JP2015028632A - プラスチック光ファイバーバスネットワーク - Google Patents

Abstract

【課題】テーパ形混合ロッドシステムを使用した光ネットワークアーキテクチャを提供する。
【解決手段】光ネットワークアーキテクチャ７００は、第１のテーパ形混合ロッド７１０及び第２のテーパ形混合ロッド７２０を含む。光ネットワークアーキテクチャはまた、第１のテーパ形混合ロッド７１０から第１の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバー７１２、及び第２のテーパ形混合ロッド７２０から第２の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバー７２２を含む。光ネットワークはまた、第１のテーパ形混合ロッド７１０から第２のテーパ形混合ロッド７２０へ通信可能に結合される、少なくとも１つのプラスチック光ファイバー７３０を含む。
【選択図】図７Ａ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年７月３０日に出願された、米国特許出願番号１３／９５４５５７の表題「プラスチック及びガラス光ファイバーバスネットワーク」、及び２０１３年７月３０日に出願された、米国特許出願番号１３／９５４７０５の表題「テーパ形光混合ロッド」に関連している。

本出願は、概して、光通信バスの構成要素及びシステムに関する。

プラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）を使用する光ネットワーキングは、銅配線又は他の金属配線を使用するネットワーキングを上回る利点を提供する。プラスチック光ファイバーのカテゴリーは、プラスチッククラッドシリカ（ＰＣＳ）ファイバー、単心プラスチック光ファイバー、又は複心プラスチック光ファイバーを含む。プラスチック光ファイバーネットワーキングは、設置コスト及び保守コストを削減することができる。さらに、プラスチック光ファイバーは同量のデータを送信するために必要とされるであろう金属配線よりも軽いので、プラスチック光ファイバーを使用すれば相当の軽量化が可能である。航空機などのビークル搭載のネットワークには軽量化が重要であり、軽量化が燃料消費削減及び低排出をもたらし得る。

いくつかのシナリオにおいて、任意の数のライン交換可能ユニット（ＬＲＵｓ）は、互いに接続される必要がある。例えば、ビークルの前における任意の数のライン交換可能ユニットは、ビークルの後ろにおける任意の数の構成要素と接続される必要がある。各々のライン交換可能ユニットを互いのライン交換可能ユニットと接続することは、ライン交換可能ユニットの間の不当に多い数の接続をもたらす。付加的に、ライン交換可能ユニット間の接続の多くは長いので、任意の数の長い接続をもたらす。これらの接続の全てが銅配線の形をとる場合、接続の占める空間及び重量は、それだけでビークルの重荷となる。電気データバスは、ライン交換可能ユニットを接続するために使用されてきた。単一のデータバスは、ライン交換可能ユニットの間の電気接続の重量及びサイズの一部を消去することができる。一般的に、ガラス光ファイバー（ＧＯＦ）及びプラスチック光ファイバーなどの、光通信ファイバーは、電気配線よりも軽く、より小さな空間に封じ込めることができる。しかしながら、光通信システムを実装することは、単に全ての電気配線を光ファイバーに置き換えるような単純なことではない。

プラスチック光ファイバーは、高い送信能力を示し、素晴らしい電磁干渉（ＥＭＩ）の雑音排除性を有し、軽量で、高い機械的強度を有し、傑出した柔軟性を有する。これらの特性のために、プラスチック光ファイバーは、装飾、イルミネーション、及び類似の工業的な用途と同様に、データ通信において使用されている。プラスチック光ファイバーはまた、ガラス光ファイバーと比較して直径が大きい。そのより大きい直径のために、プラスチック光ファイバーは、ファイバーのずれに対してガラス光ファイバーよりも大きな許容性を示す。ずれに対するこの大きな許容性のために、プラスチック光ファイバーに基づく光ファイバーネットワークは、より少ない整備及び設置の費用を有する。航空宇宙のプラットフォームにおいて、プラスチック光ファイバーはまた、アビオニクスネットワークにおいて使用されるコネクタ及び受信機の構成要素の費用を大きく低減する。

いくつかの光通信の構成要素が、開発されてきた。例えば、米国特許番号７，９６５，９１３は、保持管の前端部におけるプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）及び保持管の後端部における混合ロッドを受け入れるための、中空の円筒形状の保持管を含む光スターロッドについて説明している。各々のＰＯＦの後端部は、混合ロッドの前表面に取り付けられる。混合ロッドの後凸面は、磨かれて高反射性のコーティングによって被覆され、凸反射面を形成する。しかしながら、米国特許番号７，９６５，９１３は、いずれかの数の入力光ファイバーから異なる数の出力光ファイバーへ信号を伝達するための、テーパ形混合ロッドの使用について説明していない。

本開示の例示的実施例は、限定することなしに、方法、構造、及びシステムを含む。一態様において、光ネットワークアーキテクチャは、テーパ形混合ロッドの第１のペア及びテーパ形混合ロッドの第２のペアを含むことができる。光ネットワークアーキテクチャはまた、テーパ形混合ロッドの第１のペアから第１の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバー、及びテーパ形混合ロッドの第２のペアから第２の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバーを含むことができる。光ネットワークアーキテクチャはまた、テーパ形混合ロッドの第１のペアからテーパ形混合ロッドの第２のペアへ通信可能に結合される、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーを含むことができる。

一実施例において、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーの第１の端部は、混合ロッドの第１のペアのうちの１つに結合されることができる。少なくとも１つのプラスチック光ファイバーの第２の端部は、混合ロッドの第２のペアのうちの１つに結合されることができる。別の実施例において、混合ロッドの第１のペアは、第１の混合ロッド及び第２の混合ロッドを備え、混合ロッドの第２のペアは、第３の混合ロッド及び第４の混合ロッドを備える。第１のプラスチック光ファイバーは、第１の混合ロッドから第４の混合ロッドへ通信可能に結合され、第２のプラスチック光ファイバーは、第３の混合ロッドから第２の混合ロッドへ通信可能に結合されることができる。第１の光中継器は、第１のプラスチック光ファイバーの上に置かれることができる。第１の光中継器は、第１の光ファイバーに沿って伝播する光信号の信号強度を増加させるように構成されることができ、それによって、第１の光ファイバーから第４の混合ロッドによって受信される光信号強度は、所定の範囲内に含まれる。第２の光中継器は、第２のプラスチック光ファイバーの上に置かれることができる。第２の光中継器は、第２の光ファイバーに沿って伝播する光信号の信号強度を増加するように構成されることができ、それによって、第２の光ファイバーから第２の混合ロッドによって受信される光信号強度は、所定の範囲内に含まれる。

別の態様において、光ネットワークアーキテクチャは、第１の複数のライン交換可能ユニットと通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバーからの光信号を受信して、第１のプラスチック光ファイバー及び第２のプラスチック光ファイバーに沿って光信号を送るように構成される、第１のテーパ形混合ロッドを含むことができる。光ネットワークアーキテクチャはまた、第２のプラスチック光ファイバー及び第３のプラスチック光ファイバーから光信号を受信して、第１の複数のライン交換可能ユニットと通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバーを介して光信号を送るように構成される第２のテーパ形混合ロッドを含むことができる。光ネットワークアーキテクチャはまた、第２の複数のライン交換可能ユニットと通信可能に結合される第３の複数のプラスチック光ファイバーから光信号を受信して、第３のプラスチック光ファイバー及び第４のプラスチック光ファイバーに沿って光信号を送るように構成される第３のテーパ形混合ロッドを含むことができる。光ネットワークアーキテクチャはまた、第１のプラスチック光ファイバー及び第４のプラスチック光ファイバーから光信号を受信して、第２の複数のライン交換可能ユニットと通信可能に結合される第４の複数のプラスチック光ファイバーを介して光信号を送るように構成される第４のテーパ形混合ロッドを含むことができる。

一実施例において、第１の光中継器は、第１のプラスチック光ファイバーの上に置かれることができ、第１の光中継器は、第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成されることができる。第１の光中継器の位置及び第１の光中継器による第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度における増加は、第１のプラスチック光ファイバーから第４のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号が、光信号強度の第１の所定範囲内に含まれるように選択されることができる。第１の光減衰器は、第４のプラスチック光ファイバーの上に置かれることができ、第１の光減衰器は、第４の光ファイバーから第４のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号の強度が、光信号強度の第１の所定範囲内に含まれるように、第４の光ファイバーに沿って伝播する光信号を減衰させるように構成されることができる。第２の光中継器は、第３のプラスチック光ファイバーの上に置かれることができ、第２の光中継器は、第３のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成されることができる。第２の光中継器の位置及び第２の光中継器による第３のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度における増加は、第３のプラスチック光ファイバーから第２のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号が、光信号強度の第２の所定範囲内に含まれるように選択されることができる。第２の光減衰器は、第２のプラスチック光ファイバーの上に置かれることができ、第２の光減衰器は、第２の光ファイバーから第２のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号の強度が、光信号強度の第２の所定範囲内に含まれるように、第２の光ファイバーに沿って伝播する光信号を減衰させるように構成されることができる。

別の態様において、航空機光ネットワークは、航空機の前端部に置かれるテーパ形混合ロッドの第１のペア、及び航空機の後端部に置かれるテーパ形混合ロッドの第２のペアを含むことができる。航空機ネットワークのアーキテクチャはまた、テーパ形混合ロッドの第１のペアから第１の複数のライン交換可能ユニットが航空機の前端部に置かれる場合の第１の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバーを含むことができる。航空機ネットワークのアーキテクチャはまた、テーパ形混合ロッドの第２のペアから第２の複数のライン交換可能ユニットが航空機の後端部に置かれる場合の第２の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバーを含むことができる。航空機ネットワークのアーキテクチャはまた、テーパ形混合ロッドの第１のペアのうちの１つからテーパ形混合ロッドの第２のペアのうちの１つへ通信可能に結合される、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーを含むことができる。

一実施例において、少なくとも１つのプラスチックファイバーは、５０メートル以上かつ１００メートル以下の範囲内に含まれる長さを有する。少なくとも１つの光中継器は、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーの上に置かれることができ、少なくとも１つの光中継器は、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成されることができる。第１の複数のプラスチック光ファイバー及び第２の複数のプラスチック光ファイバーは、２０メートル以下の長さを有することができる。

光ネットワークアーキテクチャは、テーパ形混合ロッドの第１のペア；テーパ形混合ロッドの第２のペア；テーパ形混合ロッドの第１のペアから第１の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバー；テーパ形混合ロッドの第２のペアから第２の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバー；及びテーパ形混合ロッドの第１のペアからテーパ形混合ロッドの第２のペアへ通信可能に結合される少なくとも１つのプラスチック光ファイバーを備える。光ネットワークアーキテクチャでは、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーの第１の端部が、混合ロッドの第１のペアのうちの１つに結合される。光ネットワークアーキテクチャでは、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーの第２の端部が、混合ロッドの第２のペアのうちの１つに結合される。

光ネットワークアーキテクチャでは、混合ロッドの第１のペアは、第１の混合ロッド及び第２の混合ロッドを備え、混合ロッドの第２のペアは、第３の混合ロッド及び第４の混合ロッドを備える。光ネットワークアーキテクチャでは、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーは、第１の混合ロッドから第４の混合ロッドへ通信可能に結合される第１のプラスチック光ファイバー；及び第３の混合ロッドから第２の混合ロッドへ通信可能に結合される第２のプラスチック光ファイバーを備える。光ネットワークアーキテクチャはさらに、第１のプラスチック光ファイバーの上に置かれる第１の光中継器を備える。

