DE3423221A1 - Optical star coupler having a large number of inputs and outputs - Google Patents

Optical star coupler having a large number of inputs and outputs

Info

Publication number
DE3423221A1
DE3423221A1 DE19843423221 DE3423221A DE3423221A1 DE 3423221 A1 DE3423221 A1 DE 3423221A1 DE 19843423221 DE19843423221 DE 19843423221 DE 3423221 A DE3423221 A DE 3423221A DE 3423221 A1 DE3423221 A1 DE 3423221A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coupler
elements
type
outputs
star coupler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843423221
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Dr.-Ing. 1000 Berlin Hermes
Jürgen Dipl.-Ing. Saniter
Fred Dipl.-Ing. Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI
Original Assignee
Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI filed Critical Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI
Priority to DE19843423221 priority Critical patent/DE3423221A1/en
Publication of DE3423221A1 publication Critical patent/DE3423221A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • H04Q2011/0052Interconnection of switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

The use of monomodal systems is imminent for optical communications. The distribution and exchange of information signals in the optical region can be carried out with the aid of a passive device, a so-called star coupler, by means of which it is possible to split channels from all incoming lines uniformly between all outgoing lines. The power division in the passive optical star coupler causes the main component of the attenuation between the large number of transmitters and receivers that are connected, and is thus decisive for the number of subscriber stations that can be connected. In embodiments of the invention, the attenuation based on the power division depends linearly on the maximum number of inputs or outputs. This is achieved by cascading coupler elements, e.g. 3 dB couplers, the coupler elements being connected to one another from one cascade stage to the other in such a way that it is not until downstream of the last cascade stage that each outgoing line has the same composition of the components of all the incoming signals. By way of example, including internal losses and attenuation on splices, in such a star coupler approx. 42 dB occur in Type 512.512, and approx. 14 dB in Type 8.8. <IMAGE>

Description

Optischer Sternkoppler mit einer großen ZahlOptical star coupler with a large number

von Ein- und Ausgängen Die Erfindung betrifft einen optischen Sternkoppler mit einer großen Zahl von Ein- und Ausgängen.of inputs and outputs The invention relates to an optical star coupler with a large number of inputs and outputs.

Für die optische Nachrichtentechnik zeichnet sich der Einsatz monomodaler Systeme ab. Diese ermöglichen aufgrund der hohen Übertragungskapazität im Vergleich zu Multimodesystemen und insbesondere gegenüber der leitergebundenen elektrischen Ubertragung und Vermittlung die Integration weiterer Daten- und Nachrichtendienste, insbesondere von Breitbandkommunikationsdiensten.For optical communications technology, the use of monomodal is characterized Systems. These allow due to the high transmission capacity in comparison to multimode systems and in particular to wire-based electrical systems Transmission and brokering the integration of further data and message services, in particular of broadband communication services.

Komponenten für den Aufbau von optischen Ubertragungsstrecken, d. h. hauptsächlich elektro-optische Wandler, optische Wellenleiter, insbesondere Fasern, und optoelektrische Wandler, sind in der erforderlichen Qualität vorhanden und bei steigendem Bedarf zweifellos auch zu immer günstiger werdenden Preisen verfügbar.Components for the construction of optical transmission links, d. H. mainly electro-optical converters, optical waveguides, especially fibers, and opto-electrical converters, are available and at the required quality Increasing demand undoubtedly also available at increasingly cheaper prices.

Die Bestrebungen zielen darüber hinaus darauf ab, auch die Verteilung und Vermittlung von Nachrichtensignalen im optischen Bereich durchzuführen, und zwar in Systemen für eine Vielzahl angeschlossener Teilnehmerstationen. Für solche Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mit flexibler Kanalbelegung soll nach Möglichkeit im optischen Bereich weitgehend z. B. auf Komponenten und Schaltungen zur Regenerierung und Verstärkung der Signale einschließlich einer Hin- und Rückwandlung zwischen optischem und elektrischem Bereich verzichtet werden.The aspirations also aim at the distribution and to carry out switching of communication signals in the optical domain, and in systems for a large number of connected subscriber stations. For such Point-to-point connections with flexible channel allocation should, if possible, in optical area largely z. B. on components and circuits for regeneration and amplifying the signals including back and forth conversion between optical and electrical areas can be dispensed with.

Eine passive Einrichtung zur Verteilung und zur Vermittlung von optischen Signalen ist ein sogenannter Sternkoppler, der es erlaubt, Signale von kommenden Leitungen auf gehende Leitungen gleichmäßig aufzuteilen.A passive device for the distribution and switching of optical Signals is a so-called star coupler, which allows signals to come from Distribute lines evenly on outgoing lines.

Als Vielfach-Leistungsteiler bestimmt ein solcher Sternkoppler maßgeblich die Dämpfung zwischen einem Sender und einem Empfänger des Systems und damit die Größe des Systems, d. h. die Anzahl der anschließbaren Sender und Empfänger. Für die nachfolgenden Betrachtungen unter diesem Aspekt sollen zunächst alle weiteren Dämpfungseinflüsse sowie auch die Möglichkeiten, diese z. B. durch zwischengeschaltete Verstärker auszugleichen, vernachlässigt werden.As a multiple power splitter, such a star coupler has a decisive influence the attenuation between a transmitter and a receiver of the system and thus the Size of the system, d. H. the number of transmitters and receivers that can be connected. For the following considerations under this aspect should initially cover all others Attenuation influences as well as the possibilities of this z. B. through intermediaries To compensate for amplifiers, to be neglected.

Für Monomode-Systeme sind Richtkoppler für die Verteilung 1 auf N bekannt, s. z.B. "Optics Letters" Bd. 8, Nr. 1, Jan. 1983, Seiten 60 bis 62, und "Appl.Phys.For single mode systems, directional couplers are used for distribution 1 to N known, see e.g. "Optics Letters" Vol. 8, No. 1, Jan. 1983, pages 60 to 62, and "Appl.Phys.

Lett." 40(7), 1. Apr. 1982, Seiten 549/550. Danach gilt, wie ohne weiteres verständlich, daß im Rahmen der technisch erzielbaren Gleichmäßigkeit die eingestrahlte Leistung mit dem Faktor 1/N auf die Ausgänge aufgeteilt wird. Die Zahl der Ausgänge N beträgt bei diesen bekannten Richtkopplern übrigens in der Praxis weniger als 10, z. B. maximal 7.Lett. "40 (7), Apr. 1, 1982, pages 549/550. Thereafter, the same applies as without further understandable that within the technically achievable uniformity the radiated power is divided between the outputs with a factor of 1 / N. the Incidentally, the number of outputs N in these known directional couplers is in practice less than 10, e.g. B. maximum 7.

Für Zwecke der Vermittlung reichen natürlich Verteiler des Typs 1 x N allein nicht aus. Stellt man sich einen Durchgangs-Sternkoppler des Typs N x N aus zwei spiegelbildlichen Einheiten des Typs 1 x N entstanden vor, d. h. einem invers betriebenen "Teiler" 1 x N als "Sammler" N x 1 auf der Eingangsseite und einc sich im Sternpunkt anschließenden Teiler 1 x N auf der Ausgangsseite, gilt nicht nur für die Ausgangsseite der Faktor 1/N für die Leistungsteilung, sondern aus Reziprozitätsgründen ebenfalls für die Eingangsseite, d. h. insgesamt für einen solchen Durchgangssternkoppler 1/N2.Type 1 distributors are of course sufficient for switching purposes x N alone is not enough. Imagine a straight-through star coupler of the type N x N from two mirror-image units of the type 1 x N emerged before, i.e. H. one inversely operated "divider" 1 x N as "collector" N x 1 on the input side and and yourself at the neutral point adjoining divider 1 x N on the output side, The factor 1 / N for the power sharing does not only apply to the output side, but rather for reasons of reciprocity also for the input side, d. H. total for one such a through star coupler 1 / N2.

