專利名稱：光通信系統(tǒng)以及配有該系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接入網(wǎng)絡(luò)，用于經(jīng)由交換機(jī)在傳送網(wǎng)絡(luò)和用戶的至少一個(gè)通信媒介之間交換通信信號(hào)，包括用于在所述交換機(jī)和所述至少一個(gè)通信媒介之間交換通信信號(hào)的光學(xué)纖維連接或光學(xué)纖維鏈路。
背景技術(shù)：
這樣的接入網(wǎng)絡(luò)，也稱為“本地回路”是眾所周知的，它們用來將一組用戶連接到通信網(wǎng)絡(luò)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，用戶借助于“本地尾部(local tail)”被連接到通信網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)。交換機(jī)通過將來自接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量轉(zhuǎn)發(fā)給傳送網(wǎng)絡(luò)或“骨干”，或者通過將來自骨干的業(yè)務(wù)量傳遞給在接入網(wǎng)絡(luò)中的正確“本地尾部”來處理進(jìn)入業(yè)務(wù)量。本地業(yè)務(wù)量，例如本地電話呼叫，由交換機(jī)處理為把所述業(yè)務(wù)量從一個(gè)“本地尾部”直接傳遞給在接入網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)“本地尾部”。
在這樣的接入網(wǎng)絡(luò)中的“本地尾部”傳統(tǒng)上由銅線制成，但是一段時(shí)間以來，這些銅導(dǎo)體由玻璃纖維導(dǎo)體所替換。關(guān)于這一點(diǎn)考慮借助于玻璃纖維連接整個(gè)街道、區(qū)、城市，其中現(xiàn)存的銅“本地尾部”由玻璃纖維所替換。
在接入網(wǎng)絡(luò)中所使用的纖維通常是單模光學(xué)纖維。這樣的一個(gè)理由是在單模纖維中實(shí)現(xiàn)的有效模式帶寬；在單模纖維的情況下，所述有效模式帶寬足夠高，從而由模式色散所引起的信號(hào)變寬在距離達(dá)到大約5km上保持在限度之內(nèi)，其中距離達(dá)到大約5km在接入網(wǎng)絡(luò)中是經(jīng)常出現(xiàn)的。因此，當(dāng)使用單模纖維時(shí)，速度達(dá)到100Mbit/s是可以的。
使用單模纖維的一個(gè)缺點(diǎn)是該纖維相對(duì)小的芯直徑。單模纖維的芯直徑典型地小于10μm，由于該原因，兩根單模纖維的焊接是一項(xiàng)需要極度細(xì)心的任務(wù)，因?yàn)樵谶M(jìn)行連接時(shí)，兩根單模纖維的芯必須盡可能精確地對(duì)準(zhǔn)。差的對(duì)準(zhǔn)將導(dǎo)致跨越該焊接產(chǎn)生較大的光損耗。由于一般地，在接入網(wǎng)絡(luò)中要進(jìn)行大量數(shù)目的焊接，基于單模纖維的接入網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)巨大的、耗時(shí)的以及昂貴的工程。
由于進(jìn)一步地，不可能對(duì)于在接入網(wǎng)絡(luò)中的所有焊接實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的質(zhì)量，以及跨越這些焊接的性能強(qiáng)烈地依賴于該兩根焊接在一起的纖維的芯怎樣很好地或怎樣很差地彼此連接，跨越每個(gè)焊接的光損耗相對(duì)較大，并且隨著焊接而變化。除此之外，由焊接的存在所引起的總的光損耗強(qiáng)烈地依賴于在連接或鏈路中的焊接的數(shù)目。
另外的一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)單模纖維在其長度(部分)上彎曲時(shí)，在所述纖維中的相對(duì)較大的彎曲損耗。在接入網(wǎng)絡(luò)的纖維中彎曲經(jīng)常出現(xiàn)，但彎曲損耗問題特別地出現(xiàn)在焊接附近，其中用于焊接的超出纖維長度貯藏在貯藏盒中。通過將通常出現(xiàn)在焊接處的超出纖維長度貯藏在具有3.5-4cm半徑(因此達(dá)到大約8cm的直徑)的貯藏盒中，彎曲損耗可以保持在限度之內(nèi)。在接入網(wǎng)絡(luò)中，然而，這導(dǎo)致其他問題，如以下將解釋的。
