DE3012450A1 - Switch for optical connections between light conductor pairs - has sliding block between main conductors carrying parallel and crossed-over lengths of light conductors for diverting light signals - Google Patents

Switch for optical connections between light conductor pairs - has sliding block between main conductors carrying parallel and crossed-over lengths of light conductors for diverting light signals

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Abstract

The light conductor changeover switch (4) consists of two carrying plates (3), mounted on a common base (11), each plate (3) having a pair of parallel grooves, into which, the pair of light conducting cables are fixed with an adhesive. The carrying plates (3) are by a switch unit (5) carrying two short pairs of light conductors (6), one pair parallel and the other pair crossed, the distance between the ends of each pair corresponding to the distance between the main conductors (1) on the carrying olates (3). The switch unit is movable across the base plate (11), in either direction, allowing the parallel or crossed lengths of conductor (6) mounted on it, to match up with the aligned ends of the main conductors (1). Thus the signal carried by the light conductor pair (1), can be transmitted straight through the switch unit (5), or diverted to each opposite outgoing conductor (1).

Description

Schalter zum vertauschbaren optischen Verbinden zweierSwitch for interchangeable optical connection of two

Li chtl ei terpaare Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter zum vertauschbaren optischen Verbinden zweier Lichtleiterpaare, deren Enden im Schalter nebeneinander in einer Ebene fest angeordnet sind.Light conductor pairs The invention relates to a switch For interchangeable optical connection of two pairs of light guides, the ends of which are in the switch are arranged side by side in one plane.

Durch den Aufsatz "Reed-Type Routing Switch for Multimode Optical Fibersn, Siemens Forschungs- und Entwicklungsberichte Bd. 8 (1979) Nr. 3 ist ein Umschalter für Lichtleiter bekannt geworden, bei dem ein beweglicher Lichtleiter wahlweise mit jeweils einem von zwei feststehenden Lichtleitern optisch verbunden werden kann.With the "Reed-Type Routing Switch for Multimode Optical Fibersn, Siemens Research and Development Reports Vol. 8 (1979) No. 3 is a Switch for light guides become known in which a movable light guide optionally optically connected with one of two fixed light guides can be.

Eine Lichtwegvertauschung zwischen zwei ankommenden und abgehenden Lichtleitern läßt sich mit Hilfe von vier derartigen Umschaltern verwirklichen. Dies bringt Jedoch einen hohen Kostenaufwand und einen großen Raumbedarf mit sich.A light path exchange between two incoming and outgoing Light guides can be realized with the help of four such switches. However, this entails high costs and a large space requirement.

Durch den Vortrag Optimal Switching Network for tptical Fiber Communication". Proceedings of the "Optical Communication Conference", Amsterdam, Sept. 1979 von Y'.Fu3ii u.a. ist es bekannt geworden, die aus Lichtleitern austretende Strahlung mittels Zylinderlinsen parallel zu richten und mittels weiterer Zylinderlinsen auf die Enden von abftlhrenden Lichtleitern zu fokussieren. Im Zwischenraum zwischen den Zylinderlinsen sind quer verschiebbare Schaltstticke angeordnet, die mit Umlenkprismen versehen sind, mittels derer die Strahlung zweier benachbarter Lichtwege über Kreuz vertauscht werden kann, Die genaue Ausrichtung der Zylinderlinsen und auch die genaue Führung der Prismen erfordert Jedoch einen sehr hohen Fertigungsaufwand, insbesondere wegen der erforderlichen genauen Justierung der Teile. Durch die Vertauschbarkeit der Lichtwege ist es möglich, z.B.Through the lecture Optimal Switching Network for Optical Fiber Communication ". Proceedings of the "Optical Communication Conference", Amsterdam, Sept. 1979 by Y'.Fu3ii et al. It has become known that the radiation emerging from light guides to be aligned parallel by means of cylinder lenses and up by means of further cylinder lenses focus the ends of dissipating light guides. In the space between the cylinder lenses are arranged transversely shiftable switching pieces with deflecting prisms are provided, by means of which the radiation of two adjacent light paths crosswise can be interchanged, the exact alignment of the cylinder lenses and also the exact However, guiding the prisms requires one very high manufacturing costs, especially because of the required precise adjustment of the parts. Because of the interchangeability the light paths it is possible, e.g.

