DE3821222A1

DE3821222A1 - Optical switch

Info

Publication number: DE3821222A1
Application number: DE19883821222
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Raab
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1989-12-28

Abstract

In the optical switch the local receiver is connected in a first switching position to an optical fibre which receives approximately 10% of the transmitted energy via a fibre coupling inserted in a main fibre leading from the local transmitter to the switch, while in the second switching position the main fibre is connected to an outgoing fibre. In this manner, a connecting fibre which is assigned to the switch and is necessary for coupling the local transmitter to the local receiver in the first switching position is saved, together with its requirement in terms of space.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Schalter mit einem optische Koppelflächen tragenden, zwischen zwei Schaltstellungen hin- und herbewegbaren Schaltelement, wobei in einer ersten Schaltstellung eine ankommende lichtleitende Faser mit einer abgehenden lichtleitenden Faser, sowie ein örtlicher optischer Sender mit einem örtlichen optischen Empfänger gekoppelt ist und in einer zweiten Schaltstellung der örtliche optische Sender an die abgehende lichtleitende Faser und der örtliche optische Empfänger an die ankommende lichtleitende Faser angeschlossen ist.The invention relates to an optical switch with an optical coupling surface, between two Switch positions reciprocating switching element, wherein in a first switch position an incoming light-guiding Fiber with an outgoing light-guiding fiber, as well as a local optical transmitter with a local optical Receiver is coupled and in a second switching position the local optical transmitter to the outgoing light-guiding Fiber and the local optical receiver to the incoming optical fiber is connected.

Ein solcher optischer Schalter ist beispielsweise aus der WO 85 01 803 bekannt. Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß ein solcher Schalter dazu verwendet werden kann, um einen ört lichen optischen Sender S über eine Faserschleife an einen örtlichen optischen Empfänger E anzuschließen, während zugleich eine ankommende optische Faser mit einer abgehen den optischen Faser verbunden ist. Optischer Sender S und optischer Empfänger E können vorzugsweise einer Teilneh merstelle zugeordnet sein. In der ersten Schaltstellung ist dann die Teilnehmerstelle, z.B. im Störungsfall, mit ihrem optischen Sender und ihrem optischen Empfänger von der optischen Übertragungsstrecke, die durch die ankommen de und abgehende lichtleitende Faser realisiert ist, abge trennt, Sender und Empfänger der Teilnehmerstelle sind über die Faserschleife zum Selbsttest miteinander verbun den. Ergibt der Selbsttest, daß die Störung behoben ist, so geht der Schalter in die zweite Schaltstellung. Fig. 2 zeigt schematisch, daß dann der örtliche Sender S mit der abgehenden lichtleitenden Faser und der örtliche Empfän ger E mit der ankommenden lichtleitenden Faser verbunden ist, während die Schleife, weil nicht benötigt, abgeschal tet ist.Such an optical switch is known for example from WO 85 01 803. From Fig. 1 it can be seen that such a switch can be used to connect a local optical transmitter S via a fiber loop to a local optical receiver E , while at the same time an incoming optical fiber is connected to an outgoing optical fiber. Optical transmitter S and optical receiver E can preferably be assigned to a subscriber location. In the first switch position, the subscriber station is then, for example in the event of a fault, with its optical transmitter and its optical receiver separated from the optical transmission path, which is realized by the incoming and outgoing light-conducting fiber, the transmitter and receiver of the subscriber station are via the fiber loop connected to each other for self-test. If the self-test shows that the fault has been remedied, the switch switches to the second switch position. Fig. 2 shows schematically that then the local transmitter S is connected to the outgoing light-guiding fiber and the local receiver E is connected to the incoming light-guiding fiber, while the loop, because it is not required, is switched off.

Innerhalb einer solchen dauernd installierten Faserschleife dürfen bestimmte Krümmungsradien nicht unterschritten werden. Demzufolge hat die Schleife, ob nun innerhalb oder außer halb eines Schaltergehäuses verlegt, einen bestimmten Platz bedarf.Within such a permanently installed fiber loop certain radii of curvature must not be undercut. As a result, the loop has, whether inside or outside half a switch housing, a certain place requirement.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen optischen Schalter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der durch die Schleife verursachte Platzbedarf einge spart oder doch zumindest stark reduziert werden kann.The object of the present invention is an optical Train switches of the type mentioned in such a way that the space required by the loop saves or can at least be greatly reduced.

Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß zwischen dem örtlichen optischen Sender und dem Schalter ein Faserkoppler zur Auskopplung eines Teils der vom Sender abgegebenen optischen Energie aus der vom Sender zum Schalter führenden lichtleitenden Faser vorge sehen ist und daß eine vom Faserkoppler auf der vom Sender abgewandten Seite des Kopplers aus diesem herausgeführte weitere lichtleitende Faser zum Schalter geführt und in der ersten Schaltstellung über den Schalter mit dem ört lichen optischen Empfänger gekoppelt ist.According to the invention, this object is achieved in that between the local optical transmitter and the switch a fiber coupler for coupling out a part the optical energy emitted by the transmitter from the Transmitter to the switch leading light-guiding fiber can be seen and that one of the fiber coupler on that of the transmitter facing away from the coupler out of this further light-guiding fiber to the switch and in the first switching position via the switch with the local Lichen optical receiver is coupled.

Auf diese Weise wird vorteilhaft eine Faserschleife ganz eingespart. Stattdessen ist der örtliche optische Sender über zwei lichtleitende Fasern mit dem Schalter verbunden, nämlich über eine Hauptfaser, die in der zweiten Schalt stellung den Sender mit der abgehenden Faser verbindet und über eine weitere Faser, die über einen in die Hauptfaser eingefügten Faserkoppler mit einem Teil der in der Hauptfaser transportierten optischen Energie versorgt wird. Zwar handelt es sich bei der in der wei teren optischen Faser transportierten optischen Energie nur um einen Bruchteil der vom optischen Sender abgege benen optischen Energie, da der Abstand zwischen Sender und Empfänger jedoch gering ist, reicht diese Energie für den Selbsttest aus. Darüber hinaus wird dadurch die auf einer optischen Übertragungsstrecke auftretende Dämpfung sogar vorteilhaft simuliert. Da die weitere Faser aus dem Faserkoppler nahezu parallel zur Hauptfaser gerichtet herausgeführt werden kann, treten zwischen Hauptfaser und weiterer Faser keine solchen Richtungsunterschiede auf, die größere Faserschleifen erforderlich machen würden.In this way, a fiber loop is advantageous entirely saved. Instead is the local optical transmitter connected to the switch via two light-conducting fibers, namely via a main fiber that is in the second switching position connects the transmitter to the outgoing fiber and over another fiber that over one in the Main fiber inserted fiber coupler with part of the optical energy transported in the main fiber is supplied. Although it is in the white tere optical fiber transported optical energy only a fraction of that emitted by the optical transmitter benen optical energy, because the distance between transmitters and receiver is low, this energy is enough for the self test. In addition, the Attenuation occurring on an optical transmission path even advantageously simulated. Since the other fiber from the Fiber coupler directed almost parallel to the main fiber can be brought out between main fiber and further fiber no such directional differences on the would require larger fiber loops.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, daß der Faserkoppler so ausgelegt ist, daß etwa 10% der vom Sender abgegebenen optischen Energie in die weitere Faser eingekoppelt werden.In a further embodiment of the invention is in particular provided that the fiber coupler is designed so that about 10% of the optical energy emitted by the transmitter into the additional fiber can be coupled.

Dieser Bruchteil der in der Hauptfaser transportierten optischen Energie reicht völlig aus, um die Selbsttest funktion zwischen Sender und Empfänger zu gewährleisten.This fraction of the transported in the main fiber optical energy is enough to complete the self test function between sender and receiver.

Schließlich kann im Rahmen vorliegender Erfindung noch vor gesehen sein, daß die verwendeten Fasern Multimode-Fasern sind.Finally, can still be within the scope of the present invention be seen that the fibers used are multimode fibers.

Aus Multimodefasern gebildete Faserkoppler tendieren zu einem modenabhängigen Koppelverhalten, das sich hier vor teilhaft auswirkt. Bei kleinen Kopplungsgraden, wie hier vorgesehen, koppeln bevorzugt Moden höherer Ordnung in die andere Faser über. Andererseits werden gerade diese Moden auf einer längeren optischen Übertragungsstrecke stärker bedämpft als Moden niedriger Ordnung. Das Fehlen der Moden höherer Ordnung macht sich dementsprechend auf der Übertragungsstrecke kaum nachteilig bemerkbar, während auf dem relativ kurzen Übertragungsweg vom Koppler zum Empfänger nahezu keine optische Leistung verloren geht.Fiber couplers formed from multimode fibers tend to a mode-dependent coupling behavior, which is presented here partially affects. With small degrees of coupling, like here provided, preferably couple higher order modes in the other fiber over. On the other hand, it is precisely these Modes on a longer optical transmission path more subdued than low-order fashions. The missing the modes of higher order open accordingly the transmission link barely noticeable while on the relatively short transmission path from the coupler to Receiver almost no optical performance is lost.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an hand schematischer Darstellungen noch näher erläutert.
An embodiment of the invention is explained in more detail below using schematic representations.

Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 die zwei optischen Schalt stellungen eines bekannten optischen Schalters, bei dem in einer ersten Schaltstellung eine Faserschleife die Verbindung zwischen einem örtlichen optischen Sender und einem örtlichen optischen Empfänger bewirkt.Here, FIGS. 1 and 2, the two optical switching positions of a conventional optical switch in which effects the connection between a local optical transmitter and a local optical receiver in a first switch position a fiber loop.

Die Fig. 3 und 4 zeigen demgegenüber einen entsprechend vorliegender Erfindung modifizierten optischen Schalter in seinen beiden Schaltstellungen.In contrast, Figs. 3 and 4 show a modified according to the present invention, the optical switch in its two switching positions.

Bei dem optischen Schalter sind zwei plattformartige Fa serhalter 1, 2 vorgesehen. Plane Oberflächen der Faser halter 1, 2 liegen in einer Ebene. An diesen Oberflächen ist jeweils eine Gruppe von lichtleitenden Fasern 3, 4 fixiert. Dabei verlaufen die Fasern der einen Gruppe 3 parallel zu den Fasern der anderen Gruppe 4 und die Fasern der einen Gruppe 3 haben den gleichen Abstand voneinander, wie die Fasern der Gruppe 4. Die Fasern beider Grupen 3, 4 enden mit Faserstirnseiten an einem Schaltspalt 5, der die beiden Faserhalter 1, 2 voneinander trennt und sind genau rechtwinklig zum Schaltspalt ausgerichtet.In the optical switch two platform-like Fa serhalter 1 , 2 are provided. Flat surfaces of the fiber holder 1 , 2 lie in one plane. A group of light-conducting fibers 3 , 4 is fixed to each of these surfaces. The fibers of one group 3 run parallel to the fibers of the other group 4 and the fibers of one group 3 have the same distance from one another as the fibers of group 4 . The fibers of both groups 3 , 4 end with fiber end faces at a switching gap 5 , which separates the two fiber holders 1 , 2 from one another, and are aligned exactly at right angles to the switching gap.

Die beiden Faserhalter 1, 2 sind translatorisch und parallel zu der planen Oberfläche, an der die Fasern der Gruppen 3 und 4 befestigt sind, und parallel zum Schaltspalt 5 gegen einander verschiebbar ausgebildet, so daß sich z.B. der Faserhalter 2 parallel zum Schaltspalt 5 gegen den Faserhalter 1 bewegen läßt.The two fiber holders 1 , 2 are translational and parallel to the flat surface to which the fibers of groups 3 and 4 are attached and parallel to the switching gap 5 against each other so that, for example, the fiber holder 2 parallel to the switching gap 5 against the Can move fiber holder 1 .

Dadurch ergeben sich zwei Schaltstellungen des optischen Schalters. In der ersten Schaltstellung sind bei dem optischen Schalter, von dem die Erfindung ausgeht, vgl. hierzu Fig. 1, eine ankommende optische Faser 6 über den Schaltspalt 5 hinweg mit einer abgehenden optischen Fa ser 7 gekoppelt. Außerdem ist ein örtlicher optischer Sender S mit einem örtlichen optischen Empfänger E über eine Faserschleife 8 verbunden. This results in two switching positions of the optical switch. In the first switch position, the optical switch from which the invention is based, cf. For this purpose, Fig. 1, an incoming optical fiber 6 through the switch 5 across the gap with an outgoing optical Fa ser 7 coupled. In addition, a local optical transmitter S is connected to a local optical receiver E via a fiber loop 8 .

Fig. 2 zeigt die zweite Schaltstellung dieses Schalters. In dieser ist der optische Sender S mit der abgehenden Fa ser 7 und die ankommende Faser 6 mit dem optischen Empfänger E verbunden, während die Faserschleife 8 abge trennt ist. Fig. 2 shows the second switch position of this switch. In this, the optical transmitter S is connected to the outgoing fiber 7 and the incoming fiber 6 to the optical receiver E , while the fiber loop 8 is separated.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten optischen Schalter nach der Erfindung führt vom örtlichen optischen Sender S eine Hauptfaser 9 zum Faserhalter 2. In die Hauptfaser 9 ist ein Faserkoppler 10 eingefügt. Aufbau und Wirkungsweise eines solchen Faserkopplers können der DE 27 29 008 A1 entnommen werden.In the optical switch according to the invention shown in FIGS. 3 and 4, a main fiber 9 leads from the local optical transmitter S to the fiber holder 2 . A fiber coupler 10 is inserted into the main fiber 9 . The structure and mode of operation of such a fiber coupler can be found in DE 27 29 008 A1.