接入網(wǎng)絡(luò)通常包括相對(duì)較多數(shù)目的焊接。理論上，可以將跟隨相同路徑的大量數(shù)目的纖維的超出長度捆扎在一起，以及將它們貯藏在單個(gè)貯藏盒中。這使得可以保持用于貯藏纖維所需要的空間量在限度之內(nèi)。然而這不是通常的解決方案，因?yàn)樵诮尤刖W(wǎng)絡(luò)中，改變經(jīng)常進(jìn)行。這樣的包含多個(gè)纖維的貯藏盒因此將不得不頻繁地打開和處理。為了在一根纖維中進(jìn)行改變的目的而移動(dòng)該貯藏盒將導(dǎo)致干擾在貯藏在同一貯藏盒中的另外一根纖維中的傳輸。
因此，在接入網(wǎng)絡(luò)中通常做法是將每個(gè)纖維連接不同地貯藏在貯藏盒中?？紤]到大量數(shù)目的纖維和大量數(shù)目的焊接，使用相當(dāng)多數(shù)目的貯藏盒，從而需要大量的空間量用于貯藏。然而，由于建筑物的密度不斷地增加，特別是在城市中心，以及每個(gè)家庭/建筑物需要連接(有線電視、燃?xì)狻⑺?、電、排水系統(tǒng)等)的其他網(wǎng)絡(luò)也在增加，可用的空間同樣也是有限的。關(guān)于這一點(diǎn)，考慮到當(dāng)路面被弄破時(shí)對(duì)交通引起的不方便，當(dāng)挖掘接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮盡可能少的影響路面。因此，剩下的唯一空間是人行道以下，關(guān)于這一點(diǎn)，還應(yīng)當(dāng)考慮到挖掘的深度也構(gòu)成了一個(gè)限制因素?？紤]到在其他深度處其他網(wǎng)絡(luò)的存在，挖掘更深需要更好的準(zhǔn)備以及要花更多的時(shí)間。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種接入網(wǎng)絡(luò)，其中跨越連接或鏈路的光損耗最小化，以及其中在地下的可用空間被得到盡可能經(jīng)濟(jì)地利用。

發(fā)明內(nèi)容
由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述和另外的目的，其中本發(fā)明在于提供一種接入網(wǎng)絡(luò)，用于經(jīng)由交換機(jī)在傳送網(wǎng)絡(luò)和用戶的至少一個(gè)通信媒介之間交換通信信號(hào)，包括用于在所述交換機(jī)和所述至少一個(gè)通信媒介之間交換通信信號(hào)的光學(xué)纖維連接，特征在于，所述纖維連接包括至少一根多模纖維，該多模纖維具有芯和圍繞所述芯的包層，該纖維在其長度的至少一部分上彎曲，用于基本上衰減在鄰近所述包層的所述芯的中心周圍的環(huán)狀區(qū)域中傳播的在該纖維中的所述通信信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)模式。
本發(fā)明基于這樣的洞察，即彎曲損耗主要出現(xiàn)在光信號(hào)的較高模式中。在具有給定曲率半徑的多模纖維的卷繞部分中，當(dāng)易于消失或變暗的較高模式已經(jīng)從光信號(hào)消失時(shí)，彎曲損耗將強(qiáng)烈地在卷繞部分的長度上降低。所述較高價(jià)模式的消失發(fā)生在該纖維的彎曲部分的開始(從該光信號(hào)的傳播的給定方向看)。在其上特別地較高模式的消失發(fā)生的長度相當(dāng)于大約卷繞的纖維的一圈的長度。由于較高模式已經(jīng)跨越第一圈(從該信號(hào)的傳播的方向看)而消失，多模纖維中的光信號(hào)只包括對(duì)彎曲損耗不敏感，或幾乎不敏感的較低模式，因此在另外的圈中和該纖維的進(jìn)一步往下的任何另外彎曲部分中，幾乎不再出現(xiàn)任何彎曲損耗。
由于所述彎曲不影響，或幾乎不影響信號(hào)的較低模式，該纖維可以以比例如單模纖維的曲率半徑小得多的曲率半徑卷繞，其中在單模纖維中，全部信號(hào)對(duì)纖維的彎曲更加敏感。這使得可以使用具有小到10mm的曲率半徑的貯藏盒，這對(duì)于經(jīng)濟(jì)地利用在地下的可用空間是一個(gè)重大的改進(jìn)。
包括以這種方式使用的多模纖維的接入網(wǎng)絡(luò)滿足了在這樣的網(wǎng)絡(luò)中的最大彎曲損耗的要求。此外，跨越纖維貯藏取得的強(qiáng)度增益(由于改進(jìn)的衰減特性)可以用于補(bǔ)償該多模纖維的有效模式帶寬。
除此以外，使用多模纖維的好處是，例如，纖維的芯直徑比單模纖維的芯直徑要大得多，因此更容易進(jìn)行焊接。結(jié)果，包括大量數(shù)目的纖維以及更大量數(shù)目的焊接的整個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)變得較不復(fù)雜，以及因此較不昂貴。