einen Fernsprechteilnehmer in einen optischen Leitungsweg ein- oder auszublenden.a telephone subscriber in an optical line path or fade out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter für Lichtleiter mit Lichtwegvertauschung so aus zubilden, daß er in einfacher Weise kostengünstig und mit geringen Außenabmessungen hergestellt werden kann und daß dabei eine geringe Kopplungsdämpfung erreicht wird.The invention is based on the object of a switch for light guides to train with light path interchanging so that it is inexpensive in a simple manner and can be manufactured with small external dimensions and that a small one Coupling attenuation is achieved.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Durch die Verwendung von Lichtleitern auf dem Schaltstück werden die Lichtsignale in der gleichen Weise übertragen wie in den festen Lichtleitern. Diese erreichen eine hohe Ubertragungsgute. Ferner können die verschiebbaren Lichtleiter so stark gekrümmt werden,daß ein kurvenförmiger Verlauf möglich ist. Dies erleichtert das Uberkreuzen der Adern eines der Lichtleiterpaare. Ferner können die verschiebbaren Lichtleiter in ähnlicher Weise verlegt und befestigt werden wie die festliegenden Lichtleiterenden. Dadurch ist es möglich, die Führungsformen für sämtliche Lichtleiter in einem Zuge herzustellen, so daß sich eine sehr hohe Genauigkeit bezüglich der Fluchtung erzielen läßt. Wegen des geringen Leiterdurchmessers kann die Tiefe von Führungsnuten so klein gehalten werden, daß sie z.B. mit geringem Zeitaufwand eingeschliffen werden können.This object is achieved by the invention according to claim 1. By the use of fiber optics on the contact block, the light signals in the transmitted in the same way as in the fixed light guides. These reach a high Transmission goods. Furthermore, the displaceable light guides can be so strongly curved that a curved course is possible. This makes crossing over easier the wires of one of the fiber optic pairs. Furthermore, the sliding light guide laid and fastened in a similar way as the fixed fiber optic ends. This makes it possible to use the guide forms for all light guides in one go to produce, so that a very high level of accuracy with respect to the alignment can be achieved leaves. Because of the small diameter of the conductor, the depth of the guide grooves can be as follows can be kept small so that they can be ground in with little expenditure of time, for example can.

Durch Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 bis 9 können weitere Vorteile erzielt werden: Die Weiterbildung nach Anspruch 2 erleichtert die genaue Ausrichtung der Lichtleiterenden. Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht einen geringen Schaltweg des Schaltstückes und macht zusätzliche Führungs- formen für eines der beiden Lichtleiterenden überflüssig. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 stellt sich die richtige Höhenlage der Lichtleiterenden selbsttätig ein. Die Fluchtung der Ebenen kann z.B. dadurch gesichert werden, daß sämtliche Trägerstücke für die Lichtleiter in einem gemeinsamen Arbeitsgang überschliffen und daß die Noten ebenfalls in einem gemeinsamen Arbeitsgang eingebracht werden.Through further developments of the invention according to claims 2 to 9 can Further advantages are achieved: The development according to claim 2 facilitates the exact alignment of the fiber optic ends. The training according to claim 3 enables short switching path of the contact piece and makes additional guide to shape superfluous for one of the two fiber optic ends. By continuing education according to Claim 4 sets the correct height of the light guide ends automatically. The alignment of the levels can be ensured, for example, by removing all of the support pieces ground for the light guide in a joint operation and that the notes can also be introduced in a joint operation.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 wird für sämtliche Lichtleiter eines Trägerstückes nur eine FUhrungsnut benötigt. Dabei sind die Lichtleiter in den Innenecken der Führungsnut fixiert.The development according to claim 5 is for all light guides of a carrier piece only requires one guide groove. The light guides are in fixed to the inside corners of the guide groove.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 7 wird das Schaltspiel des Schaltstückes genau begrenzt. Da das Schaltstück in der Erstreckung der Lichtleiter relativ lang ist, ist es vorteilhaft, auf jeder Seite sehr breite oder doppelte Anschläge vorzusehen, an denen sich das Schaltstück ausrichtet. Dadurch braucht auf eine genaue Führung in der Verschieberichtung nicht geachtet zu werden.Through the development according to claim 7, the switching cycle of the contact piece exactly limited. Since the contact piece is relatively long in the extension of the light guide it is advantageous to provide very wide or double stops on each side, on which the contact piece aligns. This requires precise guidance to be ignored in the shifting direction.