Ohne Berücksichtigung jeglicher weiterer Dämpfungseinflüsse sowie Verstärkungsmöglichkeiten würde nach diesen Grundsätzen ein Sternkoppler des Typs 100 x 100 bereits eine Dämpfung von -40 dB zwischen den einzelnen Sendern und Empfängern des Systems bedingen. Unter den genannten Voraussetzungen darf dieser Dämpfungswert in der Praxis nicht nennenswert unterschritten werden; die Zahl der in einem Nachrichtensystem mit einem optischen Sternkoppler anschließbaren Teilnehmerstationen wäre also auf weniger als 100 begrenzt.Without taking into account any other damping influences as well Amplification possibilities would be a star coupler of the type according to these principles 100 x 100 already has an attenuation of -40 dB between the individual transmitters and receivers of the system. Under the conditions mentioned, this damping value may are not noticeably undercut in practice; the number of people in a messaging system Subscriber stations that can be connected with an optical star coupler would therefore be on less than 100 limited.

Uber einen N x N Monomode Stern-Richtkoppler wird z. B.About an N x N single mode star directional coupler z. B.

in "Appl.Phys.Lett." 35(2), 15. Juli 1979, Seiten 131 bis 133 berichtet. Bei den dort untersuchten Ausführungsformen mit 4, 6, 8 und 10 jeweils abwechselnd verzopften Fasern konnte eine beachtlich gute Gleichmäßigkeit der an den Ausgängen abgestrahlten Leistung erzielt werden. Der erforderl che Aufwand für einen entsprechenden Aufbau mit jedoch um Größenordnungen höherer Zahl von Fasern, z. B. 100 oder gar 1000, dürfte jedoch zu hoch sein, so daß allein schon aus diesem Grunde diese bekannte Lösung für optische Nachrichtennetze mit Sternstruktur und großen Teilnehmerzahlen nicht geeignet erscheint.in "Appl.Phys.Lett." 35 (2), July 15, 1979, pages 131-133. In the embodiments examined there with 4, 6, 8 and 10 alternately braided fibers could produce a remarkably good uniformity at the exits radiated power can be achieved. The effort required for a corresponding Structure with however orders of magnitude higher number of fibers, e.g. B. 100 or even 1000, however, should be too high, so that for this reason alone this known Solution for optical communication networks with a star structure and large numbers of subscribers seems unsuitable.

Die aus der Multimode-Technik bekannten Sternkoppler, an die Fasern in größerer Zahl, z. B. bis zu 100, angeschlossen werden können, weisen im allgemeinen Querschnittsänderungen auf, beispielsweise am Übergang zwischen Faser-Stirnflächen und einer Glasstab-Stirnfläche. Für Monomodesysteme sind solche Querschnittsänderungen ungeeignet.The star couplers known from multimode technology, at the fibers in greater numbers, e.g. B. up to 100, can be connected generally changes in cross-section, for example at the transition between fiber end faces and a glass rod face. Such cross-sectional changes are for monomode systems not suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Konzept aufzuzeigen, nach dem optische Sternkoppler für eine große Zahl von Kanälen mit möglichst geringem Leistungsteilungsfaktor insbesondere für Monomodesysteme hergestellt werden können. Gemäß der Erfindung wird dies gelöst durch einen Aufbau aus kaskadierten Koppler-Elementen, von denen die Eingänge der ersten Kaskadenstufe die Eingänge des Sternkopp-lers und die Ausgänge der letzten Kaskadenstufe die Ausgänge des Sternkopplers bilden und die Koppler-Elemente der Kaskadenstufen untereinander durch Einzelverbindungen zwischen den einzelnen Ausgängen der einen Kaskadenstufe mit je einem Eingang der anderen Kaskadenstufe regelmäßig verknüpft sind.The invention is based on the object of showing a concept after the optical star coupler for a large number of channels with as few as possible Power division factor can be produced especially for single mode systems. According to the invention, this is achieved by a structure of cascaded coupler elements, of which the inputs of the first cascade stage are the inputs of the star coupler and the outputs of the last cascade stage form the outputs of the star coupler and the coupler elements of the cascade stages with one another by means of individual connections between the individual outputs of a cascade stage with one input each are regularly linked to another cascade level.

Die erfindungsgemäße Lösung soll unter Annahme idealer Koppler-Elemente etwas näher erläutert werden: Ein ideales Koppler-Element des Typs 2 x 2 teilt die von jedem der beiden Eingänge eingestrahlte Leistung im Verhältnis 50 : 50, d. h. 3 dB, auf jeden der beiden Ausgänge auf. In einem kaskadierten Sternkoppler, der in jeder Kaskadenstufe derartige 3 dB-Elemente enthält, gilt für die Leistungsteilung von einem Sender auf einen Empfänger also insgesamt die Summe der dB-Werte der einzelnen Kaskadenstufen. Dies entspricht dem theoretisch möglichen Optimum. Der Grad der Verkopplung kommender Leitungen steigt von Kaskadenstufe zu Kaskadenstufe, d. h. hinter der letzten Kaskadenstufe weist jede gehende Leitung dieselbe vollständige Zusammensetzung der Anteile der Signale aller kommenden Leitungen auf.The solution according to the invention should be based on the assumption of ideal coupler elements to be explained in more detail: An ideal coupler element of the type 2 x 2 divides the radiated power from each of the two inputs in a ratio of 50:50, i.e. H. 3 dB on each of the two outputs. In a cascaded star coupler that contains such 3 dB elements in each cascade stage, applies to the power division from one transmitter to one receiver so the total of the dB values of the individual cascade levels. This corresponds to the theoretically possible optimum. The degree of coupling of incoming lines increases from cascade stage to cascade stage, d. H. after the last cascade stage, each outgoing line has the same complete line Composition of the components of the signals of all incoming lines.

