×М2 источников и N=N1×N2 приемников соответственно K1, M1 и N1 размещены вдоль строк и К2, М2 и N2 вдоль столбцов в двумерных массивах размером K×M×N позиций, причем L=L1×L2 источников соседних матриц объединены в группы по L1 в соседних столбцах и по L2 в соседних строках, с промежутками между группами по L1×(N1-1) столбцов и по L2×(N2-1) строк, а R=R1×R2 приемников соседних матриц объединены в группы по R1=L1×N1 в соседних столбцах и по R2=L2×N2 в соседних строках, с промежутками между группами по R1×(M1-1) столбцов и по R2×(M2-1) строк, где L лежит в пределах от 1 до К.

8. Соединитель по пп.5 и 7, отличающийся тем, что светонаправляющие элементы разветвителя между источниками и ключами образованы либо составной линзой, содержащей N линзовых сегментов с отдельными для каждого сегмента оптическими центрами, либо из общей линзы и призмы с N наклонными светонаправляющими гранями и основанием или центральной плоскостью, параллельными центральной плоскости линзы, а расположение оптических центров сегментов либо угол наклона светонаправляющих граней призмы установлены так, что пути световых лучей от центра массива источников к массиву оптических ключей идут через каждый элемент к одной из N точек, смещенных от центра массива ключей на расстояния от DI=DI1×d до DI=(DI1+L1×(N1-1))×d по горизонтали или от DI=DI2×d до DI=(DI2+L2×(N2-1))×d по вертикали, где d - шаг между соседними ключами, a DI1 и DI2 - начальные смещения.

9. Оптическая коммутационная система, содержащая К×М источников и K×N приемников оптических сигналов - оптических выходов и входов оптоволоконных линий и/или электрооптических и оптоэлектрических преобразователей сигналов, размещенных в узлах двумерных массивов, между которыми установлены S коммутационных каскадов, каждый из которых состоит из многократного оптического соединителя, образующего в каждом каскаде i по K(i) коммутационных матриц с M(i) входами и N(i) выходами в каждой, а во входном окне первого каскада, между каскадами и в выходном окне последнего установлены групповые устройства межкаскадной связи, либо пассивные пропускающие свет экраны, либо усилители яркости изображений, у которых одна сторона экрана/усилителя каскада i+1 - массив промежуточных приемников для каскада i, а другая - массив промежуточных источников для каскада i+1, отличающаяся тем, что многократные оптические соединители коммутационных каскадов выполнены по п.1 и/или 5, а на выходе последнего каскада и/или между частью каскадов установлены восстанавливающие каскады, состоящие из светоразветвителя на N направлений и из маски с K×N отверстиями.

10. Коммутационная система по п.9, отличающаяся тем, что в восстанавливающих каскадах, например на выходе каскада I, с приемниками, объединенными в группы по R(i), светоразветвитель содержит N(i) групповых светонаправляющих элементов, установленных так, что изображения всех приемников смещаются от центра маски на расстояния по горизонтали от DS1 до DS1+(R1(i)-1)×(N1(i)-1) с шагом R1(i)-1 и по вертикали от DS2 до DS2+(R2(i)-1)×(N2(i)-1) с шагом R2(i)-1, где DS1 и DS2 начальные смещения, а маска содержит K(i)×N(i) отверстий, размещенных с шагом по горизонтали N1(i) и по вертикали N2(i).

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано в качестве автоматизированного устройства кроссовой коммутации для распределения каналов передачи.

Автоматизированный кроссовый коммутатор // 2248104

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано для распределения каналов на всевозможных узлах и центрах связи. .

Многократный оптический соединитель и оптическая коммутационная система // 2238615

Изобретение относится к области электросвязи, а именно к пространственной широкополосной коммутации телефонных, видеотелефонных сигналов и больших массивов мультимедийной информации и данных.

Преселектор с переключением катушек индуктивности // 2214694

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах с переключаемыми частотными диапазонами. .

Устройство бесшнуровой кроссовой коммутации каналов // 2214067

Изобретение относится к области техники электросвязи. .

Переключающее устройство // 2138925

Изобретение относится к электросвязи, в частности к переключающим устройствам, и может быть использовано в системах связи для коммутации каналов и линий связи при передаче (приеме) различных информационных сигналов.

Дистанционно управляемый кроссовый коммутатор // 2136120

Изобретение относится к электросвязи, в частности к переключающим устройствам каналов и соединительных линий связи. .

Дистанционно управляемый кроссовый коммутатор // 2107411

Устройство коммутации широкополосных сигналов // 2106755

Изобретение относится к технике связи, в частности к устройствам коммутации широкополосных сигналов. .

Устройство коммутации широкополосных сигналов // 2105431

Изобретение относится к технике коммутации и может быть использовано для построения коммутационных полей электронных АТС. .

Конструкция отражательного пространственного модулятора света // 2277265

Изобретение относится к пространственным модуляторам света и, в частности, к применяемому в дисплеях массиву микрозеркал с управляющей схемой электронной адресации.

Интегральное микромеханическое зеркало // 2277255

Устройство для изменения направления светового пучка // 2275663

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано для изменения направления светового пучка в оптико-механических трактах лазерных систем.

Интегральное микромеханическое зеркало // 2265871

Твердотельное исполнительное устройство // 2260828

Изобретение относится к области оптики и предназначено для использования в качестве дефлектора в системах управления положением оптического луча в пространстве. .

Коммутатор оптический многоканальный для оптических линий связи // 2251131

Изобретение относится к средствам волоконно-оптической связи и может быть использовано при последовательном переключении линий связи, построенных на оптическом волокне, без преобразования оптической несущей.

Способ получения изображения объекта, устройство для его осуществления и устройство доставки низкокогерентного оптического излучения // 2242710

Изобретение относится к технической физике, в частности, к исследованиям внутренней структуры объектов оптическими средствами, и может быть использовано для получения изображения объекта с помощью оптического низкокогерентного излучения при диагностике состояния отдельных органов и систем человека in vivo или in vitro, а также в технической диагностике, например, для контроля технологических процессов.

Многократный оптический соединитель и оптическая коммутационная система // 2238615

Устройство для пространственного отклонения луча // 2205439

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, в частности, для поверхностного облучения кожных покровов, ран и язв. .

Способ изготовления матрицы управляемых тонкопленочных зеркал // 2187212

Волоконно-оптический сканер // 2302025

Изобретение относится к технике оптических систем обзора и поиска