Bei einem Schalter nach Anspruch 8 sind das Betätigungsglied und das Schaltstück mechanisch weitgehend entkoppelt, so daß durch das Betätigungsglied die Winkellage des Schaltstückes nicht beeinflußt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Betätigungsglied in der Mitte zwischen den beiden festen Lichtleiterenden angreift.In a switch according to claim 8, the actuator and the Switching piece mechanically largely decoupled, so that by the actuator the angular position of the contact is not affected. This is especially true the case when the actuator is in the middle between the two fixed fiber optic ends attacks.

Bei einem Schalter nach Anspruch9 werden sämtliche Konturen, die für die Schalterfunktion von Bedeutung sind, in einer einzigen Photomaske abgebildet, die die genauen Lagebeziehungen sichert. Dabei werden sowohl die Aufnahmenuten für die Lichtleiter die auch durch Tiefätzen z.B. die Anschlagstrukturen für das Schaltstück erzeugt.In a switch according to Claim 9, all of the contours that are for the switch function is important, depicted in a single photomask, which ensures the exact positional relationships. Both the grooves for the light guides, which can also be made by deep etching, e.g. the stop structures for the contact piece generated.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teiles eines Schalters zum vertauschbaren optischen Verbinden zweier Lichtleiterpaare, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Telefonanlage mit zwei Teilnehmern, Lichtleitern und Schaltern nach Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Koppelfeldes, bei dem Schalter nach Fig. 1 verwendet sind.In the following the invention is illustrated with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail. 1 shows a perspective view part of a switch for interchangeable optical connection of two pairs of light guides, 2 shows a schematic representation of a telephone system with two subscribers, optical fibers and switches according to Fig. 1, Fig. 3 is a schematic representation of a switching network, are used in the switch of FIG.

Nach Fig. 1 sind die flUchtenden Enden zweier fester Lichtleiterpaare 1 in FUhrungsnuten 2 von plättchenartigen Trägerkörpern 3 eines Schalters 4 z.B. durch Verkleben festgelegt. Zwischen den beiden Trägerkörpern 3 mit den festen Lichtleiterpaaren 1 ist ein Schaltstück 5 angeordnet, das in der dargestellten Pfeilrichtung A transversal zu den festen Lichtleitern 1 verschiebbar ist. Dabei ist die Verschiebeebene parallel zur Verlegeebene der festen Lichtleiter 1. Das Schaltstück 5 trägt zwei verschiebbare Lichtleiterpaare 6. Jedes der beiden verschiebbaren Lichtleiterpaare 6 weist an seinen Enden den Abstand der festen Lichtleiterpaare 1 auf.According to Fig. 1, the fluting ends of two fixed pairs of light guides 1 in guide grooves 2 of plate-like support bodies 3 of a switch 4 e.g. fixed by gluing. Between the two support bodies 3 with the fixed pairs of light guides 1, a switching piece 5 is arranged, which in the direction of arrow A shown transversely to the fixed light guides 1 is displaceable. The shift plane is parallel to the laying plane of the fixed light guide 1. The switching piece 5 carries two movable ones Light guide pairs 6. Each of the two displaceable light guide pairs 6 instructs the distance between the fixed pairs of light guides 1 at its ends.