光ネットワークアーキテクチャでは、第１の光中継器は、第１の光ファイバーに沿って伝播する光信号の信号強度を増加させるように構成され、それによって、第１の光ファイバーから第４の混合ロッドによって受信される光信号は、所定の範囲内に含まれる。光ネットワークアーキテクチャはさらに、第２のプラスチック光ファイバーの上に置かれる第２の光中継器を備える。光ネットワークアーキテクチャでは、第２の光中継器は、第２の光ファイバーに沿って伝播する光信号の信号強度を増加させるように構成され、それによって、第２の光ファイバーから第２の混合ロッドによって受信される光信号は、所定の範囲内に含まれる。

光信号を送信する方法は、第１のテーパ形混合ロッドによって、第１の複数のライン交換可能ユニットと通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバーから光信号を受信することと；第１のテーパ形混合ロッドによって、第１のプラスチック光ファイバー及び第２のプラスチック光ファイバーの各々に沿って第１の複数のプラスチック光ファイバーから受信される光信号を誘導することと；第２のテーパ形混合ロッドによって、第２のプラスチック光ファイバー及び第３のプラスチック光ファイバーから光信号を受信することと；及び第２のテーパ形混合ロッドによって、第１の複数のライン交換可能構成要素と通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバーの各々に沿って第２のプラスチック光ファイバー及び第３のプラスチック光ファイバーから受信される光信号を誘導することとを含む。

方法はさらに、第３のテーパ形混合ロッドによって、第２の複数のライン交換可能構成要素と通信可能に接続される第３の複数のプラスチック光ファイバーから光信号を受信することと；第３のテーパ形混合ロッドによって、第３のプラスチック光ファイバー及び第４のプラスチック光ファイバーの各々に沿って第３の複数のプラスチック光ファイバーから受信される光信号を誘導することと；第４のテーパ形混合ロッドによって、第１のプラスチック光ファイバー及び第４のプラスチック光ファイバーから光信号を受信することと；第４のテーパ形混合ロッドによって、第２の複数のライン交換可能構成要素と通信可能に結合される第４のプラスチック光ファイバーの各々に沿って第１のプラスチック光ファイバー及び第４のプラスチック光ファイバーから受信される光信号を誘導することとを含む。方法はさらに、第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させることを含む。

方法では、第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させることは、光中継器によって実行され、第１の光中継器の位置及び第１の光中継器による第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度における増加は、第１のプラスチック光ファイバーから第４のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号が、光信号強度の第１の所定範囲内に含まれるように、選択される。方法はさらに、第４のプラスチック光ファイバーから第４のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号の強度が、光信号強度の第１の所定範囲内に含まれるように、第４の光ファイバーに沿って伝播する光信号を減衰させることを含む。方法はさらに、第３のプラスチック光ファイバーから第２のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号が、光信号強度の第２の所定範囲内に含まれるように、第３のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させることを含む。方法はさらに、第２のプラスチック光ファイバーから第２のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号の強度が、光信号強度の第２の所定範囲内に含まれるように、第２のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号を減衰させることを含む。

航空機光ネットワークは、航空機の前端部に置かれるテーパ形混合ロッドの第１のペア；航空機の後端部に置かれるテーパ形混合ロッドの第２のペア；テーパ形混合ロッドの第１のペアから第１の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバーを備え、第１の複数のライン交換可能ユニットは航空機の前端部に置かれ；テーパ形混合ロッドの第２のペアから第２の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバーを備え、第２の複数のライン交換可能ユニットは航空機の後端部におかれ；及びテーパ形混合ロッドの第１のペアのうちの１つからテーパ形混合ロッドの第２のペアのうちの１つへ通信可能に結合される少なくとも１つのプラスチック光ファイバーを備える。航空機光ネットワークでは、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーは、６０メートル以上かつ１００メートル以下の範囲内に含まれる長さを有する。航空機光ネットワークはさらに、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーの上に置かれる少なくとも１つの光中継器を備え、少なくとも１つの光中継器は、少なくとも１つのプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成される。航空機光ネットワークでは、第１の複数のプラスチック光ファイバー及び第２の複数のプラスチック光ファイバーは、２０メートル以下の長さを有する。

本発明に関するシステム及び方法の他の特徴は、以下において説明される。上述の特徴、機能、及び利点は、様々な実施形態において独立に実現することが可能であるか、さらに別の実施形態において組み合わせることが可能であり、これらの実施形態について、以下の説明及び添付図面を参照してさらに詳細に説明する。

図面を通して、参照番号は、参照される要素の間の一致を示すために再使用され得る。図面は、本明細書の中で説明される例示的な実施形態を示すために提供されるものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

図１は、任意の数のライン交換可能ユニットを有するビークルの実施例を示している。 図２は、電気バスによって接続される任意の数のライン交換可能ユニットを有するビークルの実施例を示している。 図３は、ライン交換可能ユニットを接続するために電気バスの代わりにプラスチック光ファイバーを使用する通信システムを示している。 図４は、２つの対称な光スターカプラーを有する光ネットワークを介して接続される任意の数のライン交換可能ユニットを有するビークルを示している。 図５は、二重対称スターカプラー光ネットワークの概略図を示している。 、 、及び 図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、光ネットワークにおいて使用することができるテーパ形混合ロッドの実施例を示している。 、及び 図７Ａ及び図７Ｂは、混合ロッドのペアを有するシステムの実施例を示している。 図８は、テーパ形混合ロッドの２つのペアを含む光ネットワークの概略図を示している。 図９は、光中継器の実施例を示している。 、及び 図１０Ａ及び図１０Ｂは、テーパ形混合ロッドの２つのペアを含む光ネットワークの変形例の概略図を示している。 、 、及び 図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、テーパ形混合ロッドの２つのペアを含む光ネットワークの変形例の概略図を示している。 、 、 、及び 図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、及び図１２Ｄは、光ファイバーの間の接続の実施例を示している。 図１３は、混合ロッドの３つのペアを有する光ネットワークの実施例を示している。 図１４は、航空機の生産及び保守方法の流れ図を示している。 図１５は、航空機のブロック図を示している。

光通信システムを実装することは、単に全ての電気配線を光ファイバーに交換するような単純なものではない。図１は、任意の数のライン交換可能ユニット１０１を有するビークル１００の実施例を示している。説明を単純にするために、全てのライン交換可能ユニット１０１にラベルが付けられているわけではない。図１において示される特定の実施例において、ビークル１００は、航空機の形状をとることができる。ビークルはまた、自動車、ボート、電車、又は任意の他の種類のビークルなどの、任意の他の形状をとることもできる。さらに、本明細書の中で説明されるシステムの実装は、ビークルの環境だけに限定されるものではなく、ビークルはここにおいて例示的な目的でのみ使用されている。

ライン交換可能ユニット１０１の個々の物は、他の構成要素へ信号を送り、他の構成要素から信号を受信する任意の構成要素であり得る。例えば、ライン交換可能ユニット１０１は、センサ構成要素、飛行制御構成要素などを含むことができる。図１において描かれているビークル１００の範囲内において、ビークル１００は、ライン交換可能ユニット１０１の第１のグループ１１０、及びライン交換可能ユニット１０１の第２のグループ１２０を含む。一実施例において、第１のグループ１１０は、３７個のライン交換可能ユニット１０１を含むことができ、第２のグループ１２０は、４個のライン交換可能ユニット１０１を含むことができる。４１個の全てのライン交換可能ユニット１０１が互いに通信可能となるために、２個のライン交換可能ユニット１０１の各々のセットの間に単一の接続が配置され得る。しかしながら、２個のライン交換可能ユニット１０１の各々のセットの間に単一の接続を提供することは、個別の接続を必要とする。さらに、任意の数の接続は、ライン交換可能ユニット１０１の第１のグループのうちの１つ及びライン交換可能ユニット１０１の第２のグループ１２０のうちの１つを接続するために、ライン交換ユニット１０１の第１のグループ１１０及びライン交換可能ユニット１０１の第２のグループの間の距離を橋渡しすることを必要とする。そのような大きな数及び長さの個別の接続は、大きな影響を持つ重量及びサイズをビークル１００に対して与え、大きな影響を持つ複雑さをビークル１００の組み立てに対して与える。

ライン交換可能ユニットを接続するための１つの解決法は、電気バスを使用してライン交換可能ユニットを接続する電気システムを使用することである。図２は、任意の数のライン交換可能ユニット２０１を有するビークル２００の実施例を示している。説明を単純にするために、全てのライン交換可能ユニット２０１にラベルが付けられているわけではない。ビークル２００はまた、ビークル２００の前からビークル２００の後ろまで通る電気バス２１０を含む。ライン交換可能ユニット２０１は、スタブケーブル及び電流モードカプラー２１１を介してバス２１０に接続される。説明を単純にするために、全てのスタブケーブル及び電流モードカプラー２１１にラベルが付けられているわけではない。このやり方において、ライン交換可能ユニット２０１のうちの１つからバス２１０に送られる任意のデータは、残っているライン交換可能ユニット２０１によって受信される。この解決法が、ライン交換可能ユニット２０１のうちの２個の各々のセットが直接に互いに接続されるシステムよりも少ない接続を有する一方で、そのようなシステムを実装するために必要とされる銅は、ビークル２００の性能に影響を与え得る重量を有している。ビークルが航空機である場合において、電気接続の重量は、航空機の燃料効率、航空機の乗客及び積荷の容量などに影響を与え得る。

図３は、電気バスの代わりにプラスチック光ファイバーを使用する通信システムを示している。図３において示されるのは、ライン交換可能ユニット３０１を有するビークル３００である。説明を単純にするために、全てのライン交換可能ユニット３０１にラベルが付けられているわけではない。ビークルはまた、光スターカプラー３１０を含んでいる。ライン交換可能ユニット３０１は、プラスチック光ファイバーなどの光ファイバー３１１を介して光スターカプラー３１０に接続される。説明を単純にするために、全ての光ファイバー３１１にラベルが付けられているわけではない。光スターカプラー３１０は、光ファイバー３１１の各々から光信号を受信して、光ファイバー３１１の各々から受信される光信号の全ての組み合わせを表す、組み合わされた光信号を、光ファイバー３１１を介してライン交換可能ユニット３０１へ戻すように送信するように構成されることができる。このやり方において、ライン交換可能ユニット３０１の各々によって送られる信号は、他の全てのライン交換可能ユニット３０１によって受信される。

図３において示されるシステムの１つの難題は、光ファイバー３１１のうちのいくつかが可能性として長い距離を有し得ることである。例えば、ビークル３００の後ろ近くのライン交換可能ユニット３０１のうちの１つは、光スターカプラー３１０から約７０メートル離れることもあり得る。このことは、光信号が、元のライン交換可能ユニットから光スターカプラー３１０へ、及び元のライン交換可能ユニットに戻るまでに、約１４０メートルの往復移動をすることを意味する。光信号の遅れは、プラスチック光ファイバーにおいて約５ナノ秒／メートルである。１４０メートルの往復移動によって、光ファイバー３１１それら自身は、光信号の往復移動において約７００ナノ秒の遅れを取り込む。いくつかのライン交換可能ユニット３０１は、テスト接続に対して「セルフテスト」のデータパターンをデータバスに送る。例えば、ライン交換可能ユニットは、セルフテストデータパターンをデータバスに送り、ライン交換可能ユニットがセルフテストデータパターンを見るまでにどれだけの時間がかかるかを決定する。セルフテストのパターンが、５００ナノ秒などの一定の時間量の範囲内に受信されない場合、ライン交換可能ユニットは、バスから来る任意のデータを受信するが、バスの上に任意のデータを書き込まない「受信のみ」モードへとスイッチする。光ファイバー３１１の長さが７００ナノ秒の遅れをもたらし、ライン交換可能ユニット３０１がセルフテストデータパターンが５００ナノ秒の範囲内で読まれることを予測する場合、光ファイバー３１１は、システムの要求に合致しない。