Als Sternkoppler sollen übrigens in diesem Zusammenhang nicht nur solche Komponenten/Aufbauten verstanden werden, bei denen die Anzahl der Eingänge gleich der Anzahl der Ausgänge ist. Eine Verringerung der Anzahl kommender oder gehender Leitungen ist ohne weiteres möglich, indem diese offen oder "blind" bleiben. Dabei ändert sich bezüglich der Leistungsteilung allerdings nichts gegenüber der vollen Beschaltung. Weiterhin ist es ebenfalls ohne weiteres möglich, an die Ausgänge eines kaskadierten Sternkopplers jeweils noch 1 x N-Koppler anzuschließen und so z. B. eine Vielzahl von kommenden auf eine noch größere Zahl gehender Leitungen zu verteilen. Bezüglich der Leistungsteilung unter Zugrundelegung von idealen 3 dB-Koppler-Elementen in den einzelnen Kaskadenstufen ergibt sich mit dem weiter oben genannten Wert von -40 dB für die Systemdämpfung zwischen einem Sender und einem Empfänger, daß 13 Kaskadenstufen mit idealen Koppler-Elementen des Typs 2 x 2 in einem einzigen kaskadierten Sternkoppler vorgesehen sein können! Das wären 213 = 8192 Anschlüsse auf der Eingangs- sowie der Ausgangsseite. In der Praxis weisen 3 dB-Koppler jedoch eine sogenannte Einfügungsdämpfung, also innere Verluste in der Größenordnung von z.B.1,5 dB bis 2 dB auf. Hinzu kommen noch die Verluste an den Spleißstellen bei den Verbindungen zwischen den Koppler-Elementen, für die mit 0,1 dB bis 0,2 dB pro Spleiß gerechnet werden kann. Die Zahl von Kaskadenstufen mit praktisch realisierbaren 3 dB-Kopplern, Typ 2 x 2, kann danach in kaskadierten Sternkopplern gemäß der Erfindung auf rein passiver Ebene etwa 8 bis 9 betragen; d. h. solche Sternkoppler können - ohne Zwischen- oder Nachschaltung von Verstärkern -für je 256 oder gar 512 Ein- und Ausgänge ausgelegt werden. Ist eine höhere Systemdämpfung als -40 dB akzeptierbar, können die Dimensionen des kaskadierten Sternkopplers entsprechend vervielfacht werden.As a star coupler, by the way, in this context not only such components / structures are understood where the number of inputs is equal to the number of outputs. A decrease in the number of coming or outgoing lines are easily possible by leaving them open or "blind". With regard to the division of services, however, nothing changes compared to the full wiring. Furthermore, it is also easily possible to connect to the outputs of a cascaded star coupler to connect 1 x N coupler and so on z. B. a large number of incoming lines to an even larger number of outgoing lines to distribute. With regard to the division of services based on the ideal 3 dB coupler elements in the individual cascade stages result with the next above-mentioned value of -40 dB for the system attenuation between a transmitter and a receiver that has 13 cascade stages with ideal coupler elements of type 2 x 2 can be provided in a single cascaded star coupler! That would be 213 = 8192 connections on the input and output side. Wise in practice 3 dB coupler, however, has a so-called insertion loss, i.e. internal losses in of the order of e.g. 1.5 dB to 2 dB. Then there are the losses the splice points at the connections between the coupler elements for which with 0.1 dB to 0.2 dB can be expected per splice. The number of Cascade stages with practically realizable 3 dB couplers, type 2 x 2, can then in cascaded star couplers according to the invention on a purely passive level about 8 to 9; d. H. such star couplers can - without intermediate or downstream connection of amplifiers - designed for 256 or even 512 inputs and outputs. is a higher system attenuation than -40 dB is acceptable, the dimensions of the cascaded Star coupler are multiplied accordingly.

Außer Koppler-Elementen des Typs 2 x 2 werden auch solche des Typs 3 x 3, 4 x 4, 5 x 5 usw. entwickelt.In addition to coupler elements of the 2 x 2 type, there are also those of the Developed 3 x 3, 4 x 4, 5 x 5, etc.

Diese weisen dementsprechend bezüglich der Leistungsteilung die Werte 4,7 dB, 6 dB, 7 dB usw. auf, können aber bezüglich der inneren Verluste vergleichsweise besser liegen als bisher erhältliche 3 dB-Koppler. Die Verwendung von Koppler-Elementen verschiedenen Typs führt in manchen Fällen zu einer günstigeren Lösung, insbesondere wenn ein Sternkoppler für eine Anzahl von Anschlüssen benötigt wird, die nur etwas größer ist als eine Potenz von 2, z. B. 300. Dafür wäre 512 die nächst größere Zweierpotenz. Nach Art der Zerlegung in Primfaktoren kann 300 als Produkt 2 x 2 x 3 x 5 x 5 geschrieben werden. Für den Aufbau eines kaskadierten Sternkopplers des Typs 300 x 300 läßt sich also eine vollständig mit kommenden und gehenden Leitungen beschaltbare Kaskadierung z. B. aus Elementen des Typs 2 x 2, 3 x 3 und 5 x 5 bilden. Anderenfalls müßten bei einem Typ 512 x 512 je 212 Eingänge und 212 Ausgänge blind b eiben.These show the values accordingly with regard to the division of services 4.7 dB, 6 dB, 7 dB etc., but can be compared with regard to internal losses are better than previously available 3 dB couplers. The use of coupler elements different type leads in some cases to a cheaper solution, in particular when a star coupler is needed for a number of connections that are only slightly is greater than a power of 2, e.g. B. 300. 512 would be the next greater power of two. After the type of prime factorization, 300 can be written as the product 2 x 2 x 3 x 5 x 5 will. For the construction of a cascaded star coupler of the type 300 x 300 In other words, a cascading that can be completely wired with incoming and outgoing lines z. B. form elements of the type 2 x 2, 3 x 3 and 5 x 5. Otherwise would have to with a type 512 x 512 each 212 inputs and 212 outputs remain blind.

Für bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung läßt sich die Anweisung zum Aufbau allgemein kennzeichnen durch eine der Kaskadenstufen mit s Koppler-Elementen, die jeweils n Eingänge und r Ausgänge haben, und eine nächste Kaskadenstufe mit r Koppler-Elementen, die jeweils s Eingänge und m Ausgänge haben. Dabei weisen sogenannte originäre Koppler-Elemente die Größe (n x r) bzw. (s x m) auf, oder es werden Koppler-Elemente der Größe (n x r) bzw. (s x m) eingesetzt, die jeweils aus einem originären Koppler-Element der Größe (a x b) gebildet sind, wobei für n, s - a und für r, m - b gilt.For preferred embodiments of the invention leaves themselves Mark the instructions for the general structure with one of the cascade levels s Coupler elements, each with n inputs and r outputs, and one next Cascade stage with r coupler elements, each with s inputs and m outputs. So-called original coupler elements have the size (n x r) or (s x m) or coupler elements of size (n x r) or (s x m) are used, which are each formed from an original coupler element of size (a x b), where for n, s - a and for r, m - b applies.

Sofern z.B. infolge einer sehr hohen Zahl von Anschlüssen oder aus anderen Gründen bei Ausführungsformen der Erfindung die Dämpfung in einem rein passiven Sternkoppler zu hoch sein sollte, können Verstärker, vorzugsweise optische Verstärker für die einzelnen ege vorgesehen werden. Diese können sich an den kommenden Leitungen und/oder den Einzelverbindungen zwischen den Koppler-Elementen der Kaskadenstufen und/oder an den gehenden Leitungen befinden. Damit ist dann möglich, die zulässige Systemdämpfung unabhängig von Teilungsdämpfung und inneren Verlusten der Koppler-Elemente einzuhalten, d.h. die Zahl der anschließbaren Leitungen eines Systems mit Sternnetz undoptiscFenKanälen frei zu wählen.If e.g. due to a very high number of connections or off other reasons in embodiments of the invention the attenuation in a purely passive Star couplers should be too high, amplifiers, preferably optical amplifiers for the individual ege. These can be found on the incoming lines and / or the individual connections between the coupler elements of the cascade stages and / or on the outgoing lines. It is then possible to use the permissible System attenuation independent of division attenuation and internal losses of the coupler elements must be observed, i.e. the number of lines that can be connected in a system with a star network and optic channels freely to choose.

Die erfindungsgemäße Lösung dient zwar in erster Linie dazu, für Monomodesysteme optische Sternkoppler mit einer großen Zahl von Ein- und Ausgängen zur Verfügung zu stellen. Als Koppler-Elemente können wenige Grundtypen, z. B. 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4, 5 x 5 usw. eingesetzt werden, die jeweils in großer Stückzahl erforderlich sind und sich als Massenpodukt auch preiswert herstellen lassen, z.B. als Monomode-Faser-Koppler wie auch als monolithische Monomode-Wellenleiter-Koppler.The solution according to the invention is primarily used for single mode systems optical star couplers with a large number of inputs and outputs are available to deliver. A few basic types, e.g. B. 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4, 5 x 5 etc. can be used, each of which is required in large numbers are and are inexpensive as a mass product have made, e.g. as single-mode fiber couplers as well as monolithic single-mode waveguide couplers.