Bei einem der verschiebbaren Lichtleiterpaare 6 sind die Adern annähernd geradlinig und parallel geführt. Durch dieses Lichtleiterpaar werden die jeweils fluchtenden festen Lichtleiter 1 zu beiden Seiten des Schaltstückes 5 optisch miteinander verbunden. Bei dem anderen verschiebbaren Lichtleiterpaar 6 überkreuzen sich die Einzeladern, so daß in der entsprechenden hier dargestellten Schaltstellung eine Lichtwegvertauschung zwischen den Adern der beiden festen Lichtleiterpaare 1 stattfindet. Das Schaltspiel des Schaltstückes 5 ist gleich im seitlichen Versatz zwischen den Enden der beiden verschiebbaren Lichtleiterpaare 6. Diese liegen hier unmittelbar aneinander, so daß der Schaltweg gleich dem Lichtleiterdurchmesser ist. Die Lage dieser Enden ist durch eine Fuhrungsnut 7 im Schaltstück 5 bestimmt. Diese ist gegenüber der Führungsnut 2 für die festen Lichtleiter um einen Lichtleiterdurchmesser verbreitert. Die festen Lichtleiter 1 bzw. die äußeren Enden der verschiebbaren Lichtleiter 6 sind in den Innenecken der Führungsnuten 2 und 7 durch Verkleben gesichert. Die FUhrungsnuten sind z.B. photolithographisch erzeugt.In one of the displaceable pairs of light guides 6, the wires are approximate straight and parallel. Through this pair of light guides, the aligned fixed light guide 1 on both sides of the switching piece 5 optically with each other tied together. In the case of the other displaceable pair of light guides 6, they cross each other Single wires, so that in the corresponding switching position shown here a Light path reversal between the wires of the two fixed pairs of light guides 1 takes place. The switching cycle of the contact piece 5 is the same in lateral offset between the ends of the two displaceable pairs of light guides 6. These lie here directly to one another, so that the switching path is equal to the diameter of the light guide. The position of these ends is determined by a guide groove 7 in the contact piece 5. These is opposite the guide groove 2 for the fixed light guide by one light guide diameter widened. The fixed light guide 1 or the outer ends of the slidable Light guides 6 are secured in the inner corners of the guide grooves 2 and 7 by gluing. The guide grooves are produced e.g. photolithographically.

Das Schaltspiel des Schaltstückes 5 ist durch gegenüberliegende Anschläge 8 des Schalters 4 begrenzt. Das Schaltstück 5 wird mittels eines bügelartig Ubergreifenden und lose anliegenden Betätigungsgliedes 9 verschoben. Dieses steht mit einem z.B. als Metall-Piezokeramik-Streifen ausgebildeten Bewegungsantrieb 10 in Wirkverbindung, der elektrisch betätigbar ist. Die Außenkonturen der Trägerkörper 3 und des Schaltstückes 5 sowie die entsprechenden Anschlagkonturen in einem Grundkörper 11 des Schalters 4 können durch Tiefätzen erzeugt werden. Sie sind zusammen mit den Führungsnuten 2 und 7 in einer gemeinsamen Photomaske abgebildet, wodurch eine sehr genau wiederho'.bare zuordnung der einzelnen Strukturen zueinander ermöglicht wird.The switching cycle of the contact piece 5 is through opposing stops 8 of switch 4 is limited. The switching piece 5 is by means of a bracket-like overlapping and loosely adjacent actuator 9 moved. This stands with an e.g. movement drive 10 designed as a metal piezoceramic strip in operative connection, which can be operated electrically. The outer contours of the carrier body 3 and the contact piece 5 and the corresponding stop contours in a base body 11 of the switch 4 can be produced by deep etching. They are together with the guide grooves 2 and 7 shown in a common photomask, whereby a very precisely repeatable allocation of the individual structures to one another is made possible.

Nach Fig. 2 sind Fernsprechteilnehmer 12 an Lichtleiter 1 einer Telefonanlage angeschlossen. Die Lichtleiter 1 sind mit den jeweils einem Teilnehmer 12 zugeordneten Schaltern 4 verbunden. Durch Verschiebung von dessen Schaltstück 5 (Fig. 1) kann jeder Teilnehmer 12 in den Lichtweg eingeschaltst oder aus diesem ausgeblendet werden. Der links dargestellte Teilnehmer 12 ist hier z.B.According to Fig. 2, telephone subscribers 12 are connected to light guides 1 of a telephone system connected. The light guides 1 are each assigned to a participant 12 Switches 4 connected. By shifting the contact piece 5 (Fig. 1) can each participant 12 can be switched on or hidden from the light path. The participant 12 shown on the left is here e.g.

eingeblendet, der rechts dargestellte Teilnehmer 12 ausgeblendet.faded in, the participant 12 shown on the right faded out.

