[其他]光學數據通道

在審

• 申請號: 101985000006615
• 申請日: 1985-09-02
• 公開（公告）號: CN85106615B
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發明（設計）人: 稻生清春;內藤誠一;三瓶義廣;栗田良夫
• 申請（專利權）人: 橫河電機株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張衛民

本發明的光學數據通道包括：光傳輸線，與該傳輸線相連并具有可變耦合比的光耦合裝置，以及與光耦合裝置相連的站，其中，來自自身站或類似結構的控制信號根據發送和接收狀態，接收信號水平和自身站狀態等情況將光耦合裝置的耦合比改變成預定的值，從而使可靠性提高，傳輸延遲縮短，誤差率降低，同時減少了發送站與接收站之間的衰減量。

本發明涉及了對于利用光導纖維在多個站之間進行通訊的光學數據通道所作出的一項改進。

圖1是一個結構方框圖，顯示的是常規的多站型光學數據通道。盡管圖1中僅示出了單向傳輸，然而，實際上它是按雙向的方式應用。光學耦合裝置A11，A12，……A1N分別將站ST11，ST12，……ST1N連接到光學傳輸線L1上。圖2是用于光學耦合裝置中的光學耦合器的示意圖，其中，半透鏡10分別將光輸入信號I11和I12分離成兩路，以產生光輸出信號011和012，假設半透鏡10的光透射率為α1，則存在如下關系式：

并且耦合比是不變的。

由于該系統是由無源元件所組成，因此，雖然同進行再生中繼的環路光學數據通道相比，該系統具有可靠性高，傳輸延遲小并且誤差率低等優點，但它的缺點是在傳輸站和接收站之間衰減量大。

在站ST11和ST1N之間進行傳輸和接收的情況下所產生的衰減為最大，其中，傳輸增益G1可由以下等式表示：

G1＝α1²（1-α₁）^N_2

當α1＝（2/N）時，該增益為最大，將其代入以上公式，即可得到由下式表示的最大傳輸增益Gt1：

Gt1＝（2/N）²（1-2/N）^N_2

4e^-2N^-2（N＞＞1）……（1）

這樣，由于衰減的增長與N²成比例，因此，若系統的規模過大，則在實際中無法實施。

在采用光學開關作為光耦合裝置的常規環路光學數據通道中，當每個站正常工作時才能完成再生中繼，這時進行的是基本的1∶1傳輸。假如有一個站的工作情況發生異常（例如，電源斷開）光學開關即被翻轉，使信號繞過該站。在這種系統中，盡管發送站與接收站之間不存在衰減的問題，然而卻存在這樣一個缺點，由于信號的重復再生致使延遲增大，并且通信誤差的積累造成誤差率上升。

另外，在采用光耦合器的常規多站型光學數據通道中，通常在光傳輸線中插入中繼器，以此彌補隨著節點（每個節點中包括一個光耦合裝置，一個站和類似結構）數目和延伸距離的增加而產生的信號衰減。這樣，盡管用無源元件構成的每個站的光耦合裝置能夠保證可靠性高，傳輸延遲小以及誤差率低，然而中繼器中由有源元件構成的部分卻使可靠性受到了損害。

本發明的實現就是為了克服上述問題，因此，本發明的一個目的在于實現一種光學數據通道，其中，依賴于發送和接收狀態，接收信號水平，其本站狀態或類似條件的每一控制信號將每一光耦合裝置的耦合比變為一個動態的，連續的預定值，由此提供了高可靠性，減小的傳輸延遲以及低誤差率，同時減小了發送站與接收站之間的衰減量。

圖1是一個結構方框圖，顯示了常規光學數據通道的一個實例;

圖2是一個示意圖，顯示了圖1所示的系統中所采用的光耦合器的作用;

圖3是一個結構方框圖，顯示了根據本發明的光學數據通道的一個實施方案;

圖4是一個示意圖，顯示了圖3中系統運行的一個實例;

圖5是一個示意圖，顯示了圖3中的光耦合器的輸入/輸出關系;

圖6是一個示意性結構圖，顯示了圖3所示的光耦合裝置A21，A22，……A2N的一個實施方案;

圖7是顯示圖6中所示的光耦合裝置的輸入/輸出特征的特性曲線圖;

圖8是一個結構方框圖，顯示了根據本發明的光學數據通道的第二個實施方案;