CN1195236C - 反射式多模光纤集线器 - Google Patents

Abstract

一种反射式多模光纤集线器，是利用镜面反射原理，将多模光纤中所传输的不同模式的光信号，利用反射角的控制，将反射的光信号，分离至平行且并列的各个光纤中，每个光纤的间距必须由反射镜面与光纤的夹角的大小加以调整；利用本发明，可将多模光纤的集线设备做最简单化的设计。

Description

反射式多模光纤集线器

技术领域

本发明涉及一种反射式多模光纤集线器，特别是涉及一种运用于多模光纤传输中，在光纤接收端分离多模光纤中不同模式的光讯号的反射式多模光纤集线器。

背景技术

在现代通讯系统中，不同材料(传输媒介)的使用，造成不同的频宽供应。随着频宽需求的增加，高频宽的传输媒介成为技术发展的重要方向。于是，具有高频宽特性的光纤传输成为未来有线通讯的主要传输媒介。光纤传输的优点包括：1.低损失与高宽频；2.尺寸小及弯曲半径小；3.不导电、不辐射、不感应；4.重量轻等等。光纤属于电介质波导(电的不良导体)，所以光纤具有不导电、不辐射及不感应的特性，可以避免例如利用金属作为传输介质所引起的辐射干扰，地回路以及与感应相关的缺陷。

不过，由于光纤的建置费用相当庞大，所以，为了要达到更高的频宽需求，就必须尽量让现有的光纤系统承载更多的信息量，或者，在建置光纤系统时，就设计光纤系统成为具有承载较高信息量的传输线。

要达到更大信息量的传输，也可透过不同的光纤组合，每一条光纤传输不同的信息，或者，透过单一光纤传输不同的光波，即，不同的“模式”，此种以多种模式在同一条光纤上传输被称为多模光纤传输，而能传输多模式的光纤则称为“多模光纤”；而上述单一光纤承载单一模式的光纤则称为“多模光纤”；而上述单一光纤承载单一模式的光纤，则称为“单模光纤”。由于这两种光纤的特性不同，因此运用的领域也不同，目前，一般的长途电信或海底光纤光缆几乎都使用单模光纤光缆，因其传输损耗低(色散程度较低)；而距离较近的网路则使用多模式的光纤光缆(色散程度较高)。所以，在短距离的网路系统中，光纤传输多运用多模光纤系统。

多模光纤的构造如图1所示，光纤90主要由包层(clad)100与内包的缆心(core)110所构成。多模光纤的传输，如图2所示，在可在缆心内传播的投射光的范围120中，第一光束130与第二光束140分别以不同的入射角入射，即可以分别不同的路径各自传输不同的信息，第一光束130在缆心中以第一夹角150行进，第二光束140则以第二夹角160行进，其传输路线如图2所示。运用多个模式的入射光，即，运用多个不同入射角的不同模式的入射光，即可达到在同一条多模光纤中的多信息传输的目的。

多模光纤传输系统中，每一个入射光都可以是经过混和的光束。所以，多模光纤可传送更多的不同模式的光束。同样地，在接收端的部分，需要有光分离线路的装置，即，集线器，是用以将不同入射角的光束加以分离的装置。目前的多模光纤集线器的价格高且结构复杂，如何让多模光纤的接收系统能简单且价格低廉，往往成为工程师的设计目标。

发明内容

鉴于以上多模传输接收端的集线器需求，本发明提供一种简便的方式来达到多模光纤集线器的设计。

本发明的目的在于提供一种反射式多模光纤集线器，是运用于多模光纤传输中在光纤接收端的集线器。

本发明的上述目的是这样实现的：一种反射式多模光纤集线器，其中至少包含：

一多模光纤接头，与一多模光纤相接，并接收该多模光纤中的复数个模光源；

一反射镜面，装置在所述多模光纤接头之外，所述反射镜面的一铅垂线与所述多模光纤接头的一反射平面铅垂线成一夹角，该反射镜面反射所述多模光纤所传输的所述复数个模光源并加以分离为复数个输出模光源；

以及

复数个光纤接收接头，与平行并列的复数个输出光纤相接，该复数个输出光纤分别接收通过所述反射镜面所反射且被分离的所述复数个输出模光源，所述复数个输出光纤的平面铅垂线与所述反射镜面的反射平面成一接收角，且该平行并列的复数个输出光纤相距一输出光纤间距。

