DE4427187A1

DE4427187A1 - Optical waveguide local area network with single-mode switch points

Info

Publication number: DE4427187A1
Application number: DE19944427187
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Kunze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1996-02-08

Abstract

The single-mode optical switches (OS1-OSN) are inserted into the network at suitable points for branching, changeover switching and connection of amplifiers. In the depicted condition the 2:2 optical couplers are operative in the parallel state so that the intermediate waveguide sections are connected in cascade. In the alternative "cross-switched" condition the cascade is broken and various loop connections to and from other waveguide sections can be set up.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtwellenleiter-Leitungsnetz mit Schaltpunkten für Abzweigungen, Umschaltungen und Einschal tungen von Verstärkern und dergleichen.The invention relates to an optical fiber line network Switching points for branches, switchovers and formwork tion of amplifiers and the like.

In Lichtwellenleiter-Ortsnetzen wurden bisher Biegekoppler oder feste Koppler verwendet. In LAN-Anlagen (Local Area Network) wurden Versuche mit sogenannten optischen Relais durchge führt, bei denen die Schaltung der Faserenden elektromagne tisch bewegt werden. Es werden jedoch auch Umschaltungen auf der elektrischen Seite der jeweiligen Anlage durchgeführt, d. h. optische Signale werden somit nicht geschaltet. Licht wellenleiter-Leitungsnetze haben gegenüber Kupfer-Leitungs netzen die Eigenschaft, daß die Leitungen nicht ohne wesent liche Störung des Signalflusses angezapft werden können. Jedes Einmessen, Abzweigen oder Umschalten erfordert vorher in das Netz eingebaute optische Schalter oder eine Unter brechung und ein neues Verspleißen der Lichtwellenleiter. Abzweigungen mit Hilfe von vorher eingebauten Kopplern oder auch durch Anwendung von Biegekopplern bedeuten Zusatz dämpfungen, die im allgemeinen bei der Anlagenplanung nicht vorgehalten werden. Insbesondere für LAN-Kabelanlagen oder Lichtwellenleiter-Ortsnetze wird ein System für variable Abzweige benötigt.Up to now, bending couplers have been used in fiber optic local networks or fixed couplers are used. In LAN systems (local area Network) experiments with so-called optical relays were carried out leads, in which the circuit of the fiber ends electromagnetic be moved table. However, there will also be switchovers the electrical side of the respective system, d. H. optical signals are therefore not switched. Light Waveguide cable networks have compared to copper cables network the property that the lines are not without essential disturbance of the signal flow can be tapped. Every calibration, branching or switching requires beforehand optical switches built into the network or a sub refraction and a new splicing of the optical fibers. Branches with the help of previously installed couplers or also by using bending couplers means additional damping, which is generally not the case when planning the system be held up. Especially for LAN cable systems or Fiber optic local networks become a system for variable Branches required.

Bekannt sind jedoch optische Schalter auf der Basis von gebogenen 2 auf 2-Kopplern, wie sie z. B. in der Veröffent lichung von "Photonetics GmbH", Stuttgart, beschrieben sind. Dort handelt es sich um "Single-Mode- Optical-Switch-Einhei ten", die in Faseroptik-Netzwerken zum Schalten auf der optischen Seite verwendet werden können.However, optical switches based on are known curved 2 to 2 couplers, such as those used for. B. in the published Lichung from "Photonetics GmbH", Stuttgart, are described. There it is a "single-mode optical switch unit ten ", which are used in fiber optic networks for switching on the optical side can be used.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist nun, ein System für ein Lichtwellenleiter-Leitungsnetz zu schaffen, mit dem es mög lich ist, an vorbereiteten Schaltpunkten einer Kabelstrecke verschiedene Komponenten in die Kabelstrecke ein- oder aufzu schalten, ohne den Betrieb des Lichtwellenleiter-Kabels für längere Zeit zu unterbrechen. Die gestellte Aufgabe wird nun mit einem Lichtwellenleiter-Leitungsnetz der eingangs erläu terten Art dadurch gelöst, daß mehrere optische Schalter in das Lichtwellenleiter-Leitungsnetz so eingesetzt sind, daß die Lichtwellenleiter-Kabelstrecken auf Durchgang geschaltet sind und daß nach Betätigung der optischen Schalter die di rekte Kabelstrecke unterbrochen ist und damit die an den optischen Schaltern über Schaltstellen angeschlossenen op tischen Einrichtungen oder Lichtwellenleiter-Strecken ent sprechend ihrer Funktion in das Lichtwellenleiter-Leitungs netz eingeschleift sind.The object of the present invention is now a system for a To create fiber optic cable network with which it is possible Lich, at prepared switching points of a cable route various components in or out of the cable route switch without operating the fiber optic cable for to interrupt for a long time. The task is now with an optical fiber line network of the introduction ter kind solved in that several optical switches in the fiber optic cable network are used so that the fiber optic cable routes switched to continuity are and that after pressing the optical switch the di right cable route is interrupted and thus the to the optical switches connected via switching points op tables or optical fiber lines ent speaking of their function in the fiber optic cable are looped in.