Es können auch polarisationserhaltende Komponenten verwendet werden. Für Multimodesysteme ist die Kaskadierung von Multimode-Faser-Kopplern ebenfalls von Vorteil und der Aufbau zudem mit geringeren technischen Schwierigkeiten verbunden als mit Monomode-Komponenten.Polarization-maintaining components can also be used. The cascading of multimode fiber couplers is also possible for multimode systems advantageous and the structure also associated with fewer technical difficulties than with single mode components.

In der Zeichnung sind das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip sowie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigen: Fig. 1: ein Blockschaltbild eines 3 dB-Kopplers; Fig. 2: ein Blockschaltbild eines kaskadierten Sternkopplers, Typ 4 x 4, aufgebaut aus 4 identischen 3 dB-Kopplern; Fig. 3: ein Koppler-Element, Typ 4 x 4, unter Verwendung einer Wellenleiter-Schaltmatrix; Fig. 4: ein Koppler-Element, Typ 2 x 2, unter Verwendung der Wellenleiter-Schaltmatrix gemäß Fig. 3; Fig. 5: ein Blockschaltbild eines Koppler-Elements Typ n x r mit n = 4 und r = 2; Fig. 6: ein Blockschaltbild eines Koppler-Elements Typ n x r, entstanden aus einem Typ n x n, mit r < n; Fig. 7: ein Blockschaltbild eines Koppler-Elements Typ n x r, entstanden aus einem Typ r x r, mit n < r; Fig. 8: ein Blockschaltbild eines Koppler-Elements Typ n x r, entstanden aus einem Typ a x b, mitn < a und r < b; Fig. 9: ein vollständiges Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ 16 x 16; Fig. 10: ein Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ 256 x 256; Fig. 11: ein vollständiges Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ 8 x 8; Fig. 12: ein Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ 4 n x 4 n; Fig. 13: ein Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ 2 n x 2 n; Fig. 14: ein Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ nm x mn; Fig. 15: ein Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ sn x mr; Fig. 16: ein Prinzipschaltbild eines Sternkopplers Typ 64 x 64 und Fig. 17: einen Ausschnitt des Sternkopplers gemäß Fig. 16 zur Simulation der wirklichen Verhältnisse mit lediglich 6 realisierten Kanälen.In the drawing are the principle underlying the invention and preferred embodiments of the invention shown schematically. Show: 1: a block diagram of a 3 dB coupler; Fig. 2: a block diagram of a cascaded star coupler, type 4 x 4, made up of 4 identical 3 dB couplers; 3: a coupler element, type 4 x 4, using a waveguide switching matrix; Fig. 4: a coupler element, type 2 x 2, using the waveguide switching matrix according to FIG. 3; 5: a block diagram of a coupler element type n x r with n = 4 and r = 2; Fig. 6: a block diagram of a coupler element type n x r, created of a type n x n, with r <n; 7: a block diagram of a coupler element Type n x r, developed from a type r x r, with n <r; Fig. 8: a block diagram of a coupler element type n x r, created from a type a x b, with n <a and r <b; 9: a complete block diagram of a Star coupler type 16 x 16; Fig. 10: a basic circuit diagram of a star coupler type 256 x 256; 11: a complete block diagram of a star coupler type 8 x 8; 12: a basic circuit diagram of a star coupler type 4 n x 4 n; Fig. 13: a block diagram of a star coupler type 2 n x 2 n; 14: a basic circuit diagram a star coupler type nm x mn; 15: a basic circuit diagram of a star coupler Type sn x mr; Fig. 16: a basic circuit diagram of a star coupler type 64 x 64 and FIG. 17: a section of the star coupler according to FIG. 16 for the simulation of the real ones Relationships with only 6 implemented channels.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten 3 dB-Koppler handelt es sich lm bekannte un. marktübliche passive optische Komponenten, die als Viertor-Bauelemente sowohl mit Fasern als auch als integrierte Wellenleiter-Komponenten hergestellt werden. Wesentlich für die Ausführungsformen der Erfindung ist, daß eine gleichmäßige Aufteilung und Weiterleitung von den kommenden Leitungen auf die gehenden Leitungen stattfindet. Innere Verluste, beispielsweise Einfügungsdämpfungen, in der Größenordnung von 1 dB bis 2 dB, wirken sich gleichmäßig aus. An den Grad der Gleichmäßigkeit der Leistungsteilung zwischen jedem der beiden Eingänge und jeweils beiden Ausgängen werden für Ausführungsformen der Erfindung keine unüblichen Anforderungen gestellt. Da bei derartigen Viertoren die Anschlüsse untereinander und auch Ein- und Ausgangsseite vertauscht werden können und die Kaskadierung eine feste Verschaltung der einzelnen Koppler-Elemente verlangt, lassen sich in gewissem Rahmen geringfügige Abweichungen der Teilungsverhältnisse durch gezielte Auswahl bei der Beschaltung innerhalb der Kaskadenschaltung ausgleichen.The 3 dB coupler shown in Fig. 1 is known in the art U.N. commercially available passive optical components, both as four-port components can be manufactured with fibers as well as integrated waveguide components. It is essential for the embodiments of the invention that a uniform division and forwarding takes place from the incoming lines to the outgoing lines. Internal losses, for example insertion losses, of the order of magnitude from 1 dB to 2 dB, have an even effect. To the degree of evenness of the Power sharing between each of the two inputs and each of the two outputs no unusual requirements are made for embodiments of the invention. Since with such four-port the connections to each other and also the input and output side can be interchanged and the cascading a fixed connection of the individual Required coupler elements, there can be slight deviations to a certain extent the division ratios through targeted selection when connecting within the Compensate the cascade connection.

Die Fig. 2 zeigt einen kaskadierten Sternkoppler kleinster Größe, den Typ 4 x 4. Er ist aus 4 Koppler-Elementen gemäß Fig. 1 aufgebaut. Wie unter Zuhilfenahme der Darstellung in Fig. 1 zu erkennen ist, gelangt - ideale Koppler-Elemente ohne innere Verluste angenommen -von einem der Eingänge jeweils die Hälfte an die beiden Ausgänge des betreffenden Koppler-Elements in der ersten Kaskadenstufe und von dort zu je einem Koppler-Element der zweiten Kaskadenstufe. Auch dort findet eine Teilung von einem der Eingänge zu jeweils zur Hälfte auf beide Ausgänge statt. An jedem der 4 Ausgänge erscheint also jeweils 1/4 der Leistung, die über einen der Eingänge des Sternkopplers eingestrahlt wird.Fig. 2 shows a cascaded star coupler of the smallest size, the 4 x 4 type. It is made up of 4 coupler elements as shown in FIG. As below With the aid of the illustration in FIG. 1 it can be seen that - ideal coupler elements assumed without internal losses - half of one of the inputs to the both outputs of the relevant coupler element in the first cascade stage and from there to one coupler element each of the second cascade stage. Also takes place there a division of one of the inputs takes place in half on both outputs. At each of the 4 outputs, 1/4 of the power appears, which is via one the inputs of the star coupler is radiated.