図３におけるシステムに関して説明される光信号の遅れを克服する１つの方法は、二重対称スターカプラー光ネットワークである。図4は、任意の数のライン交換可能ユニット４０１を有するビークル４００を示している。説明を単純にするために、全てのライン交換可能ユニット４０１にラベルが付けられているわけではない。ビークルは、第１の対称スターカプラー４１０及び第２の対称スターカプラー４２０を含む。システムは、ビークル４００の前におけるライン交換可能ユニット４０１の各々から第１の対称スターカプラー４１０へのプラスチック光ファイバー伝送線４１１を含む。プラスチック光ファイバー伝送線４１１は、ビークル４００の前におけるライン交換可能ユニット４０１から第１の対称スターカプラー４１０へ送信される光信号を運ぶように構成される。システムはまた、第１の対称スターカプラー４１０をビークル４００の前におけるライン交換可能ユニット４０１の各々へ戻すように接続するプラスチック光ファイバー受信線４１２を含む。プラスチック光ファイバー受信線４１２は、第１の対称スターカプラー４１０からビークル４００の前におけるライン交換可能ユニット４０１の各々へ戻る光信号を運ぶ。システムは、ビークル４００の後ろにおけるライン交換可能ユニット４０１の各々から第２の対称スターカプラー４２０へのプラスチック光ファイバー伝送線４２１を含む。プラスチック光ファイバー伝送線４２１は、ビークル４００の後ろにおけるライン交換可能ユニット４０１から第２の対称スターカプラー４２０へ送信される光信号を運ぶように構成される。システムはまた、第２の対称スターカプラー４２０をビークル４００の後ろにおけるライン交換可能ユニット４０１の各々へ戻すように接続するプラスチック光ファイバー受信線４２２を含む。プラスチック光ファイバー受信線４２２は、第２の対称スターカプラー４２０からビークル４００の後ろにおけるライン交換可能ユニット４０１の各々へ戻る光信号を運ぶように構成される。システムはまた、第１の長い光ファイバー伝送線４３１及び第２の長い光ファイバー伝送線４３２を含む。第１の長い光ファイバー伝送線４３１は、第１の対称スターカプラー４１０から第２の対称スターカプラー４２０へ光信号を送信するように構成される。第２の長い光ファイバー伝送線４３２は、第２の対称スターカプラー４２０から第１の対称スターカプラー４１０へ光信号を送信するように構成される。

動作において、第１の対称スターカプラー４１０及び第２の対称スターカプラー４２０の各々は、所定の数の光入力から光信号を受信して、光入力から同じ所定の数の光出力の各々の上に受信される光信号の全てを送信するように構成される。例えば、ビークル４００がビークル４００の前において３７個のライン交換可能ユニット４０１を含む場合、第１の対称スターカプラー４１０は、３８個の光入力を受信して、３８個の光出力を出力するように構成されることができる。３８個の光入力は、３７個のプラスチック光ファイバー伝送線４１１、及び１個の第２のプラスチック光ファイバー伝送線４３２を含む。３８個の光出力は、３７個のプラスチック光ファイバー受信線４１２、及び１個の第１の長いプラスチック光ファイバー伝送線４３１を含む。第１の対称スターカプラー４１０は、３８個の光入力から光信号を受信して、３８個の光入力の組み合わせを３８個の光出力の各々の上に出力するように構成される。ビークル４００がビークル４００の後ろにおいて４個のライン交換可能ユニット４０１を含む場合、第２の対称スターカプラー４２０は、５個の光入力を受信して、５個の光出力を出力するように構成されることができる。５個の光入力は、４個のプラスチック光ファイバー伝送線４２１、及び１個の第１の長い光ファイバー伝送線４３１を含む。３８個の光出力は、４個のプラスチック光ファイバー受信線４２２、及び１個の第２の長い光ファイバー伝送線４３２を含む。第２の対称スターカプラー４２０は、５個の光入力から光信号を受信して、５個の光入力の組み合わせを５個の光出力の各々の上に出力するように構成される。

図４において示されるシステムにおいて、各々のライン交換可能ユニットから送られる光信号は、ライン交換可能ユニット４０１の全てに送信される。一実施例において、ビークル４００の前におけるライン交換可能ユニット４０１のうちの１つは、プラスチック光ファイバー伝送線４１１のうちの１つを介して光信号を送る。第１の対称スターカプラー４１０は、光信号をプラスチック光ファイバー受信線４１２の各々に送り、光信号はビークル４００の前におけるライン交換可能ユニット４０１の全てに戻される。第１の対称スターカプラー４１０はまた、第１の長い光ファイバー伝送線４３１に沿って光信号を、第２の対称スターカプラー４２０に送信する。第２の対称スターカプラー４２０は、光信号をプラスチック光ファイバー受信線４２２の各々に送信し、光信号はビークル４００の後ろにおけるライン交換可能ユニット４０１の全てに送られる。ビークル４００の後ろにおけるライン交換可能ユニット４０１によって送られる信号は、同様にライン交換可能ユニット４０１の全てに送信される。

図５は、二重対称スターカプラー光ネットワーク５００の概略図を示している。光ネットワーク５００は、第１の複数のライン交換可能ユニット５１０を含み、Ｎ個のライン交換可能ユニット５１０−１から５１０−Ｎを含む。システムはまた、第１の複数の光電気メディアコンバータ５１１を含み、Ｎ個のライン光電気メディアコンバータ５１１−１から５１１−Ｎを含み、第１の複数の光電気コンバータ５１１のうちの１つは、第１の複数のライン交換可能ユニット５１０のうちの１つに対応する。第１の複数の光電気メディアコンバータ５１１は、第１の複数のライン交換可能ユニット５１０によって送られる電気信号を光信号に変換し、光信号を第１の複数のライン交換可能ユニット５１０に送られる電気信号に変換する。第１の複数の光電気メディアコンバータ５１１から送られる光信号は、プラスチック光ファイバー５１３を介して第１の対称スターカプラー５１２に送られる。第１の対称スターカプラー５１２から送られる光信号は、プラスチック光ファイバー５１４を介して第１の複数の光電気メディアコンバータ５１１へ戻される。光ネットワーク５００はまた、第２の複数のライン交換可能ユニット５２０を含み、Ｍ個のライン交換可能ユニット５２０−１から５２０−Ｍを含む。システムはまた、第２の複数の光電気メディアコンバータ５２１を含み、Ｍ個のライン光電気メディアコンバータ５２１−１から５２１−Ｍを含み、第２の複数の光電気コンバータ５２１のうちの１つは、第２の複数のライン交換可能ユニット５２０のうちの１つに対応する。第２の複数の光電気メディアコンバータ５２１は、第２の複数のライン交換可能ユニット５２０によって送られる電気信号を光信号に変換し、光信号を第２の複数のライン交換可能ユニット５２０に送られる電気信号に変換する。第２の複数の光電気メディアコンバータ５２１から送られる光信号は、プラスチック光ファイバー５２３を介して第２の対称スターカプラー５２２に送られる。第２の対称スターカプラー５２２から送られる光信号は、プラスチック光ファイバー５２４を介して第２の複数の光電気メディアコンバータ５２１へ戻される。光ネットワーク５００はまた、第１の長い伝送光ファイバー５３１及び第２の長い伝送光ファイバー５３２を含む。第１の長い伝送光ファイバー５３１は、第１の対称スターカプラー５１２から第２の対称スターカプラー５２２へ光信号を送信するように構成される。第２の伝送光ファイバー５３２は、第２の対称スターカプラー５２２から第１の対称スターカプラー５１２へ光信号を送信するように構成される。

二重対称スターカプラーを使用するシステムは、任意の数の特性を有する。一実施例において、システムが適正に動作するために、光電気メディアコンバータの中の受信機は、強い信号を受信した後に弱い信号を検出するために、非常に小さいダイナミックレンジを有する必要がある。この非常に小さいダイナミックレンジは、いくつかの例において３９デシベルにわたることができる。別の実施例において、光信号は、２つのスターカプラーの間で送信される場合、反響されることができる。図５において示される光ネットワーク５００において、光伝送５４１が、第１の伝送光ファイバー５３１を介して、第１の対称スターカプラー５１２から第２の対称スターカプラー５２２へ送られる。第２の伝送光ファイバー５３２を含んで、第１の長い伝送光ファイバー５３１は第２の対称スターカプラー５２２の中への光入力のうちの１つなので、第２の対称スターカプラー５２２は、同じ光伝送を光出力の各々の上へ出力する。光伝送５４１のエコー光伝送５４２は、第２の長い伝送光ファイバー５３２に沿って送られて、第１のスターカプラー５１２へ戻される。エコー光伝送５４２は、元々の光伝送５４１が再送信されて第１の対称スターカプラー５１２へ戻されることが意図されていなかったので、複数のライン交換可能ユニット５１０及び複数のライン交換可能ユニット５２０の中でエラーを起こし得る。同様に、光伝送５４３は、第２の長い伝送光ファイバー５３２に沿って第１の対称スターカプラー５１２へ送られることができ、第１の対称スターカプラー５１２は、エコー光伝送５４４を第１の長い伝送光ファイバー５３１を介して第２の対称スターカプラー５２２へ送り戻すことができる。

反響している光信号の問題は、前述されたシステムの中の対称スターカプラーの各々の代わりに、テーパ形混合ロッドのペアを使用して対処することができる。図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、テーパ形混合ロッドの実施例を示している。図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、混合ロッド６１０の等角図及び側面図を示している。混合ロッド６１０は、第１の面６１１及び第２の面６１２を含むことができる。第１の面６１１のサイズ６２１は、第１の面６１１に接続することができる任意の数の光ファイバーに基づくことができる。第２の面６１２のサイズ６２２は、第２の面６１２に接続することができる任意の数の光ファイバーに基づくことができる。第１の面６１１に接続される光ファイバーの数が第２の面６１２に接続される光ファイバーの数と異なっている場合、それならば、第１の面６１１及び第２の面６１２のサイズは、混合ロッド６１０にテーパ形状を与えることによって、異なるものにすることができる。混合ロッド６１０の長さ６２３は、面６１１及び６１２のサイズ６２１及び６２２に基づくことができる。面６１１及び６１２の各々は、２つの面６１１及び６１２の各々に実質的に垂直な軸６２４を中心とすることができる。混合ロッド６１０は、光ガラス、光プラスチック、又は任意の他の光を伝達することができる材料から作られることができる。

図６Ｃは、混合ロッド６３０の第１の面６３１に取り付けられる光ファイバーの第１のセット６４０、及び混合ロッド３０の第２の面に取り付けられる光ファイバーの第２のセット６５０を有する混合ロッド６３０の実施例を示している。面６３１及び６３２のサイズ並びに混合ロッド６３０の長さは、光ファイバーの第１のセット６４０のうちの任意の１つから入ってくる光信号からの光が、第２の面６３２にわたって実質的に均一に分配されるように、かつ光ファイバー６５０の第２のセットのうちの任意の１つから入ってくる光信号からの光が、第１の面６３１にわたって実質的に均一に分配されるように、決定されることができる。このやり方において、光信号が光ファイバーから混合ロッド６３０の１つの面に入る場合、同じ光信号が、混合ロッドの反対側の面に取り付けられている光ファイバーの全てにわたって伝達される。

一実施例において、光ファイバーの第１のセット６４０は、７個以上かつ４０個以下の範囲内に含まれる数の光ファイバーを含むことができる。別の実施例において、光ファイバーの第２のセット６５０は、２個以上かつ４個以下の範囲内に含まれる数の光ファイバーを含むことができる。別の実施例において、混合ロッド６３０は、ＢＫ７ガラスロッド又は台形状を有する他の高度に伝達可能な材料から作られることができる。光ファイバーの第１及び第２のセット６４０及び６５０は、混合ロッド６３０のそれぞれの面６３１及び６３２に対して位置合わせされ、結合を最適化することができる。位置合わせの後に、光ファイバーの第１及び第２のセット６４０及び６５０は、屈折率整合ＵＶ接着剤を用いて、混合ロッド６３０のそれぞれの面６３１及び６３２に取り付けられることができる。組み立てが完了した光ファイバー６４０及び６５０並びに混合ロッド６３０のアセンブリは、保護用ハウジングの中にパッケージすることができる。複数ターミナルコネクタが使用されて、パッケージされた保護用ハウジングの内部のファイバーを外付けの光ファイバーと係合させることができる。