So werden nun gemäß der Erfindung in die Lichtwellenleiter- Kabelstrecke an mehreren Stellen optische Schalter mit einer Schaltdauer im Bereich von ms so eingebaut, daß die Lichtwel lenleiter-Kabelstrecke zunächst auf Durchgang geschaltet ist. Die optischen Schalter, wie sie zum Beispiel aus der oben angegebenen Schrift bekannt sind, benötigen keinen elektrome chanischen Antrieb, werden aber so vorbereitet, daß sie ent weder von Hand oder durch das Einführen von Steckern umge schaltet werden. Bei den im folgenden beschriebenen Beispie len sind schalterseitig bereits Steckbuchsen für die an- oder aufzuschaltenden Komponenten installiert. Außerdem sind nun verschiedene Komponentenbausteine mit Steckern vorgesehen, die beim Einführen der Stecker in die Buchsen eines optischen Schalters in die Lichtwellenleiter-Kabelstrecke eingeschal tet werden, wobei entsprechend der eingesetzten Komponen tenbausteine verschiedene Funktionen erfüllt werden können. Zweckmäßig ist es, daß die Betätigung des optischen Schalters erst erfolgt, wenn beide Stecker bereits optischen Kontakt haben. Anstelle der Steckverbindung ist natürlich auch ein Spleiß denkbar. In diesem Fall wird der optische Schalter erst betätigt, wenn beide Spleiße fertiggestellt sind.So now according to the invention in the optical fiber Cable route in several places with an optical switch Switching duration in the range of ms installed so that the Lichtwel lenleiter cable route is initially switched to continuity. The optical switches, such as those from the above specified font are known, do not need an electrome chanic drive, but are prepared so that they ent neither by hand nor by inserting plugs be switched. With the examples described below len are already sockets on the switch side for the on or installed components to be installed. Also are now various component modules with plugs are provided, the when inserting the plug into the socket of an optical Switch in the optical fiber cable section tet, according to the components used various functions can be performed. It is useful that the actuation of the optical switch only takes place when both plugs already have optical contact to have. Instead of the plug connection, there is of course also a Splice conceivable. In this case the optical switch only activated when both splices are completed.

Die Erfindung wird nun anhand von sieben Figuren näher erläu tert:The invention will now be explained in more detail with reference to seven figures tert:

Fig. 1 zeigt das Prinzip der Lichtwellenleiter-Kabelstrecke mit mehreren Schaltpunkten, Fig. 1 shows the principle of the fiber optic cable line with a plurality of switching points,

Fig. 2 zeigt eine Umschaltung, Fig. 2 shows a switch,

Fig. 3 zeigt einen Leitungstausch, Fig. 3 shows a line exchange,

Fig. 4 zeigt das Einschleifen eines Kopplers, Fig. 4 shows the grinding of a coupler,

Fig. 5 zeigt das Einschleifen eines Verstärkers, Fig. 5 shows the grinding of an amplifier,

Fig. 6 zeigt das Einschleifen eines Vielfach-Abzweig-Kopp lers in Abwärtsrichtung, Fig. 6 shows the grinding of a multi-branch coupler in the downward direction,

Fig. 7 zeigt das Einschleifen eines Vielfach-Abzweig-Kopp lers in Aufwärtsrichtung. Fig. 7 shows the grinding of a multiple branch coupler in the upward direction.

In Fig. 1 wird schematisch dargestellt, wie ein Lichtwellen leiter-Leitungsnetz mit Schaltpunkten in Form von optischen Schaltern OS1 bis OSn gemäß vorliegender Erfindung versehen werden kann. Als optische Schalter OS1 bis OSn können bei spielsweise die Single-Mode-Optical-Switch-Komponenten aus der Veröffentlichung Photonetics GmbH verwendet werden. Es handelt sich dabei um 2 auf 2-Koppler, die so geschaltet werden können, daß die Lichtwellenleiter-Leitung durchgehend geschaltet werden kann. Diese optischen Schalter OS haben also in dem gezeichneten Zustand die Schaltstellung "parallel". Der Zustand "Kreuz" ist dabei gesperrt. Wenn nun spezielle optische Komponenten in die Lichtwellenleiter- Leitung eingeschleift werden sollen, werden die optischen Schalter auf "Kreuz" -Durchgang geschaltet. Damit ist der Parallel-Durchgang gesperrt und je nach dem angeschalteten optischen Objekt wird eine neue Funktion erfüllt, wie in den folgenden Figuren näher erläutert wird.In Fig. 1 is shown schematically how an optical fiber line network can be provided with switching points in the form of optical switches OS1 to OSn according to the present invention. For example, the single-mode optical switch components from the publication Photonetics GmbH can be used as optical switches OS1 to OSn. These are 2 to 2 couplers that can be switched so that the fiber optic cable can be switched continuously. These optical switches OS thus have the switch position "parallel" in the drawn state. The "cross" state is locked. If special optical components are now to be looped into the optical waveguide line, the optical switches are switched to "cross" passage. This blocks the parallel passage and, depending on the optical object that is switched on, a new function is fulfilled, as will be explained in more detail in the following figures.