Dies gilt gleichermaßen für alle Anschlüsse des kaskadierten Sternkopplers, d. h. es findet von Kaskadenstufe zu Kaskadenstufe fortschreitend eine Zusammenführung immer weiterer, von den kommenden Leitungen stammender Anteile statt, bis hinter der letzten Kaskaden- stufe an allen Ausgängen dasselbe, Anteile aller kommender Leitungen enthaltene "Gemisch" erscheint. Das heißt, die von einem Sternkoppler gewünschte Funktion, Signale von allen kommenden auf alle gehenden Leitungen gleichmäßig zu verteilen, wird voll erfüllt.This applies equally to all connections of the cascaded star coupler, d. H. it gradually merges from cascade stage to cascade stage more and more shares coming from the coming lines take place, up to behind the last cascade level the same at all outputs, proportions "Mixture" contained in all incoming lines appears. That is, from one Star coupler desired function, signals from all incoming to all outgoing Distributing lines evenly is fully met.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Koppler-Elemente, für die jeweils eine Wellenleiter-Schaltmatrix gemäß der älteren Anmeldung DE - P 33 44 490.0 (Erfinder: Heidrich/Hoffmann) verwendbar ist. Diese Schaltmatrizen sind an sich zum Aufbau von Koppelfeldern gedacht und enthalten in vier Stufen versetzt insgesamt sechs einzelne Wellenleiter-Schalter. Werden dort die Schaltspannungen fest auf jeweils vorgegebene Werte eingestellt, so können die Einzelelemente die Funktion eines 3 dB-Kopplers, eines Kreuzungs-Schalters, eines Parallel-Schalters sowie bei Fig. 4 durch Umschalten zwischen der Kreuzungs- und der Parallel-Stellung von Ein-/Aus-Schaltern erfüllen. Die Schaltung gemäß Fig. 3 stellt dann einen Sternkoppler oder ein Koppler-Element des Typs 4 x 4 dar, wenn die Schalter 1/1, 1/2, 3/1 und 3/2 als 3 dB-Koppler, der Schalter 2 als Kreuzungs- und der Schalter 4 als Parallel-Schalter angesteuert werden. Als Koppler-Element des Typs 2 x 2 ist gemäß Fig. 4 an sich z. B. nur der Schalter 2 erforderlich, der als 3 dB-Koppler anzusteuern ist. Die jeweils oberen und unteren Ein- und Ausgänge bleiben offen, d. h.3 and 4 show coupler elements, each with a waveguide switching matrix according to the earlier application DE-P 33 44 490.0 (inventor: Heidrich / Hoffmann) can be used is. These switching matrices are intended for the construction of switching matrices and Contains a total of six individual waveguide switches offset in four stages. If the switching voltages are permanently set to specified values there, so the individual elements can function as a 3 dB coupler, an intersection switch, a parallel switch as well as in Fig. 4 by switching between the intersection and the parallel position of on / off switches. The circuit according to Fig. 3 then represents a star coupler or a coupler element of the 4 x 4 type, if switches 1/1, 1/2, 3/1 and 3/2 as a 3 dB coupler, switch 2 as an intersection and the switch 4 can be controlled as a parallel switch. As a coupler element of the type 2 x 2 is shown in FIG. B. only the switch 2 required, the is to be controlled as a 3 dB coupler. The respective upper and lower entrances and exits stay open, d. H.

unbenutzt. Die Schalter 1/1 und 1/2 können zwischen Kreuzungs- und Parallelstellung umgeschaltet werden, die Schalter 3/1 und 3/2 sowie der an sich auch im vorliegenden Fall nicht notwendige Schalter 4 fest auf Parallelstellung bleiben. Auf diese Weise entsteht von der Funktion her ein Koppler-Element des Typs 2 x 2 mit Eingangsschaltern. Bei einem entsprechenden Vertauschen der Ansteuerungsbedingungen für die Schalter 1/1, 1/2 und 3/1, 3/2 ergibt sich die Funktion dieses Elements mit Ausgangsschaltern.unused. The switches 1/1 and 1/2 can be switched between crossing and Parallel position can be switched, the switches 3/1 and 3/2 as well as the itself Switch 4, which is not necessary in the present case, is firmly set to parallel position stay. In this way, functionally, a coupler element of the type is created 2 x 2 with input switches. With a corresponding swap the control conditions for switches 1/1, 1/2 and 3/1, 3/2 results in the Function of this element with output switches.

Die bisher erwähnten Koppler-Elemente für Ausführungsformen der Erfindung sind Viertor-Elemente bzw. daraus zusammengesetzte Komponenten, die bezüglich der Leistungsteilung zwischen je zwei Leitungen den Faktor 1/2 bzw. den Dämpfungswert 3 dB haben. Die Anzahl der Eingänge und Ausgänge muß jedoch nicht dieselbe sein.The previously mentioned coupler elements for embodiments of the invention are four-port elements or components composed of them that relate to the Power distribution between every two lines the factor 1/2 or the attenuation value Have 3 dB. However, the number of inputs and outputs need not be the same.

Die Funktion eines Sternkopplers ist auch dann erfüllt, wenn Signale von einer geringeren oder höheren Anzahl ankommender Leitungen gleichmäßig auf eine höhere bzw. geringere Anzahl gehender Leitungen aufgeteilt werden. In Monomodesystemen kann dieser Typ unsymmetrischer Sternkoppler auf Komponenten des Typs 1 x N in beiden Richtungen sowie mit an sich symmetrisch aufgebauten Komponenten aufgebaut werden, bei denen einige Ein- und/oder Ausgänge unbeschaltet, "blind", bleiben.The function of a star coupler is also fulfilled when signals from a lower or higher number of incoming lines evenly to one higher or lower number of outgoing lines can be divided. In single mode systems this type of unbalanced star coupler can use components of type 1 x N in both Directions as well as with inherently symmetrical components are built up, in which some inputs and / or outputs remain unconnected, "blind".

Entsprechende Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 5 bis 8 dargestellt.Corresponding embodiments of the invention are shown in FIGS 8 shown.

Das Koppler-Element gemäß Fig. 5 vom Typ n x r mit n = 4 und r = 2 entspricht im inneren Aufbau einer Zusammensetzung von Elementen des Typs 1 x x und y x y mit x = 2 und y = 2. Das heißt dennoch, daß an jedem der beiden Ausgänge der Pegel - ideale Koppler angenommen - eines von einem der vier Eingänge kommenden Signals um 6 dB niedriger ist. Selbstverständlich erscheinen an jedem der beiden Ausgänge die Anteile aller vier Eingänge.The coupler element according to FIG. 5 of the type n x r with n = 4 and r = 2 corresponds in the internal structure to a composition of elements of the type 1 x x and y x y with x = 2 and y = 2. That still means that at each of the two outputs the level - assuming the ideal coupler - is one coming from one of the four inputs Signal is 6 dB lower. Of course, appear at each of the two Outputs the proportions of all four inputs.

Für ein Koppler-Element gemäß Fig. 6 vom Typ n x r,mit n = 5 und r = 3, gilt für die Leistungsteilung der Faktor 1/5, das entspricht 7 dB.For a coupler element according to FIG. 6 of type n x r, with n = 5 and r = 3, the factor 1/5 applies to the division of power, which corresponds to 7 dB.

Die Leistung an den offen gelassenen Ausgängen bleibt leider ungenutzt Ein Koppler-Element gemäß Fig. 7 des Typs n x r mit n = 4 und r = 7 entsteht aus einem Element des Typs r x r, im vorliegenden Fall also 7 x 7, wobei für die Leistungsteilung 1/7 entsprechend 8,5 dB gilt. Da hierbei ein Teil der Eingänge blind bleibt, sind an den Ausgängen natürlich (aber mit -8,5 dB) nur die Anteile der beschalteten Eingänge vorzufinden.Unfortunately, the power at the left open outputs remains unused A coupler element according to FIG. 7 of the type n x r with n = 4 and r = 7 arises from an element of the type r x r, in the present case 7 x 7, where for the power sharing 1/7 applies accordingly to 8.5 dB. Since some of the inputs remain blind, are at the outputs of course (but with -8.5 dB) only the proportions of the connected inputs to be found.

Der allgemeinste Fall ist in Fig. 8 dargestellt. Der Typ n x r ist aus einem Typ a x b gebildet worden, wobei n < a und r < b ist, also sowohl ein Teil der Eingänge als auch ein Teil der Ausgänge offen gelassen sind.The most general case is shown in FIG. The type is n x r have been formed from a type a x b, where n <a and r <b, i.e. both some of the inputs and some of the outputs are left open.