由于芯的直徑變得大得多，對(duì)準(zhǔn)要焊接在一起的兩根纖維的芯將變得簡單。結(jié)果，由于可以實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的焊接，焊接損耗將變小。由于根據(jù)本發(fā)明主要是光信號(hào)的較低模式在接入網(wǎng)絡(luò)中傳輸，因此出現(xiàn)了關(guān)于跨越焊接的光損耗的進(jìn)一步改進(jìn)。所述較低模式集中于在穿過芯的中心軸處的基模的附近。在芯的外緣幾乎不發(fā)生任何光信號(hào)傳輸。在低質(zhì)量焊接的情況下，當(dāng)兩根纖維很差地對(duì)準(zhǔn)時(shí)，在一根纖維的芯的截面沒有連接到(或重疊)另一根纖維的芯的截面的點(diǎn)處將出現(xiàn)信號(hào)損耗。在纖維的外緣處，特別地是這種情況。主要包括低模式的光信號(hào)因此將對(duì)很差地進(jìn)行的焊接較低敏感。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，環(huán)狀區(qū)域依賴于所述至少一個(gè)彎曲部分的曲率半徑，在所述芯的截面的部分上延伸。曲率半徑的適應(yīng)使得可以影響彎曲的纖維的衰減效果，特別是衰減哪些較高價(jià)信號(hào)和到什么程度。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該纖維的彎曲的第一部分位于該纖維的第一端部附近。由于在焊接附近的光學(xué)纖維的端部處通常需要某一超出纖維長度，該彎曲的部分可以與該超出纖維長度相符，從而該纖維的卷起的部分形成其彎曲的部分。該纖維還可以在至少其第二部分上彎曲，該第二部分位于該纖維的第二端部的附近。這樣的好處是在雙向信號(hào)的情況下，在注入到該纖維之時(shí)，光信號(hào)的較高模式將已經(jīng)衰減掉。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明提供了一種接入網(wǎng)絡(luò)，其中纖維用其第一端部連接到一個(gè)光源，用于將光信號(hào)注入到該纖維，其中該纖維具有第一數(shù)值孔徑，以及該光源具有第二數(shù)值孔徑，以及其中為了以限模方式將光信號(hào)注入到纖維，從而將光信號(hào)盡可能地集中在纖維的基模，與第一數(shù)值孔徑相比，第二數(shù)值孔徑足夠小。
通過借助于具有比纖維的數(shù)值孔徑小得多的數(shù)值孔徑的光源直接地將光注入到多模纖維，光將以限模方式(“限模注入”)被注入到多模纖維。這使得可以將由發(fā)送器單元注入到多模纖維的光信號(hào)盡可能地集中在纖維的基模，從而在纖維中光信號(hào)的傳播將盡可能地沿著纖維的中心軸而發(fā)生。由于在纖維中的彎曲損耗特別地在多模纖維內(nèi)的較高價(jià)模式中發(fā)生，其中較高價(jià)模式在芯的外部分(從中心軸看)，在光學(xué)纖維的包層附近中占優(yōu)勢，在多模纖維的彎曲部分中的彎曲損耗將極小。此外，由于纖維直接地連接到發(fā)送器單元，光連接本身不包括跨越其損耗將出現(xiàn)的任何額外焊接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，以這樣的方式配置該第二數(shù)值孔徑，從而光信號(hào)主要集中在纖維的基?；蛟诨８浇囊粋€(gè)或多個(gè)較低模式。
如上已經(jīng)所述，最好盡可能地避免使用較高模式?？紤]到在其輸出獲得盡可能最高的光輸出，除了基模之外的其他的、在基模附近的較低模式的使用導(dǎo)致了光學(xué)纖維的有效使用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，該光源包括一個(gè)半導(dǎo)體激光器。例如，VCSEL型激光器可用于此目的。與平均多模纖維的數(shù)值孔徑相比較，VCSEL激光器具有相對(duì)較小的數(shù)值孔徑，因此它們非常適合于用于本發(fā)明。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式還包括一個(gè)接收器，其光連接到該纖維連接或鏈路，用于接收光信號(hào)。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明還提供了一種如上所述的光通信系統(tǒng)，其中光源包括在第一收發(fā)器中，該第一收發(fā)器用于將第一光信號(hào)注入到纖維，并接收來自纖維的第二光信號(hào)，還包括第二收發(fā)器，其光連接到該纖維連接，用于從該纖維接收所述第一光信號(hào)，其中所述第二收發(fā)器包括一個(gè)具有第三數(shù)值孔徑的光源，用于將所述第二光信號(hào)注入到該纖維，與第一數(shù)值孔徑相比，所述第三數(shù)值孔徑足夠小，用于以限模方式將光注入到該纖維，從而盡可能地將第二光信號(hào)集中在纖維的基模。
應(yīng)當(dāng)理解，以這種方式，很容易提供一種雙向系統(tǒng)，其中受到彎曲和/或焊接損耗的影響不多，以及其中，此外，只使用多模纖維。關(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)注意，這樣的系統(tǒng)不包括任何不必需的焊接。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述第三數(shù)值孔徑這樣選擇，從而光信號(hào)主要集中在纖維的基?；蛟诨８浇囊粋€(gè)或多個(gè)較低模式。如上對(duì)前述單向解決方案的所述，考慮到在第二光信號(hào)接收側(cè)上獲得盡可能最高的光輸出，以這種方式進(jìn)行纖維的有效使用。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，為了最大化根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，所使用的多模纖維最好在經(jīng)常用于光通信的波長處，例如光信號(hào)的波長超過800nm處，具有至少1000MHz.km的有效模式帶寬(EMB)。該多模纖維特別地在波長大約850nm、大約1300nm、或大約1500nm處提供這樣的有效模式帶寬。優(yōu)選地，該多模纖維在波長范圍在1250nm至1700nm之間具有至少1000MHz.km的有效模式帶寬(EMB)。
根據(jù)其另一個(gè)實(shí)施方式，使用在最低限度上在兩個(gè)相差至少75nm的波長處具有至少1000MHz.km的有效模式帶寬(EMB)的纖維作為所述多模纖維。這樣的多模纖維的使用使得對(duì)于這樣的光通信系統(tǒng)，可以使用波分復(fù)用(WDM)。
優(yōu)選地，所述至少兩個(gè)波長范圍在1250nm至1700nm之間，這些波長經(jīng)常用于在通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸光信號(hào)。
所使用的多模纖維可以具有至少50μm的模場直徑。具有50μm或62.5μm的直徑的纖維是經(jīng)常使用的多模纖維，它們適合于在本發(fā)明的實(shí)施方式中使用。
纖維的彎曲的部分可以具有非常小的曲率半徑，而彎曲損耗保持在限度內(nèi)，這是因?yàn)檫@樣的事實(shí)，即在原始信號(hào)中的較高模式已經(jīng)基本上消失了，以及信號(hào)主要包括較低模式。
以相對(duì)小的曲率半徑，例如小于2cm或甚至小于1cm的曲率半徑卷起多模纖維的一部分，使得可以以非常緊湊的方式，貯藏多模纖維的任何超出長度。15mm的曲率半徑也是可以的。通常用于貯藏纖維的超出長度的可用空間是有限的。這樣的一個(gè)例子是，例如，在安裝一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)在地下可用的空間量。在某些地方，特別是例如在大城市的中心，建筑物的密度非常大，同時(shí)此外，建筑物或房子連接到其中的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(排水系統(tǒng)、能量、水...)的數(shù)目相當(dāng)可觀。雖然可以將多根纖維貯藏在單個(gè)貯藏盒中，然而在大多數(shù)情況下這不是優(yōu)選的，因?yàn)樵诮尤刖W(wǎng)絡(luò)中需要相對(duì)頻繁地進(jìn)行改變。當(dāng)在一個(gè)連接中進(jìn)行改變時(shí)，貯藏盒的移動(dòng)可以對(duì)貯藏在同一貯藏盒中的另一連接產(chǎn)生損壞。出于上述原因，對(duì)于每個(gè)連接，通常使用不同的貯藏盒。
從上述例子，很顯然，主要好處通過使貯藏盒盡可能地緊湊，以及此外，盡可能地限制焊接的數(shù)目而實(shí)現(xiàn)。關(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)注意，通常纖維的超出長度必須可用于每個(gè)焊接，以可以在纖維中進(jìn)行焊接。因此，對(duì)于每個(gè)焊接，至少一個(gè)貯藏盒不得不安裝。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該多模纖維因此繞一個(gè)圓柱體，例如一個(gè)貯藏盒卷繞。


在參考附圖的本發(fā)明的非限制性實(shí)施方式的以下描述中，將更詳細(xì)的討論本發(fā)明，其中圖1示意性地示出了在多模纖維中的光信號(hào)；圖2示出了一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)，在其中使用了根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)；
