RU2107318C1 - Многоканальный волоконно-оптический коммутатор - Google Patents
Многоканальный волоконно-оптический коммутатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107318C1 RU2107318C1 RU96107292A RU96107292A RU2107318C1 RU 2107318 C1 RU2107318 C1 RU 2107318C1 RU 96107292 A RU96107292 A RU 96107292A RU 96107292 A RU96107292 A RU 96107292A RU 2107318 C1 RU2107318 C1 RU 2107318C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- outputs
- waveguide channels
- inputs
- fiber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к активным элементам волоконно-оптических систем связи, элементам интегральной оптики, системам оптической обработки сигналов. Сущность изобретения: устройство позволяет коммутировать световые потоки с К входов оптических соединителей на М выходов оптических соединителей. При этом входы группы I волноводных каналов i соединены поочередно с входами i оптических соединителей, а выходы 4 волноводных каналов, относящихся к данной группе I, подключены к оптическому соединитель 1. Световые потоки подаются на К входов соединителей и далее по волоконно-оптическим кабелям на входы волноводных каналов, выполненных в пластине из ниобата лития. При подаче управляющих напряжений на соответствующие контакты подается напряжение на управляющие электроды, что приводит к выполнению условий полного внутреннего отражения в волноводном канале и на выходе канала получаем световой поток. 3 ил.
Description
Изобретение относится к активным элементам волоконно-оптических систем связи, элементам интегральной оптики, системам оптической обработки сигналов.
Известны коммутаторы для построения волоконно-оптических систем связи, использующие принципы ответвления части светового сигнала на вход фотоприемника станции, подключенной к ответвителю, а также на принципе оптического отражения световой волны в смесителе и равномерном распределении ее между входами волоконно-оптических кабелей (Якубайтис Э. А., Финкельштейн Е. Я. Волоконно-оптические каналы локальных вычислительных сетей. Автоматика и вычислительная техника, 1982, N 2, с. 3 - 8).
Однако использование принципа пассивного ответвления части светового сигнала не позволяет создавать активные коммутаторы света, необходимые для построения различных топологий оптических систем связи.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является электрооптическое коммутирующее устройство по авт. св. СССР N 528798, кл. G 02 F 1/31, и включающий активный элемент из ниобата лития, управляющие электроды и волоконно-оптические кабели. Коэффициент связи между волноводами в этом коммутаторе регулируется изменением электрического поля внутри подложки из ниобата лития LiNbO3, при этом свет одного из волноводов передается в другой за счет процесса резонансной связи между волноводами при воздействии электрического поля.
Недостатком этого коммутатора является значительный уровень перекрестных помех (до 40 дб) и низкие функциональные возможности, заключающиеся в невозможности коммутации K входных сигналов на M направлений и M входных сигналов на K направлений.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, уменьшение уровня перекрестных помех.
Цель достигается тем, что предлагается многоканальный волоконно-оптический коммутатор, включающий активный элемент из ниобата лития, управляющие электроды и волоконно-оптические кабели, в котором введено 
волноводных каналов, выполненных в пластине из ниобата лития LiNbO3, при этом коммутация волноводных каналов осуществляется за счет использования электрооптического эффекта в ниобате лития путем подачи управляющих напряжений, для чего первые и вторые управляющие электроды, нанесенные на противоположные грани волноводных каналов, подключены соответственно первым контактам для подключения к источникам управляющих напряжений, а вторые соединены между собой и с общей шиной устройства, 
первых оптических плотных переходов, 
вторых оптических плотных переходов, K первых пассивных соединителей, 
первых волоконно-оптических кабелей, выходы которых через первые оптически плотные переходы подключены к выводам волноводных каналов так, что к выводам каждой l группы волноводных каналов подключены волоконно-оптические кабели от Al из K 1≤Al≤K первых пассивных оптических соединителей, M вторых пассивных соединителей, 
вторых волоконно-оптических кабелей, выходы которых через вторые оптически плотные переходы подключены к выводам каждой группы волноводных каналов так, что каждый второй пассивный оптический соединитель соединен с выводом одной из групп волноводных каналов.
Предлагаемое устройство отличается наличием волноводных каналов, работа которых основана на электрооптическом эффекте, K первых пассивных оптических соединителей, M вторых пассивных оптических соединителей, волоконно-оптических кабелей и связями между ними.
Известен электрооптический эффект, однако неизвестно применение данного эффекта для коммутации света в волоконно-оптических системах связи.
Положительный эффект достигается только при выполнении волноводных каналов и только в ниобате лития. При этом достигается новый положительный эффект - активная коммутация оптических каналов.
Известен активный коммутатор, работающий на принципе электрооптического эффекта (Вознесенский В. А. Устройство интегральной оптики для ВОСПИ и систем оптической обработки сигналов. - Зарубежная радиоэлектроника, 1988, N 2, с. 82 - 89). Здесь коммутация осуществляется за счет процесса резонансной связи между волноводами при воздействии электрического поля.
Однако оно имеет большой начальный уровень перекрестных помех (до 40 дб) и относительно низкое быстродействие, малые функциональные возможности.
Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 приведен вариант выполнения многоканального волоконно-оптического коммутатора с K входами и M выходами; на фиг. 2 - вариант выполнения многоканального волоконно-оптического коммутатора с M входами и K выходами; на фиг. 3 - волновой канал.
Устройство (фиг. 1) содержит пластину из ниобата лития 1, в которой выполнено A•K волноводных каналов 2 (2.1.1-2.A.K), с входами 3, выходами 4 и содержащие A•K первых управляющих электродов 5 (5.1.1-5.A.K), A•K вторых управляющих электродов 6 (6.1.1-6.A.K) (фиг. 3), A•K первых контактов 7 для подключения к источникам управляющих напряжений и соединенных соответственно с первыми управляющими электродами 5ji, A•K вторых контактов 8 (8.1.1-8.A.K) для подключения к общей шине и соединенных соответственно с вторыми управляющими электродами (фиг. 3), K первых оптических соединителей 9 (9.1-9.K), A•K первых волоконно-оптических кабелей 10 (10.1.1-10.A.K), A•K первых оптических плотных переходов 11 (11.1.1-11.A.K), A•K вторых оптических плотных переходов 12 (12.1.1-12. A. K), A•K вторых волоконно-оптических кабелей 13 (13.1.1-13.A.K), M вторых оптических соединителей 14 (14.1-14.M).
Входы 3 каждой группы волноводных каналов 2 ji через первые оптически плотные переходы 11ji и первые волоконно-оптические кабели 10ji подключены к соответствующим первым пассивным оптическим соединителям (9.1-9.K) так, что вход каждого из волноводных каналов в группе, например, (2.1.1-2.A.1), подключен к разным соединителям 9i, выходы 4 каждой группы волноводных каналов 2ji через вторые оптически плотные переходы 12ji и вторые волоконно-оптические кабели подключены к вторым пассивным оптическим соединителям (14.1-14. M) так, что выходы одной группы Z волноводных каналов подключены к данному соединителю 14Z.
Конструктивные связи и нумерация составных частей устройства фиг. 2 полностью аналогична устройству фиг. 1, отличием является подключение первых волоконно-оптических кабелей 10ji через первые оптически плотные переходы 11ji к выходам волноводных каналов 4 и подключение вторых волоконно-оптических кабелей 13ji через вторые оптически плотные переходы 12ji к входам 3 волноводных каналов.
Конструктивные связи и нумерация составных частей устройства фиг. 3 полностью аналогична фиг. 1.
Устройство работает следующим образом.
Волноводный канал 2, выполненный в пластине из ниобата лития LiNbO3, представляет собой электрооптическую систему, использующую электрооптический эффект, т.е. возникновение оптической анизотропии у прозрачного изотропного твердого диэлектрика при помещении его во внешнее электрическое поле. Под воздействием однородного электрического поля, прикладываемого между управляющими электродами 5ji и 6ji, диэлектрик поляризуется и приобретает оптические свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого совпадает по направлению с вектором E напряженности поля управляющего сигнала. При этом за счет эффекта полного внутреннего отражения света на выходе волноводного канала получаем световой поток с малым коэффициентом затухания.
В основу работы волноводного канала положено каналирование светового пучка в тонких диэлектрических структурах или пленках. Необходимый рисунок волноводов формируется с помощью литографии, ионного обмена, реактивного или химического травления. Для ниобата лития наиболее эффективно применение ионной имплантации, возможна комбинация имплантации и диффузии.
В режиме отсутствия управляющего напряжения на гранях соответствующих волноводных каналов 2 (полосковых волноводов) свет в волноводном канале 2 не распространяется из-за сдвигов по фазе на 90o плоскости поляризации в соответствующих волноводных каналах 2 и вектора E напряженности электрического поля управляющего напряжения. Это обеспечивает малые перекрестные помехи в оптическом коммутаторе.
Подавая управляющее напряжение на соответствующие первые управляющие электроды 5ji, обеспечивается заданная коммутация любого входа 9i фиг. 1 (14 фиг. 2) на любой выход.
Предлагаемое устройство имеет большие функциональные возможности, заключающиеся в возможности коммутации K каналов на M выходов (M каналов на K выходов фиг. 2) со сравнительно малым затуханием в каналах и малым уровнем перекрестных помех, что связано с тем, что оптической связи между каналами при закрытых волноводных каналах практически нет.
Таким образом, предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности и меньший уровень перекрестных помех.