図７Ａは、混合ロッドのペア７１０及び７２０を有するシステム７００の実施例を示している。混合ロッド７１０は、第１の面７１１を含む。光ファイバーの第１のセット７１２は、第１の面７１１に取り付けることができる。混合ロッド７１０はまた、第２の面７１３を含む。光ファイバー７１４及び７３０は、第２の面７１３に取り付けることができる。混合ロッド７２０は、第１の面７２１を含む。光ファイバーの第２のセット７２２は、第１の面７２１に取り付けることができる。混合ロッド７２０はまた、第２の面７２３を含む。光ファイバー７２４及び７３０は、第２の面７２３に取り付けることができる。

光ファイバーの第１のセット７１２の各々は、複数のライン交換可能ユニットのうちの１つのライン交換可能ユニットから送信される光信号を受信することができる。混合ロッド７１０は、第２の面７１３にわたって光ファイバーの第１のセット７１２から受信した光信号からの光を均一に分配することができ、それによって、光ファイバー７１４及び７３０を通って送信される光信号を、光ファイバーの第１のセット７１２から受信される光信号の全ての組み合わせとすることができる。光ファイバー７１４は、（図示されぬ）混合ロッドの別のペアの１つに接続されることができる。光ファイバー７３０は、光ファイバーの第１のセット７１２から受信される光信号の全ての組み合わせを混合ロッド７２０の第２の面７２３へ送信することができる。光ファイバー７２４はまた、（図示されぬ）混合ロッドの他のペアの１つから光信号を運ぶことができる。混合ロッド７２０は、第１の面７２１にわたって光ファイバー７２４及び７３０から受信される光信号からの光を均一に分配することができ、それによって、光ファイバーの第２のセット７２２を通って送信される光信号を、光ファイバー７２４及び７３０から受信される光信号の全ての組み合わせとすることができる。光ファイバーの第２のセット７２２の各々は、混合ロッド７２０から複数のライン交換可能ユニットのうちの１つのライン交換可能ユニットへ光信号を送信することができる。単一の対称光スターカプラーの代わりに混合ロッド７１０及び７２０のペアを使用することの１つの効果は、光ファイバー７２４を介して受信される光信号が、光ファイバー７１４にわたって反響して戻ってくることがないことである。

図７Ｂは、単一のハウジング７４０を含むシステム７００の実施例を示している。単一のハウジング７４０は、光ファイバーの第１のセット７１２の入力、光ファイバー７１４の出力、光ファイバーの第２のセット７２２の出力、及び光ファイバー７２４の入力のそれぞれに対して、領域７４１、７４２、７４３、及び７４４を有することができる。領域７４１、７４２、７４３、及び７４４の各々は、単一のハウジング７４０からの入力及び出力が外部のファイバーに接続されることを可能にするように構成される光コネクタを含むことができる。光ファイバー７１２のための光コネクタは、単一のハウジング７４０の一側面の上の領域７４１の中に置かれ、光ファイバー７２２のための光コネクタは、ハウジングの同じ側面の上の領域７４３の中に置かれることができる。同様に、光ファイバー７１４のための光コネクタは、単一のハウジング７４０の反対側の側面の上の領域７４２の中に置かれ、光ファイバー７２４のための光コネクタは、ハウジングの同じ反対側の側面の上の領域７４４の中に置かれることができる。光コネクタを単一のハウジングの反対側の側面に置くことは、データバスシステムの中の光電気メディアコンバータの物理的な接続を容易にすることができる。単一のハウジング７４０は、単一のハウジング７４０が設置される状況に基づいて特定の形状を有することができる。単一のハウジング７４０は、対称光スターカプラーに対する直接の代替物として使用されることができる。

対称光スターカプラーの代わりにテーパ形混合ロッドを使用することには、多くの利点が存在する。例えば、テーパ形混合ロッドの挿入損失は、対称光スターカプラーの挿入損失を下まわることができる。別の実施例において、テーパ形混合ロッドの中で混合される光の均一性は、対称光スターカプラーの場合よりもかなり優れている。テーパ形混合ロッドは、他の側面よりも小さい一側面を有しているので、対称光スターカプラーよりも製作することが容易である。

図８は、テーパ形混合ロッドの２つのペアを含む光ネットワーク８００の概略図を示している。光ネットワーク８００は、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０を含み、Ｎ個のライン交換可能ユニット８１０−１から８１０−Ｎを含む。システムはまた、第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１を含み、Ｎ個のライン光電気メディアコンバータ８１１−１から８１１−Ｎを含み、第１の複数の光電気コンバータ８１１のうちの１つは、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０のうちの１つに対応する。第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１は、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０によって送られる電気信号を光信号に変換し、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０に送られる光信号を電気信号に変換する。第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１から送られる光信号は、プラスチック光ファイバー８１４を介して第１の混合ロッド８１２に送られる。光ネットワーク８００はまた、プラスチック光ファイバー８１５を介して第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１に接続される第２の混合ロッド８１３を含む。プラスチック光ファイバー８１５は、第２の混合ロッド８１３から第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１へ光信号を送信するように構成される。

光ネットワーク８００は、第２の複数のライン交換可能ユニット８２０を含み、Ｍ個のライン交換可能ユニット８２０−１から８２０−Ｍを含む。システムはまた、第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１を含み、Ｍ個のライン光電気メディアコンバータ８２１−１から８２１−Ｍを含み、第２の複数の光電気コンバータ８２１のうちの１つは、第２の複数のライン交換可能ユニット８２０のうちの１つに対応する。第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１は、第２の複数のライン交換可能ユニット８２０によって送られる電気信号を光信号に変換し、第２の複数のライン交換可能ユニット８２０に送られる光信号を電気信号に変換する。第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１から送られる光信号は、光ファイバー８２４を介して第３の混合ロッド８２２に送られる。光ネットワーク８００はまた、光ファイバー８２５を介して第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１に接続される第４の混合ロッド８２３を含む。光ファイバー８２５は、第４の混合ロッド８２３から第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１へ光信号を送信するように構成される。

光ネットワーク８００はまた、光ファイバー８３１、８３２、８３３、及び８３４を含む。光ファイバー８３１は、第１の混合ロッド８１２及び第２の混合ロッド８１３の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー８３１は、第１の混合ロッド８１２から受信される光信号を第２の混合ロッド８１３へ送信するように構成される。光ファイバー８３２は、第１の混合ロッド８１２及び第４の混合ロッド８２３の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー８３２は、第１の混合ロッド８１２から受信される光信号を第４の混合ロッド８２３へ送信するように構成される。光ファイバー８３３は、第２の混合ロッド８１３及び第３の混合ロッド８２２の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー８３３は、第３の混合ロッド８２２から受信される光信号を第２の混合ロッド８１３へ送信するように構成される。光ファイバー８３４は、第３の混合ロッド８２２及び第４の混合ロッド８２３の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー８３４は、第３の混合ロッド８２２から受信される光信号を第４の混合ロッド８２３へ送信するように構成される。第１及び第２の混合ロッド８１２及び８１３は、一方の端部の上のＮ個の光ファイバー及び他方の端部の上の２個の光ファイバーに接続される。そのような混合ロッドは、２×Ｎ混合ロッドとして言及され得る。第３及び第４の混合ロッド８２２及び８２３は、一方の端部の上のＭ個の光ファイバー及び他方の端部の上の２個の光ファイバーに接続される。そのような混合ロッドは、２×Ｍ混合ロッドとして言及され得る。

図８において示される光ネットワークにおいて、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０のうちの１つによって送られる各々の信号、及び第２の複数のライン交換可能ユニット８２０のうちの１つによって送られる各々の信号は、第１及び第２の複数のライン交換可能ユニット８１０及び８２０のライン交換可能ユニット全てによって受信される。一実施例において、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０のうちの１つによって送られる信号は、電気信号として第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１のうちの１つに対して送られ、光信号に変換されて、光ファイバー８１４のうちの１つを介して第１の混合ロッド８１２に送られる。第１の混合ロッド８１２から、光信号は光ファイバー８３１及び光ファイバー８３２を介して送られる。第２の混合ロッド８１３は、光ファイバー８３１を介して光信号を受信し、光ファイバー８１５の各々に沿って光信号を第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１へ送る。光信号は、電気信号に変換されて、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０の各々へ送られる。第４の混合ロッド８２３は、光ファイバー８３２を介して光信号を受信し、光ファイバー８２５の各々に沿って光信号を第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１へ送る。光信号は、電気信号に変換されて、第２の複数のライン交換可能ユニット８２０の各々へ送られる。類似の実施例において、第２の複数のライン交換可能ユニット８２０のうちの１つによって送られる信号は、電気信号として第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１のうちの１つに対して送られ、光信号に変換されて、光ファイバー８２４のうちの１つを介して第３の混合ロッド８２２に送られる。第３の混合ロッド８２２から、光信号は光ファイバー８３３及び光ファイバー８３４を介して送られる。第４の混合ロッド８２３は、光ファイバー８３４を介して光信号を受信し、光ファイバー８２５の各々に沿って光信号を第２の複数の光電気メディアコンバータ８２１へ送る。光信号は、電気信号に変換されて、第２の複数のライン交換可能ユニット８２０の各々へ送られる。第２の混合ロッド８１３は、光ファイバー８３３を介して光信号を受信し、光ファイバー８１５の各々に沿って光信号を第１の複数の光電気メディアコンバータ８１１へ送る。光信号は、電気信号に変換されて、第１の複数のライン交換可能ユニット８１０の各々へ送られる。

光ファイバー８１４、８１５、８２４、８２５、及び８３１から８３４を含んで、光ネットワーク８００の中に描かれた光ファイバーの全ては、プラスチック光ファイバー又はガラス光ファイバーであり得る。光ネットワーク８００は、ライン交換可能ユニット１０１を接続するために、図１において描かれたビークル１００の中で使用され得る。混合ロッド８１２及び８１３のペアは、ビークル１００の前におけるライン交換可能ユニット１０１を混合ロッド８１２及び８１３のペアに接続する、光ファイバー８１４及び８１５の長さを最小にするように、ビークルの前の近くに置かれ得る。例えば、混合ロッド８１２及び８１３のペアは、光ファイバー８１４及び８１５の長さが約１０メートルを超えないように、置かれ得る。混合ロッド８２２及び８２３のペアは、ビークル１００の後ろにおけるライン交換可能ユニット１０１を混合ロッド８２２及び８２３のペアに接続する、光ファイバー８２４及び８２５の長さを最小にするように、ビークルの後ろの近くに置かれ得る。例えば、混合ロッド８２２及び８２３のペアは、光ファイバー８２４及び８２５の長さが約２０メートルを超えないように、置かれ得る。そのような場合、光ファイバー８３２及び８３３の長さは、光ファイバー８１４、８１５、８２４、及び８２５の長さよりも長い。例えば、光ファイバー８３２及び８３３の長さは、約５０メートル以上かつ約１００メートル以下の範囲内に含まれる。一実施例において、光ファイバー８１４、８１５、８２４、及び８２５の長さは１８メートル以下であり得、光ファイバー８３２及び８３３の長さは７０メートル以下であり得る。この実施例において、任意の２つのライン交換可能ユニット１０１の間の距離は、９０メートルよりも長くならない。任意の２つのライン交換可能ユニット１０１の間のプラスチック光ファイバーの最大長さを有することは、任意の２つのライン交換ユニット１０１の間のプラスチック光ファイバーによってもたらされる光信号の遅れが、受け入れ可能な遅れの範囲内に入ることを確実にすることができる。

