Двунаправленное волоконно-оптическое устройство связи Советский патент 1990 года по МПК G02B6/26 H04B10/24 

I

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 механических факторов на точность и стабиль- JQ ность оптической юстировки и уменьшение габаритов устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Схема устройства содержит волокон 15 но-оптическую линию передачи 1 с перпендикулярными оптической оси торцами 2 и расположенные на ее концах приемопередатчики з, Приемопередатчики абсолютно идентичны, каждый содержит i20 источник Светового излучения 4, фотодетектор 5 и оптическое устройство разделения каналов приема и передачи, выполненное в виде монолитного узла, склеенного из преломляющих фокусирующих25 оптических элементов (линз) 6 и 7 и волоконно-оптического коллектора 8, Основные компоненты приемопередатчика расположены на общей оптической оси 9, проходящей через центр торца 2 пер-зд пендикулярно ему. Фотодетектор 5 мо- жег быть установлен практически в - любой части конструкции. Источник света 4 установлен в фокусе элемента 6, а торец 2 - в фокусе элемента 7, Воло- конно-рптический коллектор 8 кольцевым торцом 10 установлен коаксиально общей оптической оси 9, а другим стыкуется с фоточувствительной площадкой фотодетектора 5,,

Излучение источника 4, промодули- рованное передаваемой информацией (электрическим сигналом U(t)), кол- лимируется градиентной цилиндрической линзой 6 в параллельный световой пу- . чок и далее фокусируется центральной зоной градиентной цилиндрической линзы 7, равной 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, чтобь угол расходимости светового пучка был не больше кри- тического угла волоконного световода, определяемого его числовой апертурой, 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 направлении к источнику. Принимаемое излучение, вышедшее из 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 экранируется линзой 6 и не используется при приеме, другая периферийная его часть, попадая на кольцевой торец 10 волоконно-оптического коллектора 8, переносится отдельными свётоводными волокнами жгута к торцу 1 1 и после выхода жгута освещает фоточувствительную площадку фотодетек- тора 5, который преобразует принимаемый оптический сигнале электрический(t). Таким образом осуществляется двунаправленная связь по одной волоконно- оптической линии передачи, I

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

Формула изобретения

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, отличающееся тем, что, с целью увеличения достоверности передачи информации за счет уменьшения влияния механических факторов на точность и стабильность оптической юстировки и уменьшения габаритов устройства, оптический блок формирования и разделения каналов приема и передачи выполнен в виде узла, склеенного из двух четвертьволновых граданов разного диаметра, расположенных вдоль

515786756

общей оптической оси торцами друг Квыполнен в виде кольца с внешним и

ДРУгу, причем в фокусе градана мень-внутренним диаметрами, равными соответшего диаметра расположен источник из-ствующим диаметрам граданов, и раслучения, а в фокусе градана большегоположен коаксиально обшей оптической

диаметра расположен торец волоконно-оси вплотную к градану большего диаго световода, и коллектора света, вы-метра, охватывая градан меньшего диаполненного в виде волоконно-оптичес-метра, а другой торец оптически сокого жгута, один из торцов которогогласован с фотодетектором.

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.