本发明所述的反射式多模光纤集线器，其中所述的夹角为零度。

本发明所述的反射式多模光纤集线器，其中所述的夹角为九十度。

本发明所述的反射式多模光纤集线器，其中所述的夹角介于零度与九十度之间。

本发明所述的反射式多模光纤集线器，其中所述接收角是根据入射至该多模光纤的所述复数个模光源的复数个入射角加以调整。

本发明所述的反射式多模光纤集线器，其中所述的输出光纤间距是根据所述多模光纤的所述接收角加以调整，而所述接收角是根据入射至该多模光纤的所述复数个模光源的复数个入射角加以调整。

本发明所述的反射式多模光纤集线器，其中所述的平行并列的复数个输出光纤是根据该输出光纤间距的设定加以平行排列。

由此可见，本发明提供一种反射式多模光纤集线器，包含：一个多模光纤接头，与多模光纤相接，并接收该多模光纤中的数个模光源；一个反射镜面，装置于所述多模光纤接头之外，所述反射镜面的铅垂线与所述多模光纤接头的反射平面铅垂线成一个夹角，所述反射镜面反射所述多模光纤所传输的数个模光源并加以分离为数个输出模光源；以及，数个光纤接收接头，与数个平行且并列的输出光纤相接，此数个输出光纤分别接收经由所述反射镜面所反射且被分离的数个输出模光源，所述数个输出光纤的平面铅垂线与所述反射镜面的反射平面成一个接收角，此数个平行且并列的输出光纤以一定的输出光纤间距相互间隔。

下面结合附图详细说明本发明的最佳实施例。

附图说明

图1是光纤结构的横剖面图；

图2是多模光纤的光束传输示意图；

图3是本发明所述反射式多模光纤集线器的第一具体实施例；

图4是本发明所述反射式多模光纤集线器的第二具体实施例。

具体实施方式

如图3所示，是本发明所述反射式多模光纤集线器的第一具体实施例。

图3中画出了两条分别接收第一光束130与第二光束140的第一输出光纤180与第二输出光纤190。输出光纤的数目可依据集线器的需求加以调整，一般来讲，可根据多模光纤的模数来做设定，即，依照入射光束的数量来做设定。

本发明的第一具体实施例，包含了一个光纤接头(未画出)，一个反射镜面与数个光纤接收接头(未画出)，图3仅画出两条线作为代表。如图3所示，从外接到集线器内的光纤90与集线器中的一个反射镜面170成一个适当的距离，且光纤90的平面铅垂线与反射镜面170的铅垂线成垂直。光纤接收接头则从外接上数条输出光纤至集线器当中，如图3中的第一输出光纤180与第二输出光纤190。第一输出光纤180与第二输出光纤190平行并列，并相距一定的距离210，第一输出光纤180与第二输出光纤190的平面铅垂线与反射镜面170的反射平面成一适当的角度为一镜面夹角200，并且第一输出光纤180与第二输出光纤190与反射镜面170相距一定的距离。

光纤90与反射镜面170的距离可以视集线器大小来加以调整，同样地，第一输出光纤180和第二输出光纤190与反射镜面170的距离可视集线器的大小加以调整。此外，第一输出光纤180与第二输出光纤190的距离210则必须依照光纤90与反射镜面170的相对距离来加以调整，如图3所示。而第一输出光纤180与第二输出光纤190的平面铅垂线与反射镜面170的反射平面所成的镜面夹角200则需视入射的第一光束130与第二光束140的第一夹角150与第二夹角160的大小来做调整。这些调整值，都可以由多模光纤的物理特性以及多模光纤所调制的模数以及所设定的入射角等资料获得。并且，在如图3所示的可在缆心内传播的投射光的范围120中，调整镜面夹角200的角度范围。

图3清楚地说明了本发明的反射式多模光纤集线器的运作，当光纤90接上本发明的集线器接头时，在信号传输过程中，光纤90中的第一光束130与第二光束140从光纤射出，并经过反射镜面170的反射，第一光束130入射至第一输出光纤180，而第二光束140则入射至第二输出光纤190。第一光束130与第二光束140分别入射至第一输出光纤180与第二输出光纤190，并且，两者均在可在缆心内传播的投射光的范围当中。