図８において描かれる光ネットワーク８００の１つの難題は、光ファイバー８１４、８１５、８２４、８２５、８３２、及び８３３に沿って送信される光信号の強度が、各々の信号が移動した長さに応じて変化するということである。例えば、光ファイバー８３１の長さは、光ファイバー８３３の長さよりもはるかに小さい。この実施例において、光ファイバー８３１から第２の混合ロッド８１３によって受信される光信号の強度は、光ファイバー８３３から第２の混合ロッド８１３によって受信される光信号の強度よりもはるかに強い。信号強度におけるそのような変動は、第２の混合ロッド８１３と接続される光電気メディアコンバータの中の受信機が、受信される光信号に対して非常に小さいダイナミックレンジを有することを要求する。以下において詳細に議論されるように、光ネットワークの様々な構成要素によって受信される光信号強度の範囲は、光中継器を採用すること、光減衰器を採用すること、及び光ファイバーの材料を変化させることのうちの１以上によって狭くすることができる。

図９は、光中継器９００の実施例を示している。光中継器９００は、光信号を光中継器９００の中へ運ぶように構成される入力光ファイバー９０１を含むことができる。光信号は、検出器９０２によって検出される光信号に基づいて電気信号９０４を生成するように構成されるバーストモード受信機ＡＳＩＣ９０３を含む検出器９０２によって受信されることができる。バーストモード受信機ＡＳＩＣ９０３、及び光中継器９００の中の任意の数の構成要素は、電源９０５によって電力を供給されることができる。電源９０５は、５ボルト又は２８ボルトの電力供給源とすることができる。電源９０５はまた、航空機の中の外部電力供給に接続されるように構成されるコネクタとすることができる。光中継器９００はまた、レーザー又はＬＥＤ９０８を駆動するレーザー又は光発光ダイオード（ＬＥＤ）ドライバー９０７を含むことができる。レーザー又はＬＥＤドライバー９０７は、バーストモード受信機ＡＳＩＣ９０３によって発生される電気信号９０４によって駆動されることができる。レーザー又はＬＥＤ９０８によって発生される光は、出力光ファイバー９０９に沿って送信されることができる。出力光ファイバー９０９に沿って送信される光信号は、入力光ファイバー９０１の上に受信される強度を高められたバージョンの光信号であり得る。図９において描かれる光中継器９００は、約１インチ×約１．５インチのサイズなどのように、かなり小さい。光中継器はまた、摂氏約−４０度以上かつ摂氏約８５度以下の範囲に含まれるなどのように、広い範囲の温度にわたり非常に安定して作動することができる。光源制御装置９０６は、摂氏−４０度以上かつ摂氏９５度以下の範囲に含まれるなどのように、広い作動温度範囲にわたり中継器９００のＬＥＤ又はレーザー光源の出力を安定化させることができる。光源制御装置はまた、レーザー又はＬＥＤドライバー９０７の不具合がＬＥＤ又はレーザーを常時駆動させるような場合に、レーザー又はＬＥＤドライバーのスイッチを切るように構成される、スタックオン保護用回路を含むことができる。ＬＥＤ又はレーザーが連続して駆動される状態におかれる場合には、全体のデータネットワークは作動を停止し、スタックオン保護用回路は、このような状態が発生することを妨げる。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、テーパ形混合ロッドの２つのペアを含む光ネットワーク１０００の変形例の概略図を示している。光ネットワーク１０００は、第１の複数のライン交換可能ユニット１０１０を含み、Ｎ個のライン交換可能ユニット１０１０−１から１０１０−Ｎを含む。システムはまた、第１の複数の光電気メディアコンバータ１０１１を含み、Ｎ個のライン光電気メディアコンバータ１０１１−１から１０１１−Ｎを含み、第１の複数の光電気コンバータ１０１１のうちの１つは、第１の複数のライン交換可能ユニット１０１０のうちの１つに対応する。第１の複数の光電気メディアコンバータ１０１１は、第１の複数のライン交換可能ユニット１０１０によって送られる電気信号を光信号に変換し、第１の複数のライン交換可能ユニット１０１０に送られる光信号を電気信号に変換する。第１の複数の光電気メディアコンバータ１０１１から送られる光信号は、光ファイバー１０１４を介して第１の混合ロッド１０１２に送られる。光ネットワーク１０００はまた、光ファイバー１０１５を介して第１の複数の光電気メディアコンバータ１０１１に接続される第２の混合ロッド１０１３を含む。光ファイバー１０１５は、第２の混合ロッド１０１３から第１の複数の光電気メディアコンバータ１０１１へ光信号を送信するように構成される。

光ネットワーク１０００は、第２の複数のライン交換可能ユニット１０２０を含み、Ｍ個のライン交換可能ユニット１０２０−１から１０２０−Ｍを含む。システムはまた、第２の複数の光電気メディアコンバータ１０２１を含み、Ｍ個のライン光電気メディアコンバータ１０２１−１から１０２１−Ｍを含み、第２の複数の光電気コンバータ１０２１のうちの１つは、第２の複数のライン交換可能ユニット１０２０のうちの１つに対応する。第２の複数の光電気メディアコンバータ１０２１は、第２の複数のライン交換可能ユニット１０２０によって送られる電気信号を光信号に変換し、第２の複数のライン交換可能ユニット１０２０に送られる光信号を電気信号に変換する。第２の複数の光電気メディアコンバータ１０２１から送られる光信号は、光ファイバー１０２４を介して第３の混合ロッド１０２２に送られる。光ネットワーク１０００はまた、光ファイバー１０２５を介して第２の複数の光電気メディアコンバータ１０２１に接続される第４の混合ロッド１０２３を含む。光ファイバー１０２５は、第４の混合ロッド１０２３から第２の複数の光電気メディアコンバータ１０２１へ光信号を送信するように構成される。

光ネットワーク１０００はまた、光ファイバー１０３１、１０３２、１０３３、及び１０３４を含む。光ファイバー１０３１は、第１の混合ロッド１０１２及び第２の混合ロッド１０１３の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー１０３１は、第１の混合ロッド１０１２から受信される光信号を第２の混合ロッド１０１３へ送信するように構成される。光中継器１０４３は、光ファイバー１０３１に接続されることができ、第２の混合ロッド１０１３に対する光信号の入力を所定の範囲まで強度を高めるように構成されることができる。光ファイバー１０３２は、第１の混合ロッド１０１２及び第４の混合ロッド１０２３の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー１０３２は、第１の混合ロッド１０１２から受信される光信号を第４の混合ロッド１０２３へ送信するように構成される。光ファイバー１０３３は、第２の混合ロッド１０１３及び第３の混合ロッド１０２２の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー１０３３は、第３の混合ロッド１０２２から受信される光信号を第２の混合ロッド１０１３へ送信するように構成される。光ファイバー１０３４は、第３の混合ロッド１０２２及び第４の混合ロッド１０２３の各々のより小さい端部に接続される。光ファイバー１０３４は、第３の混合ロッド１０２２から受信される光信号を第４の混合ロッド１０２３へ送信するように構成される。

光ファイバー１０３２は、光ファイバー１０３２に沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成される光中継器１０４１を含むことができる。第４の混合ロッド１０２３は、光ファイバー１０３４から所定の範囲内の光信号を受信する。第４の混合ロッド１０２３が光ファイバー１０３２から同じ所定の範囲内の光信号を受信することができるために、光中継器１０４１は、光ファイバー１０３２に沿って伝播する光信号が第４の混合ロッド１０２３に到達する際に所定の範囲内の強度を有するように、光ファイバー１０３２に沿って伝播する光信号の強度を増加させるように、選択され又は調整されることができる。光ファイバー１０３２の上での光中継器１０４１の配置はまた、光ファイバー１０３２から第４の混合ロッド１０２３によって受信される信号の強度に影響を与えることができる。例えば、図１０Ａにおいて示される実施例において、光中継器１０４１は、第１の混合ロッド１０１２に対してよりも第４の混合ロッド１０２３に対して近くなるように、光ファイバー１０３２に沿って置かれる。この実施例において、光ファイバー１０３２から第４の混合ロッド１０２３によって受信される信号は、光中継器１０４１が第１の混合ロッド１０１２に対して近くに置かれる状況よりも強度が高い。光ファイバー１０３３は、光ファイバー１０３３に沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成される光中継器１０４２を含むことができる。光中継器１０４２及び１０４３は、第２の混合ロッド１０１３が、光ファイバー１０３３及び光ファイバー１０３１から所定の範囲内の信号を受信するように、選択され又は調整されることができる。光ファイバー１０３３及び光ファイバー１０３１から第２の混合ロッド１０１３によって受信される信号が、所定の範囲内に含まれる場合、光電気メディアコンバータ１０１１は、光ファイバー１０１５を介して第２の混合ロッド１０１３から送られる信号を適正に受信するために、非常に小さいダイナミックレンジを有する必要はない。

図１０Ｂにおいて描かれる光ネットワーク１０００の変形例において、光ファイバー１０３２は、光ファイバー１０３２に沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成される光中継器１０５１を含む。光中継器１０５１は、第４の混合ロッド１０２３に対してよりも第１の混合ロッド１０１２に対して近くなるように置かれる。光中継器１０５１が光ファイバー１０２３に沿って伝播する光信号の強度を増加させる一方で、光中継器１０５１及び第４の混合ロッド１０２３の間の光ファイバー１０３２の長さは、光信号の強度を減衰させる。光ファイバー１０３４はまた、光ファイバー１０３４に沿って伝播する光信号を減衰させるように構成される減衰器１０５２を含む。光中継器１０５１の位置及び機能並びに減衰器１０５２の機能の組み合わせは、第４の混合ロッド１０２３が光ファイバー１０３２及び光ファイバー１０３４から所定の範囲内の強度を有する信号を受信することをもたらす。同様に、光ファイバー１０３３は、光ファイバー１０３３に沿って伝播する光信号の強度を増加させるように構成される光中継器１０５３を含み、光ファイバー１０３１は、光ファイバー１０３１に沿って伝播する光信号を減衰させるように構成される減衰器１０５４を含む。光中継器１０５３の位置及び機能並びに減衰器１０５４の機能の組み合わせは、第２の混合ロッド１０１３が光ファイバー１０３１及び光ファイバー１０３３から所定の範囲内の強度を有する信号を受信することをもたらす。

図１０Ａ及び図１０Ｂにおいては描かれていないが、光中継器及び減衰器は、光ネットワーク１０００の範囲内の他の位置において使用され得る。例えば、光ファイバー１０１４のうちの様々なものは、１以上の光中継器及び光減衰器を含むことができる。光ファイバー１０１４のうちの様々なものの上での光中継器及び／又は光減衰器の使用は、光ファイバー１０１４から第１の混合ロッド１０１２によって受信される光信号の強度を、所定の範囲の信号強度へ限定する。加えて、光中継器及び／又は光減衰器は、それらの光ファイバーの上で伝播する信号の強度を同様に調整するために、光ファイバー１０１５、１０２４、及び１０２５などの他の光ファイバーの上で使用され得る。

図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、テーパ形混合ロッドの２つのペアを含む光ネットワーク１１００の変形例の概略図を示している。光ネットワーク１１００は、第１の複数のライン交換可能ユニット１１１０を含み、Ｎ個のライン交換可能ユニット１１１０−１から１１１０−Ｎを含む。システムはまた、第１の複数の光電気メディアコンバータ１１１１を含み、Ｎ個のライン光電気メディアコンバータ１１１１−１から１１１１−Ｎを含み、第１の複数の光電気コンバータ１１１１のうちの１つは、第１の複数のライン交換可能ユニット１１１０のうちの１つに対応する。第１の複数の光電気メディアコンバータ１１１１は、第１の複数のライン交換可能ユニット１１１０によって送られる電気信号を光信号に変換し、第１の複数のライン交換可能ユニット１１１０に送られる光信号を電気信号に変換する。第１の複数の光電気メディアコンバータ１１１１から送られる光信号は、光ファイバー１１１４を介して第１の混合ロッド１１１２に送られる。光ネットワーク１１００はまた、光ファイバー１１１５を介して第１の複数の光電気メディアコンバータ１１１１に接続される第２の混合ロッド１１１３を含む。光ファイバー１１１５は、第２の混合ロッド１１１３から第１の複数の光電気メディアコンバータ１１１１へ光信号を送信するように構成される。