圖3示出了在以“滿注入”方式而注入到纖維的光信號(hào)中測量的彎曲損耗；圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中通過光源將光注入到多模纖維。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了多模纖維1的芯，其在其長度的部分9卷繞(一圈)。在端部2，借助于光元件3，以所謂的“滿注入”(OFL)方式，其中光被注入到多模纖維1的所有或幾乎所有模式，光被注入到纖維1。該纖維的芯具有中心軸，其由在端部2附近的虛線5和由在纖維的進(jìn)一步下面的，在彎曲部分9之后的虛線6所指示。
在圖1中，以滿注入方式而注入到該纖維的信號(hào)示意性地由該光信號(hào)的包絡(luò)10所指示。由于該光信號(hào)的較高模式在彎曲部分9中被有效地衰減，在彎曲部分9之后，該信號(hào)將集中在較低階和基模中。在圖1中，這由在該端部之后的光信號(hào)的包絡(luò)12所指示。
圖2示出了在通信網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)絡(luò)中(示意性地示出)根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。在該示例性地指示的接入網(wǎng)絡(luò)中，多個(gè)用戶20、21、22、23、24和25連接到通信網(wǎng)絡(luò)的骨干(未示出)。這通過借助于包括玻璃纖維的連接的本地尾部將每個(gè)用戶(20、21、22、23、24和25)連接到配線架(“主配線架”-MDF)28而發(fā)生。用戶20借助于多模纖維40連接到MDF 28。以類似的方式，用戶21、22、23、24和25分別借助于多模纖維41、42、43、44和45連接到MDF 28。纖維45的光耦合27提供在配線架28和纖維40、41、42、43、44和45之間的光接觸。
由于超出長度通常在多模纖維的連接的附近使用，在每個(gè)用戶20、21、22、23、24和25的連接點(diǎn)的附近分別給出貯藏盒30、31、32、33、34和35，其中在所述盒中，超出的多模纖維長度被卷繞著。由于根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的使用，分別在貯藏盒30、31、32、33、34和35中的卷起的纖維40、41、42、43、44和45的曲率半徑例如可達(dá)0.5cm，從而每個(gè)貯藏盒的直徑不大于(有些超過)1cm(包括該卷繞的纖維)。根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的使用，特別是具有相對(duì)較大的數(shù)值孔徑的多模纖維和具有相對(duì)較小的孔徑的光源的使用，使得可以在貯藏盒中以小的曲率半徑卷起纖維。由于多模纖維的較高階模并不使用，或者幾乎不使用，作為以這樣的方式將光信號(hào)注入到多模纖維的結(jié)果，在貯藏盒30、31、32、33、34和35中幾乎不出現(xiàn)任何彎曲損耗。
纖維40、41、42、43、44和45到配線架28的連接，例如借助于光耦合27，借助于虛橢圓形50(其指示放大的區(qū)域)和51(其指示放大)，在圖2的放大視圖中示出。在橢圓形51中，其示出了到配線架(28)的連接的放大，可以識(shí)別出在配線架附近每個(gè)連接的纖維提供有貯藏盒，例如貯藏盒38。并且在該情況下，由于光信號(hào)被注入到該多模纖維的方式，獲得了在這樣的貯藏盒中的彎曲損耗極小。借助于纖維連接29，配線架28還連接到通信網(wǎng)絡(luò)的骨干(骨干沒有示出)。
圖3示出了用測試配置實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其中光以所有可用模式的方式(“滿注入”-OFL)注入到多模纖維。圖3示出了在光信號(hào)中的彎曲損耗依賴于多模纖維在其上卷繞的長度。該實(shí)驗(yàn)用1300nm的光信號(hào)在漸變折射率多模纖維中實(shí)現(xiàn)。該卷繞的纖維的曲率半徑是15mm。該圖的垂直軸54表示以分貝的彎曲損耗，水平軸55指示通過該纖維的彎曲部分的光信號(hào)的路徑。
該實(shí)驗(yàn)示出了最大的彎曲損耗出現(xiàn)在卷繞的多模纖維的開始40cm處。之后幾乎不出現(xiàn)任何彎曲損耗。對(duì)于此的解釋是彎曲損耗特別地出現(xiàn)在多模纖維中的信號(hào)的較高模的周圍。在纖維的較高模式中的光信號(hào)將在包層中丟失，因此，該過程繼續(xù)，直到最后僅該光信號(hào)的較低模式保留在多模纖維的芯中。由于在纖維中的光信號(hào)的較低模式幾乎沒有彎曲損耗問題，當(dāng)在光信號(hào)中的較高模式已經(jīng)基本上消失時(shí)，光信號(hào)基本上對(duì)在卷繞纖維的40cm之后的纖維的另外彎曲不敏感。
在圖4中示出的、現(xiàn)在將討論的本發(fā)明的實(shí)施方式，通過用相對(duì)小的數(shù)值孔徑(與纖維本身的數(shù)值孔徑相比較)將光注入到多模纖維，利用了該原理，從而光信號(hào)主要集中在較低模式中。由于在那情況下基本上沒有較高模式存在于信號(hào)中，光信號(hào)將對(duì)纖維中卷繞和彎曲部分的存在不敏感。因此，彎曲損耗將相對(duì)較小。此外，通過利用這樣的具有小數(shù)值孔徑的光源，可以最小化在纖維連接中的焊接的數(shù)目。在例如包括相對(duì)很多焊接的接入網(wǎng)絡(luò)中，這提供了主要的好處。
圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，包括在71示意性地表示(以剖面圖)的多模纖維，該多模纖維包括芯63和包層65。穿過該多模纖維的中心的中心軸借助于點(diǎn)劃線76表示。該多模纖維光連接到光源68，其包括例如VCSEL類型激光器，并提供要注入到多模纖維的光束72。該光源68連接到傳輸系統(tǒng)70，或者形成傳輸系統(tǒng)70的部分，在該傳輸系統(tǒng)70中，例如，二進(jìn)制電信號(hào)被轉(zhuǎn)換為用來驅(qū)動(dòng)光源68以提供該光信號(hào)。
提供光束72的光源68以這樣的方式將光注入到該多模纖維，從而光信號(hào)盡可能地集中在多模纖維的基模和在所述基模附近的較低模式的周圍。為此目的，這樣選擇光源68，從而其數(shù)值孔徑與纖維的數(shù)值孔徑相比相對(duì)較小。
由于信號(hào)集中在多模纖維的基模和較低模式74，并且因?yàn)椴皇褂?，或者幾乎不使用多模纖維71的較高模式，作為其結(jié)果，如果多模纖維71例如在其長度的部分上彎曲(在圖4中這沒有示出)，只有很小的彎曲損耗將在多模纖維71中出現(xiàn)。
雖然在圖4中，在光源和多模纖維71的端部之間看起來存在空氣間隙，在實(shí)際中這不是必須情況。通常，在光源68和多模纖維71之間的光耦合是這樣的，從而在該過渡處出現(xiàn)的光損耗將是極小的。通常，在圖4中所表示的空氣間隙是不出現(xiàn)的，因此，包括在圖4中只是用于示意性地指示束72的目的。因此，光源68和纖維71的端部通常彼此緊密的接觸。
只為了圖示說明本發(fā)明的原理的目的而將實(shí)施方式在圖中示出。這里所描述的本發(fā)明的范圍只由權(quán)利要求所限制。因此，應(yīng)當(dāng)理解，這里以圖示而示出的實(shí)施方式不能認(rèn)為是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種接入網(wǎng)絡(luò)，用于經(jīng)由交換機(jī)在傳送網(wǎng)絡(luò)和用戶的至少一個(gè)通信媒介之間交換通信信號(hào)，包括用于在所述交換機(jī)和所述至少一個(gè)通信媒介之間交換該通信信號(hào)的光學(xué)纖維連接，其特征在于，所述光學(xué)纖維連接包括至少一根多模纖維，該多模纖維具有芯和圍繞所述芯的包層，該纖維在其長度的至少一部分上彎曲，用于基本上衰減在鄰近該包層的該芯的中心周圍的環(huán)狀區(qū)域中傳播的在該纖維中的該通信信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該環(huán)狀區(qū)域依賴于所述至少一個(gè)彎曲的部分的曲率半徑在該芯的截面部分上延伸。
3.根據(jù)任一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該纖維的至少彎曲的第一部分位于其第一端部的附近。
4.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中所述至少一個(gè)彎曲的部分包括第二彎曲的部分，其位于該纖維的第二端部的附近。
5.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該纖維用其第一端部連接到一個(gè)光源，用于將光信號(hào)注入到該纖維，其中該纖維具有第一數(shù)值孔徑，以及該光源具有第二數(shù)值孔徑，以及其中為了以限模方式將該光信號(hào)注入到該纖維，從而將該光信號(hào)集中在該纖維的基模，與該第一數(shù)值孔徑相比，該第二數(shù)值孔徑足夠小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中以這樣的方式配置該第二數(shù)值孔徑，從而該光信號(hào)主要集中在該纖維的基模或在該基模附近的一個(gè)或多個(gè)較低模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中所述光源包括一個(gè)半導(dǎo)體激光器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中所述半導(dǎo)體激光器是VCSEL類型激光器。
9.根據(jù)任何一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，還包括一個(gè)接收器，其光連接到該纖維連接，用于接收該光信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述并且依賴于權(quán)利要求4的接入網(wǎng)絡(luò)，其中所述接收器連接到該纖維的第二端部。
11.根據(jù)權(quán)利要求5-8的至少一個(gè)所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該光源包括在第一收發(fā)器中，該第一收發(fā)器用于將第一光信號(hào)注入到該纖維，并接收來自該纖維的第二光信號(hào)，還包括第二收發(fā)器，其光連接到該纖維連接，用于從該纖維接收所述第一光信號(hào)，其中所述第二收發(fā)器包括一個(gè)具有第三數(shù)值孔徑的光源，用于將所述第二光信號(hào)注入到該纖維，與該第一數(shù)值孔徑相比，所述第三數(shù)值孔徑足夠小，用于以限模方式將光注入到該纖維，從而將該第二光信號(hào)集中在該纖維的基模。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中以這樣的方式配置所述第三數(shù)值孔徑，從而該光信號(hào)主要集中在該纖維的基?；蛟谠摶８浇囊粋€(gè)或多個(gè)較低模式。
13.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該多模纖維由包含石英的材料制成。
14.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該多模纖維在該光信號(hào)的波長超過800nm處，具有至少1000MHz.km的有效模式帶寬(EMB)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該多模纖維在波長范圍在1250nm至1700nm之間處，具有至少1000MHz.km的有效模式帶寬(EMB)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中在最低限度上在兩個(gè)相差至少75nm的波長處該纖維的有效模式帶寬(EMB)是至少1000MHz.km。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中所述至少兩個(gè)波長范圍在1250nm至1700nm之間。
18.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該多模纖維包括芯，其具有至少50μm的直徑。
19.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該彎曲的第一部分具有小于2cm的曲率半徑。
20.根據(jù)至少一個(gè)前述權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)絡(luò)，其中該彎曲的第一部分貯藏在貯藏盒中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接入網(wǎng)絡(luò)，用于在傳送網(wǎng)絡(luò)和用戶的至少一個(gè)通信媒介之間交換通信信號(hào)。該通信媒介借助于用于交換該通信信號(hào)的光學(xué)纖維連接而連接到交換機(jī)，并且該交換機(jī)連接到傳送網(wǎng)絡(luò)。該纖維連接包括至少一根多模纖維，其在其長度的至少一個(gè)第一部分上以這樣的方式彎曲，從而該纖維在其第一部分中包括至少一完整圈，其中該第一部分主要用于保持進(jìn)入到該纖維的通信信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)模式。所述模式從包括基模和在基模附近的一個(gè)或多個(gè)較低模式的組中選擇出。
文檔編號(hào)H04B10/2581GK1874198SQ20061007747
公開日2006年12月6日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月4日
發(fā)明者皮特·馬蒂日瑟, 馬里尼斯·雅各布·德富夫 申請人:德雷卡通信技術(shù)公司