Die Fig. 9 zeigt einen kaskadierten Sternkoppler der Größe 16 x 16, der aus insgesamt acht Elementen gemäß Fig. 2, jeweils vier in zwei Kaskadenstufen, aufgebaut ist. Auch für den inneren Aufbau jedes dieser acht Koppler-Elemente gelten die Vorschriften für die Verknüpfung der Elemente der beiden Kaskadenstufen entsprechend, nämlich: jeder Ausgang jedes Elements der einen Kaskadenstufe ist mit je einem Eingang eines jeden Elements der adern Kaskadenstufe zu verbinden.Fig. 9 shows a cascaded star coupler of size 16 x 16, which consists of a total of eight elements according to FIG. 2, four each in two cascade stages, is constructed. The same applies to the internal structure of each of these eight coupler elements the rules for linking the elements of the two cascade stages accordingly, namely: each output of each element of the one cascade stage has one input each of each element of the veins cascade stage.

Die Einzelverbindungen zwischen vorfabrizierten Elementen lassen sich von Faserenden mit z.B. einem Spleiß an einer Stelle bilden. Solche Spleiße führen zu einem Dämpfungsanstieg von ca. 0,1 dB bis 0,2 -dB, der sich aber auch bei vielen Kaskadenstufen nicht zu einem nennenswerten Dämpfungsanteil summiert.The individual connections between prefabricated elements can be of fiber ends with e.g. a splice at one point. Make such splices to an increase in attenuation of approx. 0.1 dB to 0.2 -dB, but this also applies to many Cascade stages are not added up to a noticeable attenuation component.

Ebenso kann die Durchgangsdämpfung der kurzen Faserenden für die Einzelverbindungen der Elemente untereinander ohne weiteres vernachlässigt werden. Der Arbeitsaufwand für das Verspleißen würde sich aber verdoppeln, wenn die Faserenden an den Aus- und Eingängen der miteinander zu verbindenden Elemente nicht lang genug sind und lose Faserenden eingesetzt werden müssen. Die Dämpfung dieses Sternkopplers vom Typ 16 x 16 - ideal 12 dB - für einen Kanal zwischen einem Sender und einem Empfänger, aus der Teilungsdämpfung, inneren Verlusten und den Verlusten an den Spleißverbindungen zusammengesetzt, beträgt etwa 4 x 3 dB + 4 x 1,5 dB + 3 x 0,2 dB = 18,6 dB.The transmission loss of the short fiber ends for the individual connections can also be changed of the elements can easily be neglected. The amount of work for splicing would be doubled if the fiber ends at the and inputs of the elements to be connected are not long enough and loose fiber ends must be used. The attenuation of this star coupler from Type 16 x 16 - ideally 12 dB - for a channel between a transmitter and a receiver, from the pitch loss, internal losses and the losses at the splice connections put together is about 4 x 3 dB + 4 x 1.5 dB + 3 x 0.2 dB = 18.6 dB.

Im kaskadierten Sternkoppler gemäß Fig. 10 sind Koppler-Elemente des Typs 16 x 16, in jeder Kaskadenstufe 16 Stück, insgesamt in zwei Kaskadenstufen also 32 Stück, von denen jeweils nur drei dargestellt sind, zusammengeschaltet. Es entsteht ein Sternkoppler vom Typ 256 x 256 mit einer Gesamtdämpfung - ideal 24 dB -von etwa 8 x 3 dB + 8 x 1,5 dB + 7 x 0,2 dB = 37,4 dB.In the cascaded star coupler according to FIG. 10, the coupler elements are Type 16 x 16, 16 pieces in each cascade level, in total in two cascade levels 32 pieces, of which only three are shown, connected together. The result is a star coupler of the type 256 x 256 with total attenuation - ideal 24 dB -of about 8 x 3 dB + 8 x 1.5 dB + 7 x 0.2 dB = 37.4 dB.

Für einen Sternkoppler des Typs 8 x 8 gemäß Fig. 11 sind in zwei Kaskadenstufen insgesamt 12 Koppler-Elemente des Typs 2 x 2 angeordnet. Die beiden Kaskadenstufen sind jeweils als gestrichelt eingezeichnete Blöcke dargestellt. Der Block der einen Kaskadenstufe enthält also vier Elemente des Typs 2 x 2, der Block der anderen Kaskadenstufe 2 Elemente des Typs 4 x 4, die jedes für sich wiederum als Element gemäß Fig. 2 aufgebaut sind. Diese Figur zeigt insbesondere, daß der Aufbau von kaskadierten Sternkopplern gemäß der Er- findung jeweils von Einheits-Elementen ausgeht, die für sich gesehen aus kleineren Einheits-Elementen entstanden sein können. Außerdem ist zu erkennen, daß ohne weiteres auch die erste Kaskadenstufe dieses Sternkopplers vom Typ 8 x 8 die beiden Einheitselemente vom Typ 4 x 4 und die zweite Kaskadenstufe die vier Elemente vom Typ 2 x 2 enthalten kann.For a star coupler of the type 8 x 8 according to FIG. 11 are in two cascade stages a total of 12 coupler elements of the type 2 x 2 arranged. The two cascade levels are each shown as blocks drawn in dashed lines. The block of one The cascade level therefore contains four elements of the type 2 x 2, the block of the other cascade level 2 elements of the type 4 x 4, each in turn as an element according to FIG. 2 are constructed. This figure shows in particular that the structure of cascaded Star couplers according to the finding of unit elements that can have arisen from smaller unitary elements. It can also be seen that the first cascade stage also does this without further ado Star coupler of the type 8 x 8 the two unit elements of the type 4 x 4 and the second Cascade level which can contain four elements of the type 2 x 2.

Auf diesem Prinzip beruht auch der in Fig. 12 dargestellte Aufbau, bei dem Einheits-Elemente unterschiedlichen Typs kaskadiert sind. Dieser Sternkoppler ist vom Typ 4 n x 4 n und enthält 4 n Elemente des Typs 2 x 2 und 4 Elemente des Typs n x n. Dabei besteht die eine Kaskadenstufe aus zwei Untereinheiten, die als solche auch in Fig. 13 gezeigt sind. Von diesen beiden Koppler-Elementblöcken mit ihren jeweils 2n Ausgängen führen die Einzelverbindungen abwechselnd vom einen und vom anderen Block jeweils an die Eingänge der 2n Koppler-Elemente des Typs 2 x 2 der letzten Kaskadenstufe.The structure shown in Fig. 12 is based on this principle, in which unit elements of different types are cascaded. This star coupler is of type 4 n x 4 n and contains 4 n elements of type 2 x 2 and 4 elements of the Type n x n. The one cascade stage consists of two subunits, which are called those are also shown in FIG. Of these two coupler element blocks with Their 2n outputs lead the individual connections alternately from one and from the other block to the inputs of the 2n coupler elements of the type 2 x 2 the last cascade stage.

zur dem in Fig. 13 gezeigten Aufbau eines noppler-Eletests vom Typ 2n x 2n, das als Block aus n Elementen des Tips 2 x 2 und aus 2 Elementen des Typs n x n besteht, ist auch zu ersehen, daß dieses Element in der einen oder der anderen Richtung betrieben, zumindest in beiden möglichen Reihenfolgen der beiden Kaskadenstufe aufgebaut werden kann.for the construction of a noppler Eletest of the type shown in FIG 2n x 2n, which is a block of n elements of the tip 2 x 2 and 2 elements of the type n x n exists, it can also be seen that this element is in one or the other Direction operated, at least in both possible orders of the two cascade stages can be built.