Eine weitere Faser 11 ist im Bereich des Faserkopplers 10 mit der Hauptfaser 9 gekoppelt und führt auf der vom opti schen Sender S abgewandten Seite des Faserkopplers 10 vom Koppler 10 ebenfalls zum Faserhalter 2, so daß die Haupt faser 9 und die weitere Faser 11 Fasern der zweiten Faser gruppe 4 bilden, die mit dem Faserhalter 2 verbunden ist.Another fiber 11 is coupled in the region of the fiber coupler 10 with the main fiber 9 and also leads on the side remote from the optical rule transmitter S side of the fiber coupler 10 from the coupler 10 to the fiber holder 2, so that the main fiber 9 and the other fiber 11 fibers of the Form second fiber group 4 , which is connected to the fiber holder 2 .

In der ersten Schaltstellung des Schalters ist eine ankommende Faser 6 mit einer abgehenden Faser 7 verbunden. Die weitere Faser 11 ist über eine Faser der ersten Faser gruppe 3 an den örtlichen optischen Empfänger E angeschlos sen. Die Hauptfaser 9 ist ohne Gegenüber und befindet sich daher im Leerlauf.In the first switch position of the switch, an incoming fiber 6 is connected to an outgoing fiber 7 . The additional fiber 11 is connected via a fiber of the first fiber group 3 to the local optical receiver E. The main fiber 9 is without a counterpart and is therefore idle.

Der Faserkoppler 10 koppelt etwa 10% der vom Sender S in die Hauptfaser 9 eingekoppelten optischen Energie in die weitere Faser 11 ein, so daß in der ersten Schaltstellung diese optische Energie über den Schaltspalt 5 hinweg zum örtlichen optischen Empfänger E geleitet wird.The fiber coupler 10 couples about 10% of the optical energy coupled into the main fiber 9 by the transmitter S into the further fiber 11 , so that in the first switching position this optical energy is passed over the switching gap 5 to the local optical receiver E.

In der ersten Schaltstellung des optischen Schalters ist daher die Teilnehmerstelle, repräsentiert durch den op tischen Sender S und den optischen Empfänger E, von der optischen Übertragungsstrecke, die durch die Fasern 6 und 7 gebildet wird, abgetrennt. Sender und Empfänger der Teil nehmerstelle sind zum Selbsttest miteinander verbunden.In the first switch position of the optical switch, the subscriber station, represented by the optical transmitter S and the optical receiver E , is therefore separated from the optical transmission path which is formed by the fibers 6 and 7 . The sender and receiver of the subscriber station are connected to each other for a self-test.

In der zweiten Schaltstellung sind, wie Fig. 4 zeigt, die Hauptfaser 9 an die abgehende Faser 7 und die ankom mende Faser 6 an den optischen Empfänger E angeschlossen. Dagegen ist die weitere Faser 11 in der zweiten Schalt stellung des Schalters ohne Gegenüber und befindet sich da her im Leerlauf. In der zweiten Schaltstellung ist die Teilnehmerstelle mit ihrem optischen Sender und ihrem optischen Empfänger in die Übertragungsstrecke eingefügt.In the second switch position, as shown in FIG. 4, the main fiber 9 is connected to the outgoing fiber 7 and the incoming fiber 6 to the optical receiver E. In contrast, the other fiber 11 is in the second switching position of the switch without a counterpart and is there idle. In the second switch position, the subscriber station with its optical transmitter and its optical receiver is inserted into the transmission path.

Claims

1. Optical switch with an optical coupling surfaces, between two switching positions movable switching element, wherein in a first switching position, an incoming light-guiding fiber with an outgoing light-guiding fiber, and a local optical transmitter is coupled to a local optical receiver and in a second switching position of the local optical transmitter is connected to the outgoing light-conducting fiber and the local optical receiver to the incoming light-conducting fiber, characterized in that between the local optical transmitter and the switch a fiber coupler for coupling part of the output from the transmitter Optical energy is provided from the light-guiding fiber leading from the transmitter to the switch and that a further light-guiding fiber guided out from the fiber coupler on the side of the coupler facing away from the transmitter leads to the switch and in the first switch position via the switch it is coupled to the local optical receiver.

2. Optical switch according to claim 1, characterized characterized in that the fiber coupler so is designed that about 10% of the emitted by the transmitter optical energy can be coupled into the other fiber.

3. Optical switch according to one of the preceding An sayings, characterized, that the fibers used are multimode fibers.