Claims (1)
- Многоканальный волоконно-оптический коммутатор, включающий активный элемент из ниобата лития, соединенные с ним управляющие электроды и волоконно-оптические кабели, отличающийся тем, что активный элемент выполнен сволноводными каналами, причем управляющие электроды, нанесенные на противоположные грани волноводных каналов, делятся на первые и вторые и подключены соответственно к первым контактам источников управляющих напряжений, а вторые управляющие электроды соединены между собой и с общей шиной устройства, коммутатор содержит
первых и
вторых оптически плотных переходов, K первых пассивных оптических соединителей,
первых волоконно-оптических кабелей, выходы которых через первые оптически плотные переходы подключены к выходам волноводных каналов так, что к выходам каждой l-й группы волноводных каналов подключены волоконно-оптические кабели от Al-й из K первых пассивных оптических соединителей, где 1 ≤ Al ≤ K, M вторых волоконно-оптических кабелей, выходы которых через вторые оптически плотные переходы подключены к выходам соответствующих групп волноводных каналов так, что каждый второй пассивный оптический соединитель соединен с выводом одной из групп волноводных каналов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96107292A RU2107318C1 (ru) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Многоканальный волоконно-оптический коммутатор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96107292A RU2107318C1 (ru) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Многоканальный волоконно-оптический коммутатор |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2107318C1 true RU2107318C1 (ru) | 1998-03-20 |
| RU96107292A RU96107292A (ru) | 1998-05-27 |
Family
ID=20179327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96107292A RU2107318C1 (ru) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Многоканальный волоконно-оптический коммутатор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2107318C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086134A1 (fr) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Georgii Viktorovich Zhuvikin | Systeme de commutation optoelectronique a canaux multiples |
| RU2456652C2 (ru) * | 2010-03-11 | 2012-07-20 | Игорь Николаевич Компанец | Способ коммутации n×n оптических каналов и многоканальный коммутатор |
| WO2013074000A2 (ru) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Kompanets Igor Nikolaevich | Способ коммутации nxn оптических каналов и многоканальный коммутатор |
| WO2013141760A2 (ru) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Kompanets Igor Nikolaevich | СПОСОБ КОММУТАЦИИ NхN ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ И МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР |
-
1996
- 1996-04-09 RU RU96107292A patent/RU2107318C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вознесенский В.А. Устройства интегральной оптики для ВОСПИ и систем оптической обработки сигналов. - Зарубежная радиоэлектроника, 1988, N 2, с.82-89. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086134A1 (fr) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Georgii Viktorovich Zhuvikin | Systeme de commutation optoelectronique a canaux multiples |
| RU2456652C2 (ru) * | 2010-03-11 | 2012-07-20 | Игорь Николаевич Компанец | Способ коммутации n×n оптических каналов и многоканальный коммутатор |
| WO2013074000A2 (ru) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Kompanets Igor Nikolaevich | Способ коммутации nxn оптических каналов и многоканальный коммутатор |
| WO2013074000A3 (ru) * | 2011-11-18 | 2013-07-25 | Kompanets Igor Nikolaevich | Способ коммутации nxn оптических каналов и многоканальный коммутатор |
| RU2491592C2 (ru) * | 2011-11-18 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ОПТЭЛКО" | Способ коммутации n×n оптических каналов и многоканальный коммутатор |
| WO2013141760A2 (ru) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Kompanets Igor Nikolaevich | СПОСОБ КОММУТАЦИИ NхN ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ И МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР |
| WO2013141760A3 (ru) * | 2012-03-20 | 2013-12-05 | Kompanets Igor Nikolaevich | СПОСОБ КОММУТАЦИИ NхN ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ И МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР |
| RU2504812C2 (ru) * | 2012-03-20 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ОПТЭЛКО" | Способ коммутации n×n оптических каналов и многоканальный коммутатор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11644619B2 (en) | Optical splitter chip, optical splitter component, optical splitter apparatus, and optical fiber box | |
| JPH0387704A (ja) | 光回路 | |
| US5263102A (en) | Polarization-independent optical switches/modulators | |
| JPH09105894A (ja) | 偏光独立性光学装置 | |
| JP2008026921A (ja) | Ｍｉｏｃ（多機能集積光素子）のための二用途入力電極 | |
| RU2107318C1 (ru) | Многоканальный волоконно-оптический коммутатор | |
| EP0721135B1 (en) | Optical waveguide device | |
| EP0304213A2 (en) | NxN single-mode optical waveguide coupler | |
| US20020051601A1 (en) | Multiple wavelength optical interferometer | |
| US5761353A (en) | Optical coupling device and optical switch for use in the coupling device | |
| US6487331B2 (en) | Multiple wavelength optical interferometer switch | |
| JP2858744B2 (ja) | 多チヤンネル光スイツチ及びその駆動方法 | |
| JPS58215624A (ja) | 母線形会話接続デバイス | |
| US5115331A (en) | High speed serial optical crossbar switch | |
| Ali et al. | Configurable photonic element: analysis and design towards reconfigurable photonic ICs | |
| JPS6076722A (ja) | マトリクス光スイツチ | |
| RU1772515C (ru) | Оптический коммутатор | |
| US20020051600A1 (en) | Multiple wavelength mach-zehnder interferometer | |
| JPH01222216A (ja) | 導波路型偏波面制御装置 | |
| US7167609B2 (en) | Optical switch | |
| JP3003688B2 (ja) | 多チャンネル光スイッチ及びその駆動方法 | |
| RU2109313C1 (ru) | Модулятор | |
| RU2107319C1 (ru) | Управляемый оптрон | |
| US20020044716A1 (en) | Multiple wavelength sagnac interferometer switch | |
| JPH10232414A (ja) | 多チャンネル光スイッチ及びその駆動方法 |