Многоканальная волоконно-оптическая система передачи информации Советский патент 1989 года по МПК H04B9/00 

Изобретение относится к волоконно- оптическим системам передачи информации и может быть использовано в телеметрии 9 телевидении и технике связи.

Цель изобретения - повышение быст родействия и энергоэкономичности системы передачи информации.

На чертеже представлена структурная схема многоканальной волоконно- оптической системы передачи информа- ции (ВОСИИ).

Многоканальная ВОСНИ содержит передающий блок 1, многоволоконный оптический кабель 2, фотоприемную линейку 3, электрооптический кристалл 4, матрицу 5 интерферометров, полупроводниковый лазер 6, входной световод 7 TiLiNB03, элемент 8 связи на монокристалле кремния с V-образными канавками, выходные световоды 9 TiLiNBO . электрические входы 10 многоканальной ВОСНИ, формирователь 11 уровня входного сигнала, управляющие электроды 12, выходной Y-сумматор 13, р-каскадный Y-разветвитель 14, электрические выходы 15 многоканальной ВОСПИ, фотодиоД 16, видеоусилитель 17, формирователь 18 выходного сигнала, входно Y-разветвитель 19, приемный блок 20, световоды 21 и 22 интерферометра.

Устройство работает следующим образом.

Передаваемая информация подается на электрические входы 10 формирова- елей 11. После подключения ВОСПИ к источнику электропитания излучение

5

0

5

0

5

0

полупроводникового лазера 6 передающего блока 1 через входной световод 7 поступает на р-каскадный Y-разветвитель 14 электрооптического кристалла 4, равномерно распределяется на N каналов и далее входит в матрицу 5. Входной Y-разветвитель .19 интерферометра делит свет на два эквивалентных пучка, которые распространяются по световодам 21 и 22 соответственно. При подаче напряжения на управляющие электроды 12 можно изменять эффективные оптические пути пучков в зависимости от поступающей информации с формирователей 11. В отсутствие приложенного напряжения разделенные пучки объединяются в выходном сумматоре 13 интерферометра и образуют моду наинизшего порядка. При приложении напряжения к управляющим электродам 12 до достижения разности фаз 1Г ради- ак пучков света в световодах 21 и 22 интерферометра результирующее оптическое поле при объединении пучков имеет нулевое значение в центре выходного световода, что соответствует моде первого порядка (). Поскольку в качестве выходного световода используется также одномодовый световод, то мода первого порядка отсекается и быстро затухает за счет излучения в толщу кристалла. Таким образом, интерферометр переводится из пропускающего в непропускающее состояние за счет подачи электрического напряжения на электроды управления.

Величина фазового сдвига в св.етот водах интерферометра определяется по формуле

ТЛ „ Щ

дч -лЛо

Id

де u значение фазового сдвига в

каналах интерферометра; 1 - длина интерферометра (электродов управления); п - показатель преломления LiNBQj в отсутствие электрического поля;

компонента электрооптического тензора, соответствующая выбранной ориентации электрооптического кристалла и . электрического псля; глубина световода; величина напряжения, приложенного к электродам управления.

ГЧ

d - UI 15

п

Формула изобретения

Многоканальная волоконно-оптическая система передачи информации, содержащая многоволоконкый оптический кабель, состоящий из волоконных световодов, N-канальный передающий блок с N формирователями входного сигнала, N-каналькую фотоприемную линейку, состоящую из N приемных блоков, выходы которых являются выходом системы передачи информации, где каждый из N приемных блоков содержит последо- 5 вательно соединенные фотодиод, видеоусилитель и формирователь выходного сигнала, выход которого является выходом приемного блока, причем многово- .ч.);..: ь .. гнчоскпц кабель оптически неразъемно соединен с N-какалькым передающим блоком с одной стороны и с N сЪотопонемниками N-канальной Аото-

п

Изобретение относится к волоконно-оптическим системам передачи информаци и м.б. использовано в телеметрии, телевидении и технике связи. Цель изобретения - повышение быстродействия и энергоэкономичности системы передачи информации. Система содержит передающий блок 1, многоволоконный оптический кабель 2, фотоприемную линейку 3, электрооптический кристалл 4 ниобата лития, матрицу 5 интерферометров, полупроводниковый лазер 6, входной световод 7 T_IL_INBO₃, элемент связи 8 на монокристалле кремния с V-образными канавками, выходные световоды 9 T_IL_INBO₃, электрические входы 10 системы, формирователь 11 уровня входного сигнала, управляющие электроды 12, выходной Y-сумматор 13, р-каскадный Y-разветвитель 14, электрические выходы 15 системы, фотодиод 16, видеоусилитель 17, формирователь 18 выходного сигнала, входной Y-разветвитель 19, приемный блок 20, световоды 21, 22 интерферометра. Геометрия интерферометра и электродов управления выбрана, исходя из обеспечения фазового сдвига на φ радиан в световодах интерферометра. Требуемый размер электродов обеспечивает постоянную времени системы τ ъ 1 нс, а это обеспечивает скорость переключения /производительность канала/ до F= 1 ГГц. 1 ил.

Геометрия интерферометра и электродов управления выбрана исходя из обеспечения фазового сдвига на Т радиан в св&товодах интерферометра, что и дает возможность использовать интерферометр в качестве ключа. Анализ структуры показывает, что требуе-. зо номичкостп, передающее устройство мый размер электродов обеспечивает постоянную времени системы t1 не, а это обеспечивает скорость переключения (производительность канала) до ГГц.

содержит полупроводниковый лазер, тически сопряженный с поверхностью электрооптического кристалла ниоба лития и элемента связи из монокрис og талла кремния с N V-образкыми кана ками, являющимися выходами N-какал ного передающего блока, причем ка поверхности оптического кристалла ниобата лития расположены входной 40 световод TiLiNBO3, подсоединенный полупроводниковому лазеру, р-каска ный Y-разветвитель, где ,2N, м рица интерферометров, N выходных с товодов TiLiNBOj, где матрица икте 45 ферометров, подключенная через р-к кадкый Y-разветвитель к входному световоду, содержит N интерферомет ров, состоящих из входного Y-разве вителя, соединенного через два све gQ вода интерферометра с выходным сум матором, и управляющие электроды, подключающие N формирователей вход ного сигнала к световодам интерфер метра, причем выход Y сумматора ин ее терферометра подключен к элементу связи из монокристалла кремния с N V-образными канавками.

Промодулированкое световое излучение по выходному световоду 9 поступает на торец электрооптического кристалла 4 и вводится в световод многоволоконного оптического кабеля 2 с помощью элемента 8, по которому достигает фотоприемной ликейки 3. Фотодиод 16 приемного блока 20 преобразует световую энергию в электрический сигнал, который усиливается ви- . деоусилителем 17 с системой АРУ, обеспечивающей компенсацию влияния изменения затухания оптического сигнала в линии на электрический сигнал ка выходе видеоусилителя 17. В формирователе 18 параметры электрического сигнала доводятся до полного соответствия параметрам сигнала, поступающего ка электрические входы 10 ВОСПИ, и выводятся из ВОСПИ с электрических выходов 15.

приемгюй линейки с другой, а входы N формирователей входного сигнала яв- ляюгся электрическими входами многоканальной колоконно-оптической системы передачи информации, отличающаяся тем, что, с целью пооь; л :шя быстродействия и энергоэкономичкостп, передающее устройство

содержит полупроводниковый лазер, оптически сопряженный с поверхностью электрооптического кристалла ниобата лития и элемента связи из монокрис- талла кремния с N V-образкыми канавками, являющимися выходами N-какаль- ного передающего блока, причем ка поверхности оптического кристалла ниобата лития расположены входной световод TiLiNBO3, подсоединенный к полупроводниковому лазеру, р-каскад- ный Y-разветвитель, где ,2N, матрица интерферометров, N выходных световодов TiLiNBOj, где матрица иктер- ферометров, подключенная через р-кас- кадкый Y-разветвитель к входному световоду, содержит N интерферометров, состоящих из входного Y-развет- вителя, соединенного через два свето- вода интерферометра с выходным сумматором, и управляющие электроды, подключающие N формирователей входного сигнала к световодам интерферометра, причем выход Y сумматора интерферометра подключен к элементу связи из монокристалла кремния с N V-образными канавками.