Fig. 3 zeigt ein Koppelfeld, bei dem in den Lichtweg zwischen einer Gruppe parallel nebeneinander angeordneter ankommender Lichtleiter 13 und abgehender Lichtleiter 14 mehrere neben- und hintereinander angeordnete Schalter 4 eingefügt sind. Durch verschiedene Schaltungsvarianten können die ankommenden und abgehenden Lichtleiter 13 und 14 in unterschiedlicher Kombination miteinander verknüpft werden.Fig. 3 shows a switching matrix in which in the light path between a Group of incoming and outgoing light guides arranged in parallel next to one another Light guide 14 inserted a plurality of switches 4 arranged next to one another and one behind the other are. The incoming and outgoing Light guides 13 and 14 are linked to one another in different combinations.

9 Patentansprüche 3 Figuren Leerseite9 claims 3 figures Blank page

Claims (9)

Patentansprüche 1. Schalter zum vertauschbaren optischen Verbinden zwei er Lichtleiterpaare, deren Enden im Schalter nebeneinander in einer Ebene fest angeordnet sind, wobei die Lichtwege zwischen den Enden der Lichtleiter mittels eines quer zu diesen parallel zur genannten Ebene verschiebbaren Schaltstückes vertauschbar sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf dem Schaltstück (5) vier paarweise angeordnete Lichtleiterabschnitte (6) mit in der genannten Ebene liegenden Enden befestigt sind, daß die Enden jeweils eines der verschiebbaren Lichtleiterpaare (6) in einer der beiden Schaltstellungen mit den Enden der fest angeordneten Lichtleiter (1) fluchten und daß sich die Adern eines der verschiebbaren Lichtleiterpaare (6) überkreuzen.Claims 1. Switch for interchangeable optical connection two pairs of light guides, the ends of which are fixed in the switch next to each other in one plane are arranged, the light paths between the ends of the light guide by means of a switching piece that can be displaced transversely to this parallel to said plane can be interchanged are, d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that on the contact piece (5) four light guide sections (6) arranged in pairs with lying in said plane Ends are attached that the ends of one of the sliding light guide pairs (6) in one of the two switching positions with the ends of the fixed light guide (1) are aligned and that the wires of one of the sliding light guide pairs (6) cross over. 2. Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Enden der beiden festen Lichtleiterpaare (1) einander zugewandt und fluchtend angeordnet sind.2. Switch according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the two ends of the two fixed pairs of light guides (1) face each other and are aligned. 3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die beiden jeweils einem festen Lichtleiterende (1) zugeordneten verschiebbaren Lichtleiterenden (6) unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.3. Switch according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the two are each assigned to a fixed light guide end (1) displaceable light guide ends (6) are arranged directly next to one another. 4. Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lichtleiterenden (1, 6) in FUhrungsnuten (2, 7) fluchtender Verlegeebenen des Schalters (4) angeordnet sind.4. Switch according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the light guide ends (1, 6) in guide grooves (2, 7) are more aligned Laying levels of the switch (4) are arranged. 5. Schalter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Nutenbreite gleich dem äußeren Abstand der einliegenden Lichtleiterenden (1, 6) ist.5. Switch according to claim 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the groove width is equal to the outer distance between the inserted light guide ends (1, 6) is. 6. Schalter nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Fuhrungsnuten (2, 7) photolithographisch erzeugt sind.6. Switch according to claim 4 or 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the guide grooves (2, 7) are produced photolithographically. 7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schaltstück (5) zwischen zwei Anschlägen (8) des Schalters verschiebbar ist.7. Switch according to one of the preceding claims, d a d u r c h it is noted that the contact piece (5) between two stops (8) of the switch is slidable. 8. Schalter nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Schaltstück (5) mittels eines lose angreifenden Betätigungsgliedes (9) verschiebbar ist, das mit einem Bewegungsantrieb (io) für das Schaltstück (5) in Wirkverbindung steht.8. Switch according to claim 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the contact piece (5) by means of a loosely acting actuator (9) is displaceable with a movement drive (io) for the contact piece (5) is in operative connection. 9. Schalter nach einem der vorhergehenden Anspruche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trägerkörper (3, 5) für die Lichtleiter (1, 6) aus ätzbaren dünnen Plättchen bestehen, bei denen sämtliche Funktionsstrukturen durch Ätzen erzeugt sind.9. Switch according to one of the preceding claims, d a d u r c h it is noted that the carrier bodies (3, 5) for the light guides (1, 6) consist of etchable thin plates in which all functional structures are produced by etching.
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