Die Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform, dieeineqrundlegende Bildungsvorschrift für kaskadierte Sternkoppler gemäß der Erfindung verdeutlicht. Die eine Kaskadenstufe enthält m Elemente des Typs n x n, die andere n Elemente des Typs m x m. Die Einzelverbindungen zwischen den Ausgängen der Elemente der einen Kaskadenstufe und den Eingängen der Elemente der anderen Kaskadenstufe sind regelmäßig so vorzunehmen, daß von jedem Element der einen Stufe jedes Element der anderen Stufe erreicht wird. Werden ganzzahlige Vielfache der n x m Eingänge bzw. Ausgänge benötigt, sind derartige Blöcke in entsprechender Anzahl in einer Kaskadenstufe zusammenzufassen, deren Verknüpfung durch die Einzelverbindungen mit weiteren Kaskadenstufen erfolgt.Fig. 14 shows an embodiment which is a basic formation rule for cascaded star couplers according to the invention. The one cascade level contains m elements of type n x n, the other n elements of the type m x m. The individual connections between the outputs of the elements of one cascade stage and the inputs of the elements of the other cascade level are to be carried out regularly in such a way that that every element of the one level reaches every element of the other level. If integer multiples of the n x m inputs or outputs are required, then such multiples are required Combine blocks in a corresponding number in a cascade level, their linking takes place through the individual connections with further cascade stages.

Die in Fig. 15 gezeigte Ausführungsform stellt gegenüber der gemäßFig.14 eine weitere Verallgemeinerung dar und ist im Zusammenhang mit den Fig. 5 bis 8 zu sehen.The embodiment shown in FIG. 15 is compared to that according to FIG represents a further generalization and is in connection with FIGS. 5 to 8 to see.

Danach brauchen die einzelnen Koppler-Elemente auf der Eingangs- und der Ausgangs seite nämlich nicht unbedingt die gleiche Zahl von beschalteten bzw. beschaltbaren Anschlüssen aufzuweisen. Es ergibt sich ein solcher kaskadierter Sternkoppler vom Typ sn x rm, wenn in der einen Kaskadenstufe s Elemente vorgesehen sind, die jeweils n Eingänge und r Ausgänge besitzen, die andere Kaskadenstufe r Elemente enthält, von denen jedes Element s Eingänge und m Ausgänge aufweist, und die r x s Einzelverbindungen zwischen den s x r Ausgängen und den r x s Eingängen der jeweiligen Elemente der beiden Kaskadenstufen regelmäßig hergestellt werden.Then you need the individual coupler elements on the input and the output side does not necessarily have the same number of connected or have switchable connections. Such a cascaded star coupler results of type sn x rm, if elements are provided in one cascade stage which each have n inputs and r outputs, the other cascade stage r elements each element has s inputs and m outputs, and the r x s Individual connections between the s x r outputs and the r x s inputs of the respective Elements of the two cascade stages are produced regularly.

Ein kaskadierter Sternkoppler vom Typ 64 x 64 ist in Fig. 16 mit den Koppler-Elementen dargestellt, die zum Verständnis erforderlich sind, d. h. mehrere Elemente und die an diese gehörenden Einzelverbindungen sind der besseren Übersicht wegen weggelassen. In der einen Kaskadenstufe sind 16 Koppler-Elemente des Typs 4 x 4 vorgesehen (vier sind dargestellt). Die andere Kaskadenstufe enthält vier Koppler-Elemente des Typs 16 x 16, die jeweils, in gestrichelt gezeichneten Blöcken darge- stellt, aus acht Koppler-Elementen des Typs 4 x 4 gebildet worden sind. Alle hier verwendeten Elemente des Typs 4 x 4 sind ihrerseits aus je vier Elementen des Typs 2 x 2 entstanden. Die Dämpfung zwischen einem angeschlossenen Sender und einem angeschlossenen Empfänger aufgrund der Leistungsteilung (idealer Koppler) beträgt hierbei 6 x 3 dB = 18 dB.A cascaded star coupler of the 64 x 64 type is shown in FIG. 16 with the Coupler elements shown, which are necessary for understanding, d. H. several Elements and the individual connections belonging to them are for a better overview because of omitted. In one cascade stage there are 16 coupler elements of the type 4 x 4 provided (four are shown). The other cascade level contains four Coupler elements of the 16 x 16 type, each in blocks drawn with dashed lines presented represents, formed from eight coupler elements of the type 4 x 4 have been. All elements of the type 4 x 4 used here are in turn made from each four elements of the type 2 x 2 were created. The attenuation between a connected Transmitter and a connected receiver due to the power sharing (more ideal Coupler) is 6 x 3 dB = 18 dB.

In Fig. 17 ist ein Ausschnitt des kaskadierten Sternkopplers gemäß Fig. 16 dargestellt, wobei die zwölf Koppler-Elemente des Typs 2 x 2, die zur Simulation der vollständigen Anordnung mit nur sechs kommenden und sechs gehenden Leitungen erforderlich sind, als geschlossene Blöcke gezeichnet sind. Bei einem Preis von derzeit ca. 2.700,-- DM (1.000,-- US-ß) für ein Monomode-Koppler-Element des Typs 2 x 2 können dadurch für ein Demonstrationsmodell eines kaskadierten Sternkopplers vom Typ 64 x 64 für Koppler-Elemente Kosten in Höhe von ca. 486.000,-- DM <180.000,-- US-$) gegenüber der vollständigen Anordnung mit insgesamt 192 Koppler-Elementen des Typs 2 x 2 vermieden werden.FIG. 17 shows a section of the cascaded star coupler according to FIG Fig. 16 shows the twelve coupler elements of the type 2 x 2, which are used for simulation the complete arrangement with only six incoming and six outgoing lines are required, as are drawn as closed blocks. At a price of currently approx. 2,700 DM (1,000 US-ß) for a single-mode coupler element of the type 2 x 2 can thus be used for a demonstration model of a cascaded star coupler of the type 64 x 64 for coupler elements costs in the amount of approx. 486,000, - DM <180,000, - US- $) compared to the complete arrangement with a total of 192 coupler elements of the type 2 x 2 can be avoided.

Ausführungsformen der Erfindung können z. B. in Nachrichtennetzen mit optischen Kanälen eingesetzt werden, wie diese aus der DE-OS 32 37 845 (Erfinder: Strebel, Bachus) bekannt oder in der Anmeldung DE - P 34 19 087.2 (Erfinder: Kreutzer, Heydt, Hermes) offenbart sind.Embodiments of the invention can e.g. B. in communication networks be used with optical channels, such as those from DE-OS 32 37 845 (inventor: Strebel, Bachus) or in the application DE - P 34 19 087.2 (inventor: Kreutzer, Heydt, Hermes) are revealed.