In Fig. 2 wird eine Lichtwellenleiter-Leitung LWL1 durch den optischen Schalter OS von der ursprünglichen Lichtwellenlei ter-Leitung LWL2 auf eine neue Lichtwellenleiter-Leitung LWL3 umgeschaltet. Diese neue Lichtwellenleiter-Leitung LWL3 wird am ausgangsseitigen Stecker S des optischen Schalters OS angeschaltet. Bei Betätigung des optischen Schalters OS tritt die "Kreuz"-Schaltung in Kraft und unterbricht den ursprünglichen parallelen Durchgang.In Fig. 2, an optical fiber line LWL1 is switched by the optical switch OS from the original optical fiber line LWL2 to a new optical fiber line LWL3. This new optical fiber line LWL3 is connected to the output connector S of the optical switch OS. When the optical switch OS is actuated, the "cross" circuit comes into effect and interrupts the original parallel passage.

Die Fig. 3 verdeutlicht das Schema eines Leitungstausches, bei dem eine ankommende Lichtwellenleiter-Leitung LWL1 von der ursprünglich durchgehend angeschalteten Lichtwellen leiter-Leitung LWL4 auf die Lichtwellenleiter-Leitung LWL6 umgeschaltet wird. Parallel dazu wird gleichzeitig die an kommende Lichtwellenleiter-Leitung LWL5 von der ursprüngli chen abgehenden Lichtwellenleiter-Leitung LWL6 auf die Licht wellenleiter-Leitung LWL4 umgeschaltet. Hier erfolgt zusätz lich zu den optischen Schaltern OS eine "Kreuz"-Schaltung an den Ausgangssteckpunkten S der optischen Schalter OS. Ein solcher Leitungstausch wird beispielsweise zum vorübergehen den Freischalten einer Faser verwendet, um diese messen zu können. Zu diesem Zweck sind die optischen Schalter OS an beiden Seiten der Strecke nötig, die möglichst synchron geschaltet werden sollen. Fig. 3 illustrates the diagram of a line exchange, in which an incoming fiber optic line LWL1 is switched from the originally continuously switched fiber optic line LWL4 to the fiber optic line LWL6. At the same time, the incoming fiber optic cable LWL5 is switched from the original outgoing fiber optic cable LWL6 to the fiber optic cable LWL4. Here, in addition to the optical switches OS, there is a “cross” circuit at the output plug points S of the optical switches OS. Such a line swap is used, for example, to temporarily release a fiber so that it can be measured. For this purpose, the optical switches OS are required on both sides of the route, which are to be switched as synchronously as possible.

Fig. 4 verdeutlicht das Einschleifen eines Kopplers, zum Beispiel zum Zweck einer Verzweigung oder der Einspeisung eines überlagernden Signals. Hier wird wiederum der optische Schalter OS nach Anschluß einer Koppler-Einschleifeinrichtung KE an den Ausgängen S auf "Kreuz" geschaltet, wobei auf dem Rückweg erneut die Anschaltung auf die ursprüngliche Licht wellenleiter-Leitung LWL7 erfolgt. In der Koppeleinschleif einrichtung KE ist der Koppler K enthalten, wobei über die Steckanschlüsse S das gewünschte Signal ein- bzw. ausge koppelt werden kann. Fig. 4 illustrates the grinding of a coupler, for example, for the purpose of branching or the injection of a superimposed signal. Here, in turn, the optical switch OS is switched to "cross" after connecting a coupler inserting device KE to the outputs S, the connection to the original optical waveguide line LWL7 taking place again on the way back. The coupler K is contained in the coupling loop-in device KE, the desired signal being able to be coupled in or out via the plug connections S.

In Fig. 5 wird die Einschleifung eines Verstärkers V in einer Verstärker-Einschleifeinrichtung VE angedeutet. Diese Einschleifung erfolgt zum Beispiel wenn Alterungseffekte oder Anlagenerweiterungen einen höheren Pegel erfordern. Die An schaltung erfolgt wiederum am besten über Steckanschlüsse S am optischen Schalter OS. Der Verstärker kann als optischer wie auch als elektrischer Verstärker ausgebildet sein, wobei zusätzlich Signalein- bzw. -ausgänge vorgesehen werden kön nen.In FIG. 5, the looping of an amplifier in an amplifier V-Einschleifeinrichtung VE is indicated. This looping in takes place, for example, when aging effects or system expansions require a higher level. The circuit is in turn best done via plug connections S on the optical switch OS. The amplifier can be designed as an optical as well as an electrical amplifier, with additional signal inputs and outputs being provided.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die Einschleifung eines 1 auf n- Kopplers mit anschließender kompensierender Verstärkung. Dabei wird in Fig. 6 die Anordnung für die Abwärtsrichtung und in Fig. 7 die Anordnung für die Aufwärtsrichtung darge stellt. Die Anschaltungen erfolgen jeweils wie oben bereits angedeutet über Steckerausgänge S der optischen Schalter OS, wobei die Anschaltung der Mehrfach-Koppler-Einrichtungen KME wiederum über die "Kreuz"-Schaltung des optischen Schalters OS erfolgt. Je nach Richtung der Verstärkung wird der Ver stärker V vor oder nach dem Mehrfachkoppler MK innerhalb der Mehrfach-Koppler-Einrichtung eingesetzt. Dabei lassen sich unabhängig vom Dämpfungsbudget mit symmetrischen Kopplern an verschiedenen Orten der Kabelstrecke beliebige Faserabzweige installieren. FIGS. 6 and 7 show the looping of a 1 to n coupler compensating with subsequent amplification. The arrangement for the downward direction and in FIG. 7 the arrangement for the upward direction are shown in FIG. 6. The connections are made, as already indicated above, via connector outputs S of the optical switch OS, the connection of the multiple coupler devices KME in turn taking place via the “cross” connection of the optical switch OS. Depending on the direction of the amplification, the amplifier V is used before or after the multiple coupler MK within the multiple coupler device. Any fiber feeder can be installed at different locations along the cable route with symmetrical couplers, regardless of the attenuation budget.

Diese Auswahl zeigt die Möglichkeiten auf, die bei einem Lichtwellenleiter-Leitungsnetz mit Schaltpunkten gemäß der Erfindung gegeben sind. Sie sind stellvertretend aufgezeigt für eine beliebige Anzahl von weiteren Varianten.This selection shows the possibilities that a Fiber optic cable network with switching points according to Invention are given. They are shown as representative for any number of other variants.

Claims

1. Optical fiber line network with switching points for branches, switching and switching on amplifiers and the like, characterized in that several optical switches (OS) are used in the optical fiber line network (LWL) so that the optical fiber cable routes (LWL1 to LWLn) are switched to continuity and that after actuation of the optical switch (OS) the direct cable route (LWL1 to LWLn) is interrupted and thus the optical devices (KE, VE, KNE) connected to the optical switches (OS) via switching points (S) ) or fiber optic lines (LWL) are looped into the fiber optic cable network (LWL) according to their function.

2. Optical fiber line network according to claim 1, characterized, that an optical fiber line network (LWL1) by "cross" - Circuit in an optical switch (OS) from a first Fiber optic cable route (LWL2) to a second Optical fiber cable route (LWL3) is switchable.

3. Optical fiber line network according to claim 1, characterized, that in an optical fiber line network (LWL) an incoming optical switch (OS) Optical fiber cable routes (LWL1, LWL5) through "cross" - Circuits in the optical switch (OS) with the ange stretch closed, outgoing fiber optic cable (LWL4, LWL6) are interchangeable.

4. optical fiber line network according to claim 1, characterized, that a coupler inserting device (KE) for insertion a coupler (K) into the cable section (LWL) at the outputs an optical switch (OS) is connected.

5. Optical fiber line network according to claim 1, characterized, that an amplifier grinding device (VE) on an opti switch (OS) is connected.

6. Optical fiber line network according to claim 1, characterized, that a multiple coupler device (KME) with one closing, compensating amplifier (V) on an opti switch (OS) is connected in the downward direction.

7. optical fiber line network according to claim 1, characterized, that a multiple coupler device (KME) with one closing, compensating amplifier (V) on an opti switch (OS) is connected in the upward direction.

8. Optical fiber line network according to one of the preceding the claims characterized, that the switching points (S) are designed as sockets.

9. Optical fiber line network according to one of claims 1 to 7, characterized, that the switching points (S) are designed as a splice.