如图4所示，是本发明所述反射式多模光纤集线器的第二具体实施例。

图4中画出了两条分别接收第一光束130与第二光束140的第一输出光纤180与第二输出光纤190。输出光纤的数目可依据集线器的需求加以调整，一般来讲，可根据多模光纤的模数来做设定，即，依照入射光束的数量来做设定。

本发明的第二具体实施例，包含了一个光纤接头(未画出)，一个反射镜面与数个光纤接收接头(未画出)，图4仅画出两条线作为代表。如图4所示，从外接到集线器内的光纤90与集线器中的一个反射镜面170成一个适当的距离，且光纤90的平面铅垂线与反射镜面170的铅垂线成平行。光纤接收接头则从外接上数条输出光纤至集线器中，如图4中的第一输出光纤180与第二输出光纤190。第一输出光纤180与第二输出光纤190平行并列，并相距一定的距离210，第一输出光纤180与第二输出光纤190的平面铅垂线与反射镜面170的反射平面成一适当的角度为一镜面夹角200，并且第一输出光纤180和第二输出光纤190与反射镜面170相距一定的距离。

光纤90与反射镜面170的距离可以视集线器大小来加以调整，同样地，第一输出光纤180与第二输出光纤190与反射镜面170的距离可视集线器的大小加以调整。此外，第一输出光纤180与第二输出光纤190的距离则必须依照光纤90与反射镜面170的相对距离来加以调整，如图4所示。第一输出光纤180与第二输出光纤190的平面铅垂线与反射镜面170的反射平面所成的镜面夹角200则需视入射的第一光束130与第二光束140的第一夹角150与第二夹角160的大小来做调整。这些调整值，都可以由多模光纤的物理特性以及多模光纤所调制的模数以及所设定的入射角等资料获得。并且，在如图3所示的可在缆心内传播的投射光的范围120中，调整镜面夹角200的角度范围。

图4清楚地说明了本发明的反射式多模光纤集线器的运作，当光纤90接上本发明的集线器接头时，在信号传输过程中，光纤90中的第一光束130与第二光束140射出光纤，并经过反射镜面170的反射，第一光束130入射至第一输出光纤180，面第二光束140则入射至第二输出光纤190。第一光束130与第二光束140分别入射至第一输出光纤180与第二输出光纤190，并且，两者均在可在缆心内传播的投射光的范围当中。

图3与图4分别说明了本发明的两种具体实施例，不过，在实际的操作上，则可做更多的变化，如图3与图4中，光纤90的平面铅垂线与反射镜面170的铅垂线所成的角度，可以任意调整，从0～90度，或者，从90～180度都可以。而第一输出光纤180与第二输出光纤190的距离210则须视集线器的尺度加以调整。

本发明所述的反射式多模光纤集线器，可以简单的方式实现多模光纤集线设备，并以最经济的方式达到分离多模光纤中的多模光束的目的。

如上所述为本发明的较佳实施例，然其并非用以限定本发明，任何熟知相关技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，就可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种反射式多模光纤集线器，其特征在于，至少包含：

一多模光纤接头，与一多模光纤相接，并接收该多模光纤中的复数个模光源；

一反射镜面，装置在所述多模光纤接头之外，所述反射镜面的一铅垂线与所述多模光纤接头的一反射平面铅垂线成一夹角，所述夹角大于等于零度且小于等于九十度，该反射镜面反射所述多模光纤所传输的所述复数个模光源并加以分离为复数个输出模光源；以及

复数个光纤接收接头，与平行并列的复数个输出光纤相接，该复数个输出光纤分别接收通过所述反射镜面所反射且被分离的所述复数个输出模光源，所述复数个输出光纤的平面铅垂线与所述反射镜面的反射平面成一接收角，所述接收角是根据入射至该多模光纤的所述复数个模光源的复数个入射角加以调整，且该平行并列的复数个输出光纤相距一输出光纤间距。

2.如权利要求1所述的反射式多模光纤集线器，其特征在于，所述的输出光纤间距是根据所述多模光纤的所述接收角加以调整。

3.如权利要求2所述的反射式多模光纤集线器，其特征在于，所述的平行并列的复数个输出光纤是根据该输出光纤间距的设定加以平行排列。

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