Claims (9)

Patent-vEcohutz- Ansprüche
Patent vEcohutz claims
9 Optischer Sternkoppler mit einer großen Zahl von Ein- und Ausgängen, gekennzeichnet durch einen Aufbau aus kaskadierten Koppler-Elementen, von denen die Eingänge der ersten Kaskadenstufe die Eingänge des Sternkopplers und die Ausgänge der letzten Kaskadenstufe die Ausgänge des Sternkopplers bilden und die Koppler-Elemente der Kaskadenstufen untereinander durch Einzelverbindungen zwischen den einzelnen Ausgängen der einen Kaskadenstufe mit je einem Eingang der anderen Kaskadenstufe regelmäßig verknüpft sind.9 optical star coupler with a large number of inputs and outputs, characterized by a structure of cascaded coupler elements, one of which the inputs of the first cascade stage, the inputs of the star coupler and the outputs of the last cascade stage form the outputs of the star coupler and the coupler elements the cascade levels with each other through individual connections between the individual Outputs of one cascade stage with one input of the other cascade stage are regularly linked.
2. Sternkoppler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine der Kaskadenstufen mit s Koppler-Elementen, die jeweils n Eingänge und r Ausgänge haben, und eine nächste Kaskadenstufe mit r Koppler-Elementen, die jeweils s Eingänge und m Ausgänge haben. 2. Star coupler according to claim 1, characterized by one of the cascade stages with s coupler elements each having n inputs and r outputs, and one next Cascade stage with r coupler elements, each with s inputs and m outputs. 3. Sternkoppler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Koppler-Elemente der Größe (n x r) bzw. (s x m). 3. Star coupler according to claim 2, characterized by coupler elements the size (n x r) or (s x m). 4. Sternkoppler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Koppler-Elemente der Größe (n x r) bzw. (s x m), die jeweils aus einem Koppler-Element der Größe (a x b) gebildet sind, wobei für n, s - a und für r, m - b gilt. 4. Star coupler according to claim 2, characterized by coupler elements of size (n x r) or (s x m), each consisting of a coupler element of size (a x b) are formed, where for n, s - a and for r, m - b applies. 5. Sternkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch optische Verstärker in den einzelnen Wegen.5. Star coupler according to one of claims 1 to 4, characterized by optical amplifiers in the individual ways. 6. Sternkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Monomode-Faser-Koppler als Koppler-Elemente.6. Star coupler according to one of claims 1 to 5, characterized by Single mode fiber couplers as coupler elements. 7. Sternkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch monolithische Monomode-Wellenleiter-Koppler als Koppler-Elemente.7. Star coupler according to one of claims 1 to 6, characterized by monolithic single mode waveguide couplers as coupler elements. 8. Sternkoppler nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch polarisationserhaltende Koppler-Elemente und Leitungen für die internen Einzelverbindungen und externen Anschlüsse.8. star coupler according to claim 6 or 7, characterized by polarization-maintaining Coupler elements and lines for the internal and external connections Connections. 9. Sternkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Multimode-Faser-Koppler als Koppler-Elemente.9. Star coupler according to one of claims 1 to 5, characterized by Multimode fiber couplers as coupler elements.
DE19843423221 1984-06-21 1984-06-21 Optical star coupler having a large number of inputs and outputs Withdrawn DE3423221A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843423221 DE3423221A1 (en) 1984-06-21 1984-06-21 Optical star coupler having a large number of inputs and outputs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843423221 DE3423221A1 (en) 1984-06-21 1984-06-21 Optical star coupler having a large number of inputs and outputs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3423221A1 true DE3423221A1 (en) 1984-11-29

Family

ID=6238989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843423221 Withdrawn DE3423221A1 (en) 1984-06-21 1984-06-21 Optical star coupler having a large number of inputs and outputs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3423221A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007313A2 (en) * 1987-03-13 1988-09-22 American Telephone & Telegraph Company Improvements in electro optical switch architectures
US4867519A (en) * 1988-01-08 1989-09-19 Societe Anonyme Dite: Alcatel Cit N by N type optical diffuser and coupling network
US4955013A (en) * 1985-12-06 1990-09-04 British Telecommunications Plc Operating a multiple-access optical network
EP0385661A1 (en) * 1989-02-24 1990-09-05 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Optical interconnect networks
US5010542A (en) * 1987-08-20 1991-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Multi-stage switching network for light waveguides
US5247593A (en) * 1991-12-18 1993-09-21 Texas Instruments Incorporated Programmable optical crossbar switch

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036868A1 (en) * 1980-09-30 1982-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Coupling, junction-forming and combining light conductor fibres - using supporting body with grooves for fixing fibres and grinding or polishing region of grooves
DE3218193A1 (en) * 1982-05-14 1984-02-02 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Optoelectronic switching matrix

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036868A1 (en) * 1980-09-30 1982-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Coupling, junction-forming and combining light conductor fibres - using supporting body with grooves for fixing fibres and grinding or polishing region of grooves
DE3218193A1 (en) * 1982-05-14 1984-02-02 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Optoelectronic switching matrix

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Marhic: "Single-mode Fiber opries for Local Area Networks" in: Konferenzpapier über L.A.N., Vol. II, (März 1984) *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4955013A (en) * 1985-12-06 1990-09-04 British Telecommunications Plc Operating a multiple-access optical network
WO1988007313A2 (en) * 1987-03-13 1988-09-22 American Telephone & Telegraph Company Improvements in electro optical switch architectures
WO1988007313A3 (en) * 1987-03-13 1988-10-06 American Telephone & Telegraph Improvements in electro optical switch architectures
US5010542A (en) * 1987-08-20 1991-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Multi-stage switching network for light waveguides
US4867519A (en) * 1988-01-08 1989-09-19 Societe Anonyme Dite: Alcatel Cit N by N type optical diffuser and coupling network
EP0385661A1 (en) * 1989-02-24 1990-09-05 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Optical interconnect networks
WO1990010358A1 (en) * 1989-02-24 1990-09-07 British Telecommunications Public Limited Company Optical interconnect networks
AU637600B2 (en) * 1989-02-24 1993-06-03 British Telecommunications Public Limited Company Optical interconnect networks
US5245458A (en) * 1989-02-24 1993-09-14 British Telecommunications Public Limited Company Optical interconnect networks
US5247593A (en) * 1991-12-18 1993-09-21 Texas Instruments Incorporated Programmable optical crossbar switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3876434T2 (en) IMPROVEMENTS IN ELECTRO-OPTICAL SWITCH ARCHITECTURES.
EP0782809B1 (en) Tree-structured optical 1xn and nxn switch matrices
DE3852184T2 (en) Optical matrix switch.
DE10036700A1 (en) Modular optical network node
DE3423221A1 (en) Optical star coupler having a large number of inputs and outputs
DE19741577A1 (en) Methods and devices for establishing point-to-multipoint connections and multipoint-to-point connections
EP0629099A2 (en) Optical network
EP1282328A1 (en) Method of establishing telecommunications connections in the connection area of a subscriber switch, subscriber interface system, subscriber switch, and subscriber access point
DE19911957C2 (en) Remote configurable optical communication network
DE10055477A1 (en) Frequency-dependent division/influencing of WDM system data signals involves passing all signals of channels in defined band via one branch associated with band with influencing device(s)
DE1512947C3 (en) Circuit arrangement for telecommunications switching systems with multi-level switching fields, in particular for telephone systems Siemens AG, 1000 Berlin and 8000 Munich
EP0016396B1 (en) Switching network with inverted grouping, especially for telephone switching systems
EP0211245B1 (en) Circuit arrangement for telecommunication exchanges, particularly telephone exchanges, comprising switching networks for single and multichannel connexions
DE4307155A1 (en) Distributor for transmitting optical signals
EP0569901B1 (en) Optical switching device
AT130109B (en) Procedure for crosstalk compensation in telecommunications cables.
DE3816948C2 (en)
EP0566876A2 (en) Optical switching network
EP0948232B1 (en) Method of switching an optical switching matrix
EP0263560A2 (en) Optical star-connection
DE1562226A1 (en) Circuit arrangement for a telephone exchange
DE597827C (en) Process for reducing the residual coupling in the coil fields of low-voltage cable systems
DE3146363A1 (en) &#34;TELEPHONE CONFERENCE SYSTEM&#34;
EP0147359A2 (en) Optical waveguide-switching matrix
DE2602129C3 (en) Circuit arrangement for telecommunications switching systems, in particular telephone switching systems with multi-stage switching networks

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee