Устройство доступа к сетям передачи данных


 

H04B10 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2490798:

Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") (RU)

Изобретение относится к области оптической связи и предназначено для использования в сетях передачи пакетов данных. Технический результат состоит в обеспечении возможности безволоконного доступа к сетям передачи данных. Для этого устройство содержит блок выделения из сети пакетов данных с адресами, соответствующими адресам абонентов, источник узкополосного оптического излучения и оптический адресуемый дефлектор, согласно предложению дополнительно снабжено блоком управления управляющими электродами и поляризатором. Проведенное авторами математическое моделирование зависимости эффективности отклонения оптического излучения предложенным электрооптическим дефлектором показало, что предпочтительный размер управляемых электродов, обеспечивающий экономически эффективный баланс между эффективностью дифракции и требованиями к микроминиатюризации, должен составлять не более 1/4 λ при толщине слоя одноосного кристалла класса 3m не более 2 λ, где λ - длина волны источника оптического излучения. Технический результат, который может быть достигнут при реализации предложенного устройства, - обеспечение доступа к сети передачи данных путем выделения из сети и адресного направления пучком оптического излучения пакетов данных, предназначенных абонентам. 1 ил.

 

Изобретение относится к области оптической связи и предназначено для использования в сетях передачи пакетов данных.

Известны системы абонентского доступа к сетям передачи пакетов данных на основе волоконно-оптических систем связи (патент на изобретение RU 2127489 от 26.05.1998). Эти системы содержат устройство выделения пакетов данных из сети, источники оптического излучения, приемники оптического излучения и волоконно-оптические кабели, соединяющие соответствующие источники и приемники оптического излучения со стороны пункта доступа и со стороны абонента. Основным недостатком подобных систем является высокая стоимость инсталляции и эксплуатации волоконно-оптических линий связи, недоступная рядовым абонентам.

Наиболее близким по технической сути к предложенному техническому решению является устройство доступа к сетям передачи данных, содержащее блок выделения из сети пакетов данных с адресами, соответствующими адресам абонентов, источник узкополосного оптического излучения и оптический адресуемый дефлектор (патент RU 2197783 от 15.03.2001).

В прототипе предложена система оптического безволоконного доступа к сетям передачи данных, при этом в качестве адресуемого дефлектора предполагается использовать динамическую голограмму, являющуюся для каждого зарегистрированного адреса абонента оптическим сопряжением излучаемого источником пучка электромагнитного излучения и входного окна приемника абонента с этим адресом.

Основным недостатком известного технического решения является технологическая сложность реализации динамических голограмм с заданными характеристиками, недоступная на настоящем уровне развития микроэлектроники.

Задачей изобретения является обеспечение возможности практической реализации устройства оптического безволоконного доступа к сетям передачи данных.

Технический результат заключается в обеспечении доступа к сети передачи данных путем выделения из сети и адресного направления пучком оптического излучения пакетов данных, предназначенных абонентам.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата, заявленное устройство доступа к сетям передачи данных, содержит блок выделения из сети пакетов данных с адресами, соответствующими адресам абонентов, вход которого является входом устройства, расположенные параллельно друг другу на одной оптической оси и перпендикулярно ей источник узкополосного оптического излучения и оптический адресуемый дефлектор, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено блоком управления управляющими электродами и поляризатором, расположенным на одной оптической оси и перпендикулярно ей, причем поляризатор установлен между источником излучения и оптическим адресуемым дефлектором, оптический адресуемые дефлектор выполнен в виде слоя одноосного электрооптического кристалла класса 3m толщиной не более 2 λ, где λ - длина волны источника оптического излучения, с нанесенными на кристалл прозрачными электродами, причем электрод с удаленной от источника узкополосного оптического излучения стороны кристалла выполнен сплошным по поверхности кристалла и поверх него нанесен слой поляризатора, ориентированного ортогонально поляризатору, а с другой стороны кристалла нанесена подсоединенная к блоку управления управляющими электродами двумерная матрица независимо управляемых электродов квадратной формы с размером стороны не более 1/4 λ, вход блока управления управляющими электродами соединен с выходом блока выделения из сети пакетов данных с адресами.

Суть заявляемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 схематически изображены: подсоединенный к сети передачи данных блок выделения из сети пакетов данных с адресами, соответствующими адресам абонентов 1, источник узкополосного оптического излучения 2, поляризатор 3, оптический адресуемый дефлектор 4 и блок управления управляющими электродами 5. На фиг.1 также укрупненно изображен разрез оптического адресуемого дефлектора 4, на котором показаны слой одноосного электрооптического кристалла 6, сплошной электрод 7, слой поляризатора 8 и двумерная матрица управляемых электродов 9.

Устройство работает следующим образом. Блок выделения из сети пакетов данных с адресами 1, соответствующими адресам абонентов, извлекает из сети передачи пакетов данных (на фиг.1 не показана) пакеты, адресованные абонентам данного узла доступа, обслуживаемого этим устройством доступа к сети. Импульсы, содержащие информацию об адресе пакетов информации, а также собственно пакеты данных, используемых в конкретный отрезок времени для модуляции пучка, передают посредством блока управления управляющими электродами 5 на оптический адресуемый дефлектор 4. При помощи оптически адресуемого дефлектора 4, за счет преобразования в блоке управления управляющими электродами 5 адресной информации в распределение напряжений на управляющих электродах, изменяют направление распространения пучка электромагнитного излучения от источника узкополосного оптического излучения 2, ортогонально поляризованного после прохождения поляризатора 3, направляя его на время передачи пакетов, адресованных конкретному абоненту, на его приемное устройство (на чертеже не показаны). Тот же оптически адресуемый дефлектор 4, посредством непосредственной модуляции ранее сформированного в блоке управления управляющими электродами 5 распределения управляющих напряжений модулирует по интенсивности направляемое абоненту оптическое излучение пакетами данных, перерывая соответствующим образом направление пучка абоненту.

Поясним подробнее, как работает оптический адресуемый дефлектор 4. Линейно поляризованное оптическое излучение (узкополосное, с максимумом оптической мощности на длине волны λ) направляется сквозь двумерную матрицу прозрачных управляющих электродов 9 на поверхность слоя электрооптического кристалла 6. Плоскость кристалла в простейшем случае соответствует перпендикулярному сечению оптической оси кристалла (т.е. ортогонально т.н. z-срезу электрооптического кристалла). Соответственно, слой кристалла при приложении к управляющим электродам 9 напряжения (предполагаем для простоты, что сплошной электрод «заземлен») работает как продольный электрооптический модулятор. При ориентации слоя поляризатора 8 в плоскости, перпендикулярно поляризации падающего оптического излучения, при отсутствии напряжения на управляющих электродах 7, оптическое излучение не проходит сквозь оптический управляемый дефлектор 4. При подаче напряжения на управляющие электроды 9, вследствие электрооптического эффекта, по мере прохождения сквозь слой одноосного электрооптического кристалла класса 3m, между задействованными управляющими электродами 9 и «заземленным» электродом 7 происходит поворот плоскости поляризации оптического излучения. Угол поворота плоскости поляризации достигает значения 90 градусов при так называемом полуволновом напряжении (что, в частности, составляет около 0,9 кВ для пластин из танталата лития).

Таким образом, при подаче любого отличающегося от нуля напряжения на различные управляющие электроды 9, после прохождения слоя электрооптического кристалла 6, сплошного прозрачного электрода 7 и слоя поляризатора 8, оптическое излучение оказывается пространственно модулированным, аналогично прохождению амплитудной дифракционной решетки. Эффективная дифракционная решетка на выходе слоя поляризатора 8 образована за счет поворота плоскости поляризации излучения между задействованными управляющими электродами 9, и электродом 7. При подаче полу волнового напряжения будет обеспечен максимальный контраст решетки, поскольку оптическое излучение будет максимально пропущено слоем поляризатора 8 в областях, соответствующих прохождению излучения сквозь задействованные управляющие электроды 9, на которые будет подано это напряжение.

Выбирая те или иные независимые управляющие электроды 9, можно изменять пространственную частоту формируемой дифракционной решетки, то есть угол дифракции оптического излучения на выходе. Поскольку матрица управляющих электродов выполнена двумерной, в данном устройстве обеспечивается возможность реализации электрооптического двухкоординатного адресуемого дефлектора.

Проведенное авторами математическое моделирование зависимости эффективности отклонения оптического излучения предложенным электрооптическим дефлектором показало, что предпочтительный размер управляемых электродов, обеспечивающий экономически эффективный баланс между эффективностью дифракции и требованиями к микроминиатюризации, должен составлять не более 1/4 λ, при толщине слоя одноосного кристалла класса 3m не более 2 λ.

Таким образом, использование предложенного устройства позволяет обеспечить решение поставленной задачи с достижением ожидаемого технического результата.

Устройство доступа к сетям передачи данных, содержащее блок выделения из сети пакетов данных с адресами, соответствующими адресам абонентов, вход которого является входом устройства, расположенные параллельно друг другу на одной оптической оси и перпендикулярно ей источник узкополосного оптического излучения и оптический адресуемый дефлектор, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено блоком управления управляющими электродами и поляризатором, расположенным на одной оптической оси и перпендикулярно ей, причем поляризатор установлен между источником излучения и оптическим адресуемым дефлектором, оптический адресуемый дефлектор выполнен в виде слоя одноосного электрооптического кристалла класса 3m толщиной не более 2λ, где λ - длина волны источника оптического излучения, с нанесенными на кристалл прозрачными электродами, причем электрод с удаленной от источника узкополосного оптического излучения стороны кристалла выполнен сплошным по поверхности кристалла, и поверх него нанесен слой поляризатора, ориентированного ортогонально поляризатору, а с другой стороны кристалла нанесена подсоединенная к блоку управления управляющими электродами двумерная матрица независимо управляемых электродов квадратной формы с размером стороны не более 1/4λ, вход блока управления управляющими электродами соединен с выходом блока выделения из сети пакетов данных с адресами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптоволоконным соединениям устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации между этими устройствами.

Изобретение относится к технике оптической связи и может использоваться для формирования видимого сигнала. .

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технике подводно-кабельной связи, и может быть использовано в подводно-кабельных волоконно-оптических системах связи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах спутниковой связи (ССС). .

Изобретение относится к области технологии связи, в частности технологии оптической транспортировки сообщений, и предназначено для упрощения процесса отображения клиентского сигнала при удовлетворении требования многоскоростных служб.

Изобретение относится к устройствам обмена сообщениями по состоящему из двух линий оптическому каналу и может быть использовано для обнаружения и устранения отказов в передаче сообщений.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптических системах связи. .

Изобретение относится к области оптической связи, в частности к атмосферным системам передачи информации. .

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано при реконструкции протяженных волоконно-оптических линий передачи для увеличения их пропускной способности.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в бортовых приемо-передающих терминалах лазерных систем передачи информации космических и летательных аппаратов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в сканирующих системах для передачи информации между первичным преобразователем и электронным блоком различных систем. Устройство содержит N светоизлучающих и N светочувствительных элементов, указанные элементы размещены между плоскостями, перпендикулярными к оси вращения, светоизлучающие элементы установлены во внутренней полости вала на его прозрачной части, а светочувствительные элементы - во внутренней полости втулки, при этом пространства внутренней полости втулки и внутренней полости вала разделены соответствующими перегородками на светонепроницаемые секции, при этом перегородки, разделяющие вал на секции, располагаются в одной плоскости с перегородками, разделяющими втулку на секции. Технический результат заключается в обеспечении возможности передачи информации по нескольким каналам. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи сигнала. Для этого распределенная базовая станция включает в себя блок базовой полосы (BBU) и удаленный радиоблок (RRU), причем получают по меньшей мере один канал сигналов интерфейса распределенной базовой станции, которые посылаются одним из BBU и RRU; затем выполняется мультиплексирование электрического уровня оптической транспортной сети (OTN) посредством инкапсуляции для генерирования кадров сигнала OTN; и выполнение электрооптического преобразования для генерирования канала оптических сигналов и передачи оптических сигналов. На стороне другого из BBU и RRU принимаются оптические сигналы, и сигналы интерфейса в нем восстанавливаются и затем посылаются на другой BBU и RRU. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для отбора многомодового оптического волокна для совместной работы с одномодовым оптическим передатчиком многомодовой волоконно-оптической линии передачи. Техническим результатом является сокращение времени инсталляции многомодовых линий передач и расширение области применения. Для этого многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют тестовой последовательностью оптических импульсов для отбора многомодового оптического волокна с одномодовым оптическим передатчиком. Для наборов значений параметров типовых источников оптического излучения оптического передатчика, типичных значений параметров рассогласований на вводе и типовых значений параметров профиля показателя преломления многомодовых оптических волокон для заданной длины линии передачи рассчитывают набор типовых импульсных характеристик многомодовой волоконно-оптической линии передачи, по которому определяют набор шаблонов характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии. Затем регулируют характеристику, перебирая набор шаблонов, и отбирают многомодовое оптическое волокно с одномодовым источником оптического излучения для многомодовой волоконно-оптической линии передачи, если хотя бы с одним шаблоном характеристики фильтра для электронной компенсации дисперсии контролируемый параметр качества приема тестовой последовательности лежит в заданных пределах. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптической связи. Технический результат состоит в повышении дальности передачи. Для этого устройство содержит волоконно-оптический приемопередатчик, выполненный с возможностью приема из исходного вводного устройства оптического сигнала, который содержит информацию об адресе передачи, и передачи данного оптического сигнала, модуль адресов передачи, выполненный с возможностью приема указанного выше оптического сигнала, и выполнения запроса маршрутизации, управления и сохранения адреса(ов) передачи, модуль управления коммутацией, выполненный с возможностью получения информации об адресе передачи оптического сигнала, анализа и выбора режима оптической коммутации, и передачи сигнала управления маршрутизацией, который содержит информацию об адресе передачи и режиме оптической коммутации, и модуль оптической коммутации и маршрутизации, выполненный с возможностью приема указанного выше оптического сигнала и передачи данного сигнала в целевое выводное устройство (106) посредством волоконно-оптического приемопередатчика (102), приема сигнала управления маршрутизацией от модуля (104) управления коммутацией, выбора маршрутизации и передачи оптического сигнала в целевое выводное устройство (106). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к технологии оптической связи и могут быть использованы для реализации кольца совместно используемой защиты (SPRing) блока данных оптического канал (ODU). Техническим результатом является повышение скорости переключения защиты. Способ включает в себя этапы, на которых: первый ODU первой услуги, переданной в оптической линии, принимают в качестве степени детализации защиты, причем первый ODU представляет собой ODUk, непосредственно мультиплексированный в оптическую линию связи; контролируют первый ODU и получают результат контроля; когда результат контроля показывает сбой, выполняют переключение через кросс-соединение по второму ODU первой услуги, причем второй ODU представляет собой ODUm, мультиплексированный в первый ODU, a m меньше или равно k. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано при реконструкции протяженных волоконно-оптических линий передачи. Устройство содержит строительные длины оптического кабеля, оптические волокна которых соединены последовательно в муфтах и имеют хроматическую дисперсию одного знака. Оптические усилители последовательно включены в оптические волокна так, что расстояние между оптическими усилителями разбито на элементарные секции. Дополнительно введены оптические волокна с повышенной нелинейностью, циркуляторы и дифракционные брэгговские решетки с переменным периодом для компенсации дисперсии. В муфтах установлены дополнительные кассеты в корпусе из термоизоляционного материала. Элементарная секция включает муфту, в которой установлена кассета с оптическим волокном с повышенной нелинейностью, циркулятором и дифракционной брэгговской решеткой. Мощность оптического излучения на выходе оптических усилителей и расстояние между ними, длина элементарной секции, параметры оптического волокна с повышенной нелинейностью и брэгговских дифракционных решеток с переменным периодом для компенсации дисперсии выбраны в зависимости от параметров оптических волокон строительных длин оптического кабеля так, что в линии передачи распространяются управляемые дисперсией солитоны. Технический результат - расширение области применения. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в возможности регулирования яркости света и увеличения числа каналов для связи. Для этого предоставляются способ и система для связи в диапазоне видимого света (VLC) для использования в осветительном окружении с регулируемой яркостью. Способ включает в себя передачу данных с использованием света, по меньшей мере из одного источника света, причем яркость света уменьшается ниже максимального уровня. Способ также включает в себя компенсацию или приспосабливание к уменьшенной яркости света в VLC-схеме, чтобы поддерживать связь. Способ дополнительно включает в себя передачу данных по меньшей мере в одно приемное VLC-устройство с использованием света по меньшей мере из одного источника света. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 23 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для оценивания пропускной способности многомодовой волоконно-оптической линии передачи с одномодовым источником оптического излучения. Согласно способу многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника и измеряют импульсный отклик на ее выходе. На входе обеспечивают условия равномерного возбуждения мод. По результатам измерений импульсного отклика на выходе рассчитывают эквивалентный профиль показателя преломления многомодового оптического волокна, по которому рассчитывают набор импульсных откликов на выходе многомодовой волоконно-оптической линии передачи для набора сочетаний условий ввода и вывода оптического излучения. По полученному набору строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, и оценивают пропускную способность многомодовой волоконно-оптической линии передачи. Технический результат - сокращение времени и объема измерений и расширение области применения. 1 ил.
Наверх