光ネットワーク１１００は、第２の複数のライン交換可能ユニット１１２０を含み、Ｍ個のライン交換可能ユニット１１２０−１から１１２０0−Ｍを含む。システムはまた、第２の複数の光電気メディアコンバータ１１２１を含み、Ｍ個のライン光電気メディアコンバータ１１２１−１から１１２１−Ｍを含み、第２の複数の光電気コンバータ１１２１のうちの１つは、第２の複数のライン交換可能ユニット１１２０のうちの１つに対応する。第２の複数の光電気メディアコンバータ１１２１は、第２の複数のライン交換可能ユニット１１２０によって送られる電気信号を光信号に変換し、第２の複数のライン交換可能ユニット１１２０に送られる光信号を電気信号に変換する。第２の複数の光電気メディアコンバータ１１２１から送られる光信号は、光ファイバー１１２４を介して第３の混合ロッド１１２２に送られる。光ネットワーク１１００はまた、光ファイバー１１２５を介して第２の複数の光電気メディアコンバータ１１２１に接続される第４の混合ロッド１１２３を含む。光ファイバー１１２５は、第４の混合ロッド１１２３から第２の複数の光電気メディアコンバータ１１２１へ光信号を送信するように構成される。

図１１Ａにおいて描かれる光ネットワーク１１００の変形例において、光信号は、第１の混合ロッド１１１２から光ファイバー１１３１及び光ファイバー１１３２を介して第４の混合ロッド１１２３へ送信される。光ファイバー１１３１は、ハードクラッドシリカ（ＨＣＳ）光ファイバー又は他の形のガラス光ファイバーなどの、ガラス光ファイバーであってもよい。信号強度における損失は、概して、プラスチック光ファイバーよりもガラス光ファイバーの方が低く、それは、これらの２つの異なるファイバーの種類における材料の差異によるものである。いくつかのガラス光ファイバーが、１００メートルの長さまでの無視できる光損失を有する（例えば、ガラス光ファイバーの損失は０．０８デシベル／キロメートル以下であり、１００メートルの損失は０．８デシベル以下にすぎない）一方で、いくつかのプラスチック光ファイバーは、０．２デシベル／メートルの損失を有する。それゆえ、ガラス光ファイバーを使用することは、長いセクションの光ファイバーを有する場合に有利である。ガラス光ファイバーはまた、プラスチックの光ファイバーよりも起伏がなく、より頻繁に折れ易い傾向がある。ガラス光ファイバーはまた、概して、プラスチックの光ファイバーよりも重い。ガラス光ファイバーはまた、概して、プラスチック光ファイバーよりも大きい曲げ半径を有し、それによって、狭い場所に設置することがより困難である。例えば、４００ミクロンのガラス光ファイバーは、４７ミリメートルの曲げ半径を有し、１ミリメートルのガラス光ファイバーは、１１８ミリメートルの曲げ半径を有する。ガラス光ファイバーを使用する及び／又はプラスチック光ファイバーを使用するかの選択は、任意の与えられたシステムの望ましい特性に依存する。光ファイバー１１３１及び光ファイバー１１３２の間の接続において、光コネクタが、光ファイバー１１３１及び光ファイバー１１３２を適正につなぎ合わせるために使用される。光信号はまた、第３の混合ロッド１１２２から光ファイバー１１３６を介して第４の混合ロッド１１２３へ送信される。光ファイバー１１３６はまた、光減衰器１１４１を有することができる。光減衰器１１４１は、光ファイバー１１３２及び光ファイバー１１３６から第４の混合ロッド１１２３に入ってくる信号の強度を所定の範囲内に含まれるようにするために採用される。

光信号は、第３の混合ロッド１１２２から光ファイバー１１３４及び光ファイバー１１３５を介して第２の混合ロッド１１１３へ送信される。光ファイバー１１３４は、ガラス光ファイバーであり得、光ファイバー１１３５は、プラスチック光ファイバーであり得る。光ファイバー１１３４及び光ファイバー１１３５の間の接続において、光コネクタが、光ファイバー１１３４及び光ファイバー１１３５を適正につなぎ合わせるために使用され得る。光信号はまた、第１の混合ロッド１１１２から光ファイバー１１３３を介して第２の混合ロッド１１１３へ送信される。光ファイバー１１３５はまた、光減衰器１１４２を有することができる。光減衰器１１４２は、光ファイバー１１３３及び光ファイバー１１３５から第２の混合ロッド１１１３に入ってくる信号の強度を所定の範囲内に含まれるようにするために採用される。

図１１Ｂにおいて描かれる光ネットワーク１１００の変形例において、光信号は、第１の混合ロッド１１１２から光ファイバー１１５１、光ファイバー１１５２、及び光ファイバー１１５３を介して第４の混合ロッド１１２３へ送信される。光ファイバー１１５１及び１１５３は、プラスチック光ファイバーであり得、一方、光ファイバー１１５２は、ガラス光ファイバーであり得る。光ファイバー１１５１及び１１５３は、光ファイバー１１５２とは異なる直径を有している可能性がある。例えば、光ファイバー１１５１及び１１５３がプラスチック光ファイバーであり、光ファイバー１１５２がガラス光ファイバーである場合、光ファイバー１１５１及び１１５３の直径は、光ファイバー１１５２よりも大きい。光ファイバー１１５１及び光ファイバー１１５２の間の接続１１６１において、半球レンズが、より大きい直径を有する光ファイバー１１５１からより小さい直径を有する光ファイバー１１５２への光信号の適正な送信を確実にするために採用され得る。半球レンズは、以下に図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、及び図１２Ｄとの関係において、より詳細に議論される。光ファイバー１１５２及び光ファイバー１１５３の間の接続１１６２において、半球レンズは必要とされない。接続１１６１及び１１６３は、光ファイバーを適正につなぎ合わせるために、光コネクタを含む。光信号はまた、第３の混合ロッド１１２２から光ファイバー１１５８を介して第４の混合ロッド１１２３へ送信される。光ファイバー１１５８はまた、光減衰器１１４１を有することができる。光減衰器１１４１は、光ファイバー１１５３及び光ファイバー１１５８から第４の混合ロッド１１２３に入ってくる信号の強度を所定の範囲内に含まれるようにするために採用され得る。

光信号は、第３の混合ロッド１１２２から光ファイバー１１５５、光ファイバー１１５６、及び光ファイバー１１５７を介して第２の混合ロッド１１１３へ送信される。光ファイバー１１５５及び１１５７は、プラスチック光ファイバーであり得、一方、光ファイバー１１５６は、ガラス光ファイバーであり得る。光ファイバー１１５５及び光ファイバー１１５６の間の接続１１６３において、半球レンズが、より大きい直径を有する光ファイバー１１５５からより小さい直径を有する光ファイバー１１５６への光信号の適正な送信を確実にするために採用され得る。光ファイバー１１５６及び光ファイバー１１５７の間の接続１１６４において、半球レンズは必要とされない。接続１１６３及び１１６４は、光ファイバーを適正につなぎ合わせるために、光コネクタを含む。光信号はまた、第１の混合ロッド１１１２から光ファイバー１１５４を介して第２の混合ロッド１１１３へ送信される。光ファイバー１１５７はまた、光減衰器１１４２を有することができる。光減衰器１１４２は、光ファイバー１１５４及び光ファイバー１１５７から第２の混合ロッド１１１３に入ってくる信号の強度を所定の範囲内に含まれるようにするために採用され得る。

図１１Ｃにおいて描かれる光ネットワーク１１００の変形例において、光信号は、第１の混合ロッド１１１２から光ファイバー１１５１、光ファイバー１１５２、及び光ファイバー１１５３を介して第４の混合ロッド１１２３へ送信される。光ファイバー１１５１及び１１５３は、プラスチック光ファイバーであり得、一方、光ファイバー１１５２は、ガラス光ファイバーであり得る。たとえ光ファイバー１１５１及び１１５３がプラスチック光ファイバーであり、光ファイバー１１５２がガラス光ファイバーであったとしても、光ファイバー１１５１から１１５３は同じ直径を有している。そのような場合、光ファイバー１１５１及び光ファイバー１１５２の間の接続１１７１において、半球レンズは必要とされない。光ファイバー１１５２及び光ファイバー１１５３の間の接続１１７２において、半球レンズは必要とされない。それに加えて、光ファイバー１１５３又は光ファイバー１１５８から第４の混合ロッド１１２３へ入る信号の強度を所定の範囲内に含まれるようにするために、光ファイバー１１５３又は光ファイバー１１５８の上に光減衰器は必要とされない。例えば、第１の混合ロッド１１１２及び第３の混合ロッド１１２２を離れる光信号が類似である場合、かつ光ファイバー１１５１から１１５３に沿って伝播する信号によって被る損失が、光ファイバー１１５８に沿って伝播する信号によって被る損失と同等である場合、その結果、光ファイバー１１５３及び光ファイバー１１５８から第４の混合ロッド１１２３に入る信号の強度を所定の範囲内に含まれるようにするために、光中継器又は光減衰器は必要とされない。

光信号は、第３の混合ロッド１１２２から光ファイバー１１５５、光ファイバー１１５６、及び光ファイバー１１５７を介して第２の混合ロッド１１１３へ送信される。光ファイバー１１５５及び１１５７は、プラスチック光ファイバーであり得、一方、光ファイバー１１５６は、ガラス光ファイバーであり得る。たとえ光ファイバー１１５５及び１１５７がプラスチック光ファイバーであり、光ファイバー１１５６がガラス光ファイバーであったとしても、光ファイバー１１５５から１１５７は同じ直径を有している。そのような場合、光ファイバー１１５５及び光ファイバー１１５６の間の接続１１７３において、半球レンズは必要とされない。光ファイバー１１５６及び光ファイバー１１５７の間の接続１１７４において、半球レンズは必要とされない。それに加えて、光ファイバー１１５４又は光ファイバー１１５７から第２の混合ロッド１１１３へ入る信号の強度を所定の範囲内に含まれるようにするために、光ファイバー１１５４又は光ファイバー１１５７の上に光減衰器は必要とされない。

図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、及び図１２Ｄは、光ファイバーの間の接続の実施例を描いている。図１２Ａは、第１の光ファイバー１２１０及び第２の光ファイバー１２１３の間の接続を描いている。第１の光ファイバー１２１０は、保護用のシース１２１１及び光学コア１２１２を有する。第２の光ファイバー１２１３は、保護用のシース１２１４及び光学コア１２１５を有する。図１２Ａにおいて示される実施例において、第１の光ファイバー１２１０の光学コア１２１２は、第２の光ファイバー１２１３の光学コア１２１５と実質的に同じ直径を有する。光学コア１２１２及び１２１５は両方とも、プラスチック材料又はガラス材料などの同じ材料を有することができ、又はそれらは異なった材料であってもよい。第１の光ファイバー１２１０の光学コア１２１２は第２の光ファイバー１２１３の光学コア１２１５と実質的に同じ直径を有しているので、第１の光ファイバー１２１０に沿って入る入力光１２１６は、第２の光ファイバー１２１３の中へと移行して最小の損失を伴って光１２１７として出て行く。

図１２Ｂは、第１の光ファイバー１２２０及び第２の光ファイバー１２２３の間の接続を描いている。第１の光ファイバー１２２０は、保護用のシース１２２１及び光学コア１２２２を有する。第２の光ファイバー１２２３は、保護用のシース１２２４及び光学コア１２２５を有する。図１２Ｂにおいて示される実施例において、第１の光ファイバー１２２０の光学コア１２２２は、第２の光ファイバー１２２３の光学コア１２２５と異なる直径を有する。一実施例において、光学コア１２２２は１ミリメートルの直径を有し、一方、光学コア１２２５は４００ミクロンの直径を有する。たとえ光学コア１２２２及び１２２５の直径が異なるとしても、保護用のシース１２２１及び１２２４の外側の直径は、未だ実質的に同じである。光学コア１２２２及び１２２５は両方とも、プラスチック材料又はガラス材料などの同じ材料を有することができ、又はそれらは異なった材料であってもよい。第１の光ファイバー１２２０の光学コア１２２２は、第２の光ファイバー１２２３の第２の光学コア１２２５の直径よりも大きいので、第１の光ファイバー１２２０に沿って入る入力光１２２６の全てが、第２の光ファイバー１２１３の中へと移行するわけではない。それゆえ、第１の光ファイバー１２２０に沿って入ったよりも実質的に少ない光１２２７が、第２の光ファイバー１２２３に沿って出て行く。

図１２Ｃは、図１２Ｂにおいて示された光の損失を克服する一実施例を描いている。図１２Ｃは、第１の光ファイバー１２３０及び第２の光ファイバー１２３３の間の接続を描いている。第１の光ファイバー１２３０は、保護用のシース１２３１及び光学コア１２３２を有する。第２の光ファイバー１２３３は、保護用のシース１２３４及び光学コア１２３５を有する。第１の光ファイバー１２３０の光学コア１２３２は、第２の光ファイバー１２３３の光学コア１２３５よりも大きいコア直径を有している。半球レンズ１２３８は、第１の光ファイバー１２３０及び第２の光ファイバー１２３３の間の接続に位置決めされる。第１の光ファイバー１２３０に入る光１２３６が半球レンズ１２３８に遭遇すると、半球レンズ１２３８は、光を、第２の光ファイバー１２３３の光学コア１２３５のより小さい直径へと集中する。半球レンズ１２３８が、実質的に全ての光１２３６を第２の光ファイバー１２３３の光学コア１２３５へと集中するので、第１の光ファイバー１２３０に沿って入る入力光１２３６の実質的に全てが、第２の光ファイバー１２３３へと移行することができ、図１２Ｂにおいて示された場合よりもかなり少ない損失を伴って光１２３７として出て行く。

図１２Ｄは、第１の光ファイバー１２４０及び第２の光ファイバー１２４３の間の接続を描いている。第１の光ファイバー１２４０は、保護用のシース１２４１及び光学コア１２４２を有する。第２の光ファイバー１２４３は、保護用のシース１２４４及び光学コア１２４５を有する。図１２Ｄにおいて示される実施例において、第１の光ファイバー１２４０の光学コア１２４２は、第２の光ファイバー１２４３の光学コア１２４５と異なる直径を有する。第１の光ファイバー１２４０の光学コア１２４２は第２の光ファイバー１２４３の光学コア１２４５よりも小さいので、第１の光ファイバー１２４０に沿って入る入力光１２４６の実質的に全ては、第２の光ファイバー１２４３の中へと移行することができ、最小の損失を伴って光１２４７として出て行く。

混合ロッドのペアを有する光ネットワークの上述の実施例は、混合ロッドの２つのペアを含む。しかしながら、光ネットワークは、混合ロッドの２つのペアだけに限定されない。図１３は、混合ロッドの３つのペアを有する光ネットワークの実施例を示している。混合ロッドの第１のペア１３１０及び１３２０は、任意の数Ｘのライン交換可能ユニットに接続されることができる。混合ロッドの各々１３１０及び１３２０が、一側面においてＸ個のライン交換可能ユニットと接続され、他方の側面において３つの伝送線に接続され、混合ロッドの各々１３１０及び１３２０は、３×Ｘ混合ロッドとなる。混合ロッドの第２のペア１３３０及び１３４０は、任意の数Ｙのライン交換可能ユニットに接続されることができる。混合ロッドの各々１３３０及び１３４０が、一側面においてＹ個のライン交換可能ユニットと接続され、他方の側面において３つの伝送線に接続され、混合ロッドの各々１３３０及び１３４０は、３×Ｙ混合ロッドとなる。混合ロッドの第３のペア１３５０及び１３６０は、任意の数Ｚのライン交換可能ユニットに接続されることができる。混合ロッドの各々１３５０及び１３６０が、一側面においてＺ個のライン交換可能ユニットと接続され、他方の側面において３つの伝送線に接続され、混合ロッドの各々１３５０及び１３６０は、３×Ｚ混合ロッドとなる。混合ロッドの各々のより小さい側面は、互いに接続される必要がある混合ロッドの３つのペアが存在するので、３つの入力又は出力を有する。同様のシステムが使用されて、任意の与えられる光ネットワークにおいて使用される混合ロッドのペアの数をスケールアップすることができる。

本明細書の中において説明される光ネットワークにおいて、光信号は任意の色の光を使用して生成される。赤い光は光システムにおいて使用される一般的な光であるが、他の色も使用され得る。光システムにおいて緑の光を使用することは有益である。緑のＬＥＤの送信機は、１０デシベルをピークとする光強度を有することができる。緑の光は、赤い光（約６５０ナノメートル）よりも短い波長（約５００ナノメートル）を有し、より短い波長はより長い波長よりも少ない損失をプラスチック光ファイバーの中で被る。例えば、緑の光は、プラスチック光ファイバーの中で約０．２デシベル／メートルの光損失を有する赤い光と比較して、プラスチック光ファイバーの中で最大０．１５デシベル／メートルの損失を被る。最悪のシナリオのもとにおいても、プラスチック光ファイバーの中で緑の光が被る最大損失は、光ネットワークが全てプラスチック光ネットワークとなることを可能にする。全てプラスチック光ネットワークを、航空機などの環境において使用することは、一部ガラス光ファイバーを含むネットワークよりも起伏がある一方で、大きな影響を与える程度の重量及び容量の節約をもたらす。

上述の実施例がビークルの中の単一の光ネットワークを議論した一方で、単一のビークルの中に複数の光ネットワークを有することも可能である。例えば、航空機の環境において、冗長光ネットワークは、ライン交換可能ユニットを接続するために使用され、ライン交換可能ユニットが互いの接続を失う可能性を低減することができる。そのような冗長ネットワークは、全て光ネットワークとなるか、又は光及び電気のネットワークのいくつかの組み合わせとなることができる。電気バスシステムを光ファイバーネットワークに置き代えることは、大きな影響を与える節約をもたらすことができる。例えば、民間航空機において、光ネットワークの重量は、対応する電気ネットワークの重量よりも３５０ポンド少なく、光ネットワークのサイズは、対応する電気ネットワークのサイズよりも１５立方フィート少なく、光ネットワークの電力消費は、対応する電気ネットワークの電力消費よりも６００ワット少なく、かつ光ネットワークの費用は、対応する電気ネットワークの費用よりも２５０，０００ドル安くなり得る。さらに、光ネットワークは、概して、電気ネットワークによってもたらされる電磁干渉のリスクを持たない。

本開示の実施形態は、図１４において示される航空機の製造及び保守方法１４００、及び図１５に示す航空機１５００の文脈の中で説明することができる。生産前の段階では、航空機の製造及び保守方法１４００は、航空機１５００の仕様及び設計１４０２並びに材料の調達１４０４を含み得る。

生産段階では、構成要素及びサブアセンブリの製造１４０６と、航空機１５００のシステムインテグレーション１４０８とが行われる。その後、航空機１５００を運航１４１２に供するために、認可及び納品１５１０が行われる。顧客により運航される間に、航空機１５００は定期的な整備及び保守１４１４（改造、再構成、改修なども含みうる）が予定される。

航空機の製造及び保守方法１４００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実施又は実行され得る。本明細書の目的のために、システムインテグレーターは、限定しないが、任意の数の航空機メーカー、及び主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、例えば、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。

図１５に示されるように、航空機の製造及び保守方法１４００によって製造された航空機１５００は、複数のシステム１５０４及び内装１５０６を有する機体１５０２を含み得る。システム１５０４の例には、推進システム１５０８、電気システム１５１０、油圧システム１５１２、及び環境システム１５１４の１つ以上が含まれる。この実施例には任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の原理は、自動車産業などの他の産業にも適用し得る。

本明細書の中で具現化される装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１４００の１以上の段階で使用可能である。例えば、限定しないが、構成要素及びサブアセンブリの製造１４０６に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機１５００の運航中に製造される構成要素又はサブアセンブリと同様の方法で作製又は製造し得る。

とりわけ、「できる」、「し得る」、「かもしれない」、「可能性がある」、「例えば」などの条件付き言語は、特に別途述べられていなければ、又は使用される文脈の範囲内で理解されなければ、概して、特定の実施形態は、他の実施形態が含まない一方で、特定の特徴、要素、及び／又はステップを含む、ということを伝えることを意図している。それゆえ、そのような条件付き言語は、概して、特徴、要素、及び／又はステップが任意のやり方において１以上の実施形態に対して必要とされることを意図するものではなく、かつ１以上の実施形態が、著者の入力又は促しがあってもなくても、これらの特徴、要素、及び／又はステップが任意の特定の実施形態において誘導され、又は実行されるか否かを決定するためのロジックを、必ずしも含むことを意図するものでもない。用語「備える」、「含む」、「有する」などは、類義語であり、制約の存在しないやり方で包括的に使用され、付加的な要素、特徴、動き、作動などを排除するものではない。また、用語「又は」は、包括的な意味で使用され（排除する意味で使用されず）、それによって、例えば、要素のリストを接続する場合、用語「又は」はそのリストの中の要素の１つ、一部、若しくは全てを意味する。

一般的に、上述した様々な特徴及び工程は、互いに独立して使用されるものであり、又は異なるやり方において組み合わされる。全ての潜在的な組み合わせ及び部分組み合わせは、本開示の範囲内に含まれることが意図されている。それに加えて、特定の方法又は工程のブロックは、いくつかの実施態様において省略されている。本明細書の中で説明された方法及び工程はまた、特定のシークエンスに限定されず、それに関するブロック又は段階は、適切な他のシークエンスにおいても実行され得る。例えば、説明されたブロック又は段階は、特に開示された順番において実行されるのではなく、又は複数のブロック若しくは段階は、単一のブロック若しくは段階の中に組み合わせることもできる。例示的なブロック又は段階は、連続して、平行して、又はいくつかの他のやり方において実行されることができる。ブロック又は段階は、開示された例示的実施形態に付加することも、それらから排除することもできる。本明細書の中において開示された例示的システム及び構成要素は、説明されたものとは異なった構成とすることもできる。例えば、開示された例示的実施形態と比較して、要素を付加したり、排除したり、再配置したりすることができる。

特定の実施例又は例示的実施形態が開示された一方で、これらの実施形態は、例示のためだけに提供されたものであり、本明細書の中で開示された発明の範囲を限定するものではない。実際、本明細書の中において説明された新規な方法及びシステムは、様々な他の形において具現化されることができる。添付する特許請求の範囲及びそれらの等価物は、そのような形又は変形例をカバーすることが意図されており、そのような形又は変形例は、本明細書の中で開示された特定の発明の範囲及び主旨の範囲内に含まれることが意図されている。

１００ ビークル
１０１ ライン交換可能ユニット
１１０ 第１のグループ
１２０ 第２のグループ
２００ ビークル
２０１ ライン交換可能ユニット
２１０ バス
２１１ スタブケーブル及び電流モードカプラー
３００ ビークル
３０１ ライン交換可能ユニット
３１０ 光スターカプラー
３１１ 光ファイバー
４００ ビークル
４０１ ライン交換可能ユニット
４１０ 第１の対称スターカプラー
４１１ プラスチック光ファイバー伝送線
４１２ プラスチック光ファイバー受信線
４２０ 第２の対称スターカプラー
４２１ プラスチック光ファイバー伝送線
４２２ プラスチック光ファイバー受信線
４３１ 第１の長い光ファイバー伝送線
４３２ 第２の長い光ファイバー伝送線
５００ 光ネットワーク
５１０ 第１の複数のライン交換ユニット
５１１ 第１の複数の光電気メディアコンバータ
５１２ 第１の対称スターカプラー
５１３ プラスチック光ファイバー
５１４ プラスチック光ファイバー
５２０ 第２の複数のライン交換可能ユニット
５２１ 第２の複数の光電気メディアコンバータ
５２２ 第２の対称スターカプラー
５２３ プラスチック光ファイバー
５２４ プラスチック光ファイバー
５３１ 第１の長い伝送光ファイバー
５３２ 第２の長い伝送光ファイバー
５４１ 光伝送
５４２ エコー光伝送
５４３ 光伝送
５４４ エコー光伝送
６１０ 混合ロッド
６１１ 第１の面
６１２ 第２の面
６２１ 第１の面のサイズ
６２２ 第２の面のサイズ
６２３ 混合ロッドの長さ
６２４ 軸６３０混合ロッド
６３１ 第１の面
６３２ 第２の面
６４０ 光ファイバーの第１のセット
６５０ 光ファイバーの第２のセット
７００ システム
７１０ 混合ロッド
７１１ 第１の面
７１２ 光ファイバーの第１のセット
７１３ 第２の面
７１４ 光ファイバー
７２０ 混合ロッド
７２１ 第１の面
７２２ 光ファイバーの第２のセット
７２３ 第２の面
７２４ 光ファイバー
７３０ 光ファイバー
７４０ 単一のハウジング
７４１ 領域
７４２ 領域
７４３ 領域
７４４ 領域
８００ 光ネットワーク
８１０ 第１の複数のライン交換可能ユニット
８１１ 第１の複数の光電気メディアコンバータ
８１２ 第１の混合ロッド
８１３ 第２の混合ロッド
８１４ 光ファイバー
８１５ 光ファイバー
８２０ 第２の複数のライン交換可能ユニット
８２１ 第２の複数の光電気メディアコンバータ
８２２ 第３の混合ロッド
８２３ 第４の混合ロッド
８２４ 光ファイバー
８２５ 光ファイバー
８３１ 光ファイバー
８３２ 光ファイバー
８３４ 光ファイバー
９００ 光中継器
９０１ 入力光ファイバー
９０２ 検出器
９０３ バーストモード受信機ＡＳＩＣ
９０４ 電気信号
９０５ 電源
９０６ 光源制御装置
９０７ ＬＥＤドライバー
９０８ ＬＥＤ
９０９ 出力光ファイバー
１０００ 光ネットワーク
１０１０ 第１の複数のライン交換可能ユニット
１０１１ 第１の複数の光電気メディアコンバータ
１０１２ 第１の混合ロッド
１０１３ 第２の混合ロッド
１０１４ 光ファイバー
１０１５ 光ファイバー
１０２０ 第２の複数のライン交換可能ユニット
１０２１ 第２の複数の光電気メディアコンバータ
１０２２ 第３の混合ロッド
１０２３ 第４の混合ロッド
１０２４ 光ファイバー
１０２５ 光ファイバー
１０３１ 光ファイバー
１０３２ 光ファイバー
１０３３ 光ファイバー
１０３４ 光ファイバー
１０４１ 光中継器
１０４２ 光中継器
１０４３ 光中継器
１０５１ 光中継器
１０５２ 減衰器
１０５３ 光中継器
１０５４ 減衰器
１１００ 光ネットワーク
１１１０ 第１の複数のライン交換可能ユニット
１１１１ 第１の複数の光電気メディアコンバータ
１１１２ 第１の混合ロッド
１１１３ 第２の混合ロッド
１１１４ 光ファイバー
１１１５ 光ファイバー
１１２０ 第２の複数のライン交換可能ユニット
１１２１ 第２の複数の光電気メディアコンバータ
１１２２ 第３の混合ロッド
１１２３ 第４の混合ロッド
１１２４ 光ファイバー
１１２５ 光ファイバー
１１３１ 光ファイバー
１１３２ 光ファイバー
１１３３ 光ファイバー
１１３４ 光ファイバー
１１３５ 光ファイバー
１１３６ 光ファイバー
１１４１ 光減衰器
１１４２ 光減衰器
１１５１ 光ファイバー
１１５２ 光ファイバー
１１５３ 光ファイバー
１１５４ 光ファイバー
１１５５ 光ファイバー
１１５６ 光ファイバー
１１５７ 光ファイバー
１１５８ 光ファイバー
１１７１ 接続
１１７２ 接続
１１７３ 接続
１１７４ 接続
１２１０ 第１の光ファイバー
１２１１ 保護用のシース
１２１２ 光学コア
１２１３ 第２の光ファイバー
１２１４ 保護用のシース
１２１５ 光学コア
１２１６ 入力光
１２１７ 光
１２２０ 第１の光ファイバー
１２２１ 保護用のシース
１２２２ 光学コア
１２２３ 第２の光ファイバー
１２２４ 保護用のシース
１２２５ 光学コア
１２２６ 入力光
１２２７ 光
１２３０ 第１の光ファイバー
１２３１ 保護用のシース
１２３２ 光学コア
１２３３ 第２の光ファイバー
１２３４ 保護用のシース
１２３５ 光学コア
１２３６ 光
１２３７ 光
１２３８ 半球レンズ
１２４０ 第１の光ファイバー
１２４１ 保護用のシース
１２４２ 光学コア
１２４３ 第２の光ファイバー
１２４４ 保護用のシース
１２４５ 光学コア
１２４６ 入力光
１２４７ 光
１３１０ 混合ロッドの第１のペアの一方
１３２０ 混合ロッドの第１のペアの他方
１３３０ 混合ロッドの第２のペアの一方
１３４０ 混合ロッドの第２のペアの他方
１３５０ 混合ロッドの第３のペアの一方
１３６０ 混合ロッドの第４のペアの他方
１４００ 方法
１４０２ ブロック
１４０４ ブロック
１４０６ ブロック
１４０８ ブロック
１４１０ ブロック
１４２０ ブロック
１４１４ ブロック
１５００ 航空機
１５０２ 機体
１５０４ システム
１５０６ 内装
１５０８ 推進システム
１５１０ 電気システム
１５１２ 油圧システム
１５１４環境システム

Claims (12)

1. テーパ形混合ロッドの第１のペアと、
   テーパ形混合ロッドの第２のペアと、
   前記テーパ形混合ロッドの第１のペアから第１の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバーと、
   前記テーパ形混合ロッドの第２のペアから第２の複数のライン交換可能ユニットへ通信可能に結合される第２の複数のプラスチック光ファイバーと、
   前記テーパ形混合ロッドの第１のペアから前記テーパ形混合ロッドの第２のペアへ通信可能に結合される少なくとも１つのプラスチック光ファイバーとを備える、光ネットワークアーキテクチャ。
2. 前記少なくとも１つのプラスチック光ファイバーの第１の端部は、前記混合ロッドの第１のペアのうちの１つと結合され、前記少なくとも１つの光ファイバーの第２の端部は、前記混合ロッドの第２のペアのうちの１つと結合される、請求項１に記載の光ネットワークアーキテクチャ。
3. 前記混合ロッドの第１のペアは、第１の混合ロッド及び第２の混合ロッドを備え、前記混合ロッドの第２のペアは、第３の混合ロッド及び第４の混合ロッドを備える、請求項１又は２に記載の光ネットワークアーキテクチャ。
4. 前記少なくとも１つのプラスチック光ファイバーは、
   前記第１の混合ロッドから前記第４の混合ロッドへ通信可能に結合される第１のプラスチック光ファイバーと、
   前記第３の混合ロッドから前記第２の混合ロッドへ通信可能に結合される第２のプラスチック光ファイバーとを備える、請求項３に記載の光ネットワークアーキテクチャ。
5. 前記第１のプラスチック光ファイバーの上に置かれる第１の光中継器をさらに備え、前記第１の光中継器は、前記第１のプラスチック光ファイバーから前記第４の混合ロッドによって受信される光信号が所定範囲内に含まれるように、前記第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の信号強度を増加させるように構成され、
   前記第２のプラスチック光ファイバーの上に置かれる第２の光中継器をさらに備え、前記第２の光中継器は、前記第２のプラスチック光ファイバーから前記第２の混合ロッドによって受信される光信号が所定範囲内に含まれるように、前記第２のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の信号強度を増加させるように構成される、請求項４に記載の光ネットワークアーキテクチャ。
6. 航空機光ネットワークをさらに備え、前記少なくとも１つのプラスチック光ファイバーは、６０メートル以上かつ１００メートル以下の範囲内に含まれる長さを有し、前記第１の複数のプラスチック光ファイバー及び前記第２の複数のプラスチック光ファイバーは、２０メートル以下の長さを有する、請求項１に記載の光ネットワークアーキテクチャ。
7. 光信号を送信する方法であって、
   第１の複数のライン交換可能構成要素と通信可能に結合される第１の複数のプラスチック光ファイバーから、第１のテーパ形混合ロッドによって、光信号を受信することと、
   前記第１の複数のプラスチック光ファイバーから受信される前記光信号を、前記第１のテーパ形混合ロッドによって、第１のプラスチック光ファイバー及び第２のプラスチック光ファイバーの各々に沿って誘導することと、
   前記第２のプラスチック光ファイバー及び第３のプラスチック光ファイバーから、第２のテーパ形混合ロッドによって、光信号を受信することと、
   前記第２のプラスチック光ファイバー及び前記第３のプラスチック光ファイバーから受信される前記光信号を、前記第２のテーパ形混合ロッドによって、前記第１の複数のライン交換可能構成要素と通信可能に接続される第２の複数のプラスチック光ファイバーの各々に沿って誘導することとを含む、方法。
8. 第２の複数のライン交換可能構成要素と通信可能に結合される第３の複数のプラスチック光ファイバーから、第３のテーパ形混合ロッドによって、光信号を受信することと、
   前記第３の複数のプラスチック光ファイバーから受信される前記光信号を、前記第３のテーパ形混合ロッドによって、前記第３のプラスチック光ファイバー及び第４のプラスチック光ファイバーの各々に沿って誘導することと、
   前記第１のプラスチック光ファイバー及び前記第４のプラスチック光ファイバーから、第４のテーパ形混合ロッドによって、光信号を受信することと、
   前記第１のプラスチック光ファイバー及び前記第４のプラスチック光ファイバーから受信される前記光信号を、前記第４のテーパ形混合ロッドによって、前記第２の複数のライン交換可能構成要素と通信可能に結合される第４の複数のプラスチック光ファイバーの各々に沿って誘導することとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させることは、光中継器によって実行され、前記光中継器の位置と前記光中継器による前記第１のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度における増加とは、前記第１のプラスチック光ファイバーから前記第４のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号が、光信号強度の第１の所定範囲内に含まれるように選択される、請求項９に記載の方法。
11. 前記第４のプラスチック光ファイバーから前記第４のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号の強度が、光信号強度の前記第１の所定範囲内に含まれるように、前記第４の光ファイバーに沿って伝播する光信号を減衰させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第３のプラスチック光ファイバーから前記第２のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号が、光信号強度の第２の所定範囲内に含まれるように、前記第３のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号の強度を増加させることと、
    前記第２のプラスチック光ファイバーから前記第２のテーパ形混合ロッドによって受信される光信号の強度が、光信号強度の前記第２の所定範囲内に含まれるように、前記第２のプラスチック光ファイバーに沿って伝播する光信号を減衰させることとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

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