专利名称:光纤分布网络的制作方法
本发明涉及到用来从光纤中读出信息和向光纤中写入信息的新型光读和光写分接头，由此形成的方法以及利用它们产生的网络。
正如在本文中一直使用的那样，“光纤”指的是一种波导，它有一个纤芯，纤芯的外边包有包层，最好再包一层缓冲层，纤芯和包层是玻璃做的，它们即可以是多模的也可以是单模的，纤芯、包层和缓冲层最好都做成圆柱状。
为了形成光纤分布网络，在先有技术中已提出了许多方法，先有技术中所有这些解决办法的主要缺点是用来在这种网络中向光纤里注入光和从光纤里提取光的分接头，对光纤中的信号产生较大的衰减，因此在每个光纤中继站区间中只能向网络中接入较少的用户。例如，读分接头一般造成1分贝的衰减，而写分接头一般产生2分贝或更多的衰减。由于需要许多的中继站才能使这样的网络运行，所以网络的成本就高得惊人，这一点使得先有技术的所有设想只具有学术价值而难以实用。
本发明的第一个基本的是依次提供一种方法和装置，用来从光纤中提取光信号31的一小部分25(见图1)，分量25足够大，以至这个信号所表示的数据可以被探测或读取，而分量25的提取使信号31在光纤中的衰减最小。
本发明的第二个基本目的是依次提供一种方法和装置，用来使多路传输的光信号以这种方式进入光纤，即对已经存在于光纤中的任何光信号均产生最小的衰减。
本发明的第三个基本目的是提供用来实现前面列出的第一和第二基本目的的方法和装置，以便形成一种既能读又能写的光纤分布网络，从而使诸如数据、声频和视频信息等均能被传输。
本发明的第四个基本目的是提供一种从光纤中提取光信号31的一小部分25的方法和装置，其方式是如果信号31是在光纤的一端提取并且其功率大小等于信号分量25的值的话，则被提取的信号分量25的带宽大于信号31的带宽。
上述的以及其它的目的将参照附图作进一步的叙述，这些附图是图1是本发明的光读分接头的示意图;
图2和图3分别示出了由依次接在光纤上的一系列读分接头所产生的累积和非累积的附加损耗。
图4和图5分别表示依次配置在光纤上的另外一些读分接头的累积和非累积损耗。
图6示出了把图4所示的作为累积弯曲扇形角函数的累积损耗与由连续光纤弯曲所产生的累积损耗进行比较的情况。
图7是光纤纤芯的剖面图，它表示出光纤内部有一个圆形区域，在该部分外面包有一个环形部分;
图8是一个表明作为调制频率函数的光信号通断比曲线;
图9是按本发明制作的光写分接头的示意图;
图10和11示出了由依次配置在光纤上的一系列光写分接头施加在预先存在的光信号上的累积和非累积衰减。
图12示出了由本发明的读和写分接头形成的适用的最佳光纤分布网络结构。
参考图1，按照本发明，用侧读分接头23分接含有光信号31的光纤12，从而提取该光信号的一部分25供随后检测。按照本发明，分接头23的构造使得在图1中用参考数字31″表示的附加损耗变得最小，从而使得留在光纤12中分接头23后面的未分接的光信号31′达到最大。
正如本文中一直所用的那样，术语“附加损耗”指的是从光纤12中提取而不被检测的信号31的量值，如信号31与信号31′和信号分量25之和间的差值(31-31′-25)。
因此，假设光信号分量25的值已减至最小，但却又大得足以被探测，由于附加损耗31″较小，因此可以依次配置许多分接头23以便形成一个光纤读总线3或5(图12)，它的优点是使用众多分接头23的大量用户可以分担构成该读总线的所有部件的费用。被探测的光信号分量25的最佳量值是在-20毫瓦分贝到-100毫瓦分贝之间，(±X毫瓦分贝表示等于1毫瓦以上或以下±X分贝的量)，最好在-30毫瓦分贝和-80毫瓦分贝之间，在-30毫瓦分贝和-40，-50或-60毫瓦分贝之间，例如在-35毫瓦分贝附近则更好。
让我们再参看图1，分接头23的构成使光纤12弯曲成具有弯曲区域扇形角α及均一或不均一弯曲半径的一段区域46。对图1所示的不均一弯曲半径情况，其最小半径用γ表示，这个字母也表示当它是均一弯曲时该弯曲区域的半径。一个光耦合器32被设置成仅与区域46中光纤外围弯曲表面的一部分接触。探测器34和透镜35可根据意愿置于耦合器32中。探测到的信号随后可以通过诸如导线44一类的任何合适的手段被转发出去。在另一个实施例中，提取的光信号分量25是用另一个光纤传输的，该光纤有一端位于透镜35的前表面30附近，这一附加的光纤可伸展到任何需要的地点，诸如远距离光学部件(例如远距离探测器)。在这个实施例中，该附加的光纤将与光纤的缓冲层接上，它与光耦合器32相当。
光耦合器32最好在预期的光信号31的波长部分是透明的，它可以是液体，固体或两者的结合，可以是可变形的或者不变形的，而当它是可变形时，可以是弹性变形，也可以是非弹性变形，一个最佳实施例采用的是诸如透明聚硅氧烷这样的弹性变形材料。如果耦合器是另一光纤，则它的前端可以与总线光纤12的缓冲层接上。该附加光纤的包层直径希望在200～2000微米，最好在500～2000微米，尤以1000微米最佳，而该附加光纤可以具有由玻璃或塑料制成的纤芯和包层。最理想的情况是光耦合器与光纤缓冲层具有良好的面接触，它被放置在最佳位置，并且只在光纤缓冲层外围一小部分以及缓冲层很短的线性长度41上与光纤缓冲层接触，此外还希望光耦合器的折射率能使被探测的光信号分量25的量值最佳化，而所有其它的参数均为常数。
弯曲区域部分的角度α是一个包围弯曲区域46的弧，它是由第一和第二条法向虚线47、48相交确定的，这两条线分别从点43和49法向延伸，而且光纤12的用虚线36表示的弯曲中心轴线，在点43和49分别与处在弯曲区域46两侧的光纤12的第一和第二未弯曲中心轴线28和29相汇合。
在点49附近的急剧弯曲是为了清楚说明起见而被夸大了。当弯曲区域46的轮廓曲率不均一时，如果弯曲区域46的最小弯曲半径γ处在位置24上，而24位于透镜35或探测器34的前面，在另一方案中24位于附加光纤的前面，则可以获得最佳结果。所有在弯曲区域46上的弯曲半径轮廓类型，其中包括均一的和变化的轮廓，都包括在本发明的范围内。
总之，如果光信号分量25的量值比光信号31小几个数量级，那么信号31的衰减就几乎不受被提取分量25的影响，而分接头的数量实际上由每个分接头所产生的附加损耗31″的大小所限。因此可以发现如果α、θ、γ，弯曲半径轮廓，以及尺寸，形状，结构，折射率，还有光耦合器的位置都最佳，则可以把提取信号分量25控制到需要的任意小的量值，这里还意外地发现由此产生的附加损耗31′也意想不到的小，以至于为数众多的分接头23都可以依次配置，而每个分接头均能确定由光信号31所代表的信息。
实施例1用纤芯直径为100微米，包层直径为140微米，缓冲层直径为500微米的渐变折射率光纤联结成一条2.2公里的线路，光纤的一端接激光器，在光纤的另一端用光探测器测得的功率为8.42毫瓦。将219个如图1所示的各含有一个渐变折射率透镜35和一个光电探测器34的分接头从激光器开始每隔10米依次接在光纤上并对其调节使每个分接头探测1微瓦的功率。在光纤的另一端依次记下该光功率，这样由每个读分接头所产生的总的和附加的损耗就被确定下来。
前几个分接头(例如前5个或10个)的附加损耗非常低，平均小于0.05分贝，而自此以后的分接头的附加损耗则更低，对219个分接头试验的总的平均损耗是0.0217分贝。
正如从图2和图3所很容易理解的，本发明的侧面光读分接头可以提取和探测一个可探测的光信号分量25，以便使每个分接头产生的附加损耗远低于0.3分贝，明确地说是低于0.2分贝，更明确地说是低于0.1分贝，甚至是低于0.08分贝，0.06分贝，0.04分贝，0.03分贝，0.02分贝，0.01分贝和0.005分贝。尽管具有如此低的附加损耗，所提取的供探测的光信号分量25还总是具有可探测的量值，诸如具有前面指出的在-20到-100毫瓦分贝之间的任何值，在该试验期间所用的值是-30毫瓦分贝。因此，即使使用普通的光源也可以依次配置大量的分接头，诸如5，10，20，30，40，50，70，100，150，200，和甚至更大的数，以及介于上述之间的任意数，这是因为有足够的光可供这个分接头系列中最后一个分接头去提取可检测的光信号分量25，以呈现最小附加损耗。
这一点令人感到意外，因为众所周知，在一个固定半径的弯曲光纤的一个位置上所能提取的光的量是有限的，令人不解的是这个现象不适用于本发明中按一定间隔设置的分接头所引起的一系列弯曲段，这里提到的间隔例如可以大于1米，5米，10米，20米，30米，40米，70米或100米。这些情况示于图4～6。
具体地说，图4和图5分别示出了对实施例1的光纤每隔10米依次加上100个半径为3.84毫米的固定半径的30°弯曲时所形成的累积和非累积损耗。在图6中的“30°分接头”数据点表明这个相同的累积损耗是累积弯曲扇形角的函数。图6中的“连续卷绕”数据点表示了当实施例1的光纤以等于3.84毫米的半径简单地连续卷绕多次时所形成的累积损耗。正如图6所示，当光纤连续卷绕超过几周时，则固定半径的附加弯曲不产生明显的附加光损耗，因此建立了一个本发明的完全没有料到的长序列的分接头23的配置。
当进一步分析本发明读分接头上的数据时，可以发现在本发明的读分接头以实施例1所述的方式依次配置于其它分接头后面时，则它们的性能实际上改善了，这正如图2-5所示，例如当被探测的光信号分量一直被提取时，这些读分接头的附加损耗依次减小。业已发现的这种意外的效果，是前面的分接头以有利方式改变光纤内能量分布的结果。
请具体参见图7，如果纤芯分为直径95等于纤芯半径的中心部分94，和宽度97，98都等于纤芯半径一半的均匀环96，则可确定总光能在芯中心94和芯环96中的百分比。就实施例1中的分接头前面部分来说，60%的能量分布在芯中心94中，其余40%的能量分布在芯环96中。在依次过了6个分接头以后，上述百分比分别改变为81%与19%。虽然通常预期这些百分比很快分别变成100%与0%(从而不允许再提取信号分量25)，但是，由于随后的分接头继续优先从芯环96而不是从芯中心94提取光，所以甚至在106个分接头以后，上述百分比仍分别保持在81%与19%。因此可以看出，本发明的分接头以有利的方式改变光纤中的能量分布，以致既减小后面分接头的附加损耗，又使芯环96的光得以再生，并在逐步降低附加损耗的同时，又使后面的分接头总能提取可探测的光信号分量25。
虽然这些试验是在多模渐变折射率光纤中进行的，但是类似的有利结果同样可在阶跃折射率和单模光纤中得到，具有多个实施方案的本发明适用于配有各类缓冲层(例如硅树脂或丙烯酸盐)的各类化纤，这是由于本发明的分接头能依次连续把提取可探测的光信号分量25，并同时在所有各类光纤中产生很低的附加损耗。
当本发明的读分接头或者是用于多模阶跃折射率光纤或者是用于多模渐变折射率光纤时，其另一优点是，单独工作或与其它类似分接头一起工作的本发明的任一读分接头，实际上都改进了光纤带宽，这是因为相对于最内部的模来说，只有最外边的模优先被提取。因此，不同模之间的时差色散减小，这就增加了光纤带宽。
从技术上说，多模光纤不同模之间的时差色散对带宽的不利影响是容易理解的，所以在此仅作简要介绍。具体地说，由于最外边的模在光纤中传输的线性距离必定大于最里边的模的传输距离，所以，在光纤的远端可以看到作为色散脉冲的合成矩形脉冲，这是由于最里边的模先于最外边的模到达位于远端的探测器，因此这些脉冲必定在时间上分得很开，导致窄带宽。由于本发明的分接头并不探测显著的最里边的模，因此采用本发明的分接头使得时差色散问题缓解，结果矩形脉冲可以更紧密地群聚在一起，从而得到较宽的带宽。
更详细的说明可参见图8，在调制频率达到饱和调制频率55之前的某一调制频率范围，任一给定的信号强度电平都将产生恒定的信号通-断比率，此后，随着调制频率的进一步提高，信号通-断比率迅速下降。业已发现，对于任一给定的初始信号通-断比率，与采用末端探测技术相比，采用本发明分接头时的饱和调制频率要高得多。事实上，业已发现，在比较高的调制频率上，如果在某一光功率电平探测到光纤中末端光的探测器由本发明的分接头探测以得到第二信号通断比率，而用本发明的分接头得到第一信号通断比率，则第二信号通断比率将比第一信号通断比率低1分贝，2分贝，3分贝，4分贝，5分贝，甚至10分贝以上。
图9示出本发明的另一特点。此图示出光写分接头22，图12中画出了许多这种分接头，该写分接头的结构类似于前面所述的读分接头23。写分接头设计成能把光信号131注入光纤，以便与以前注入光纤的预先存在的光信号37一起进行多路传输，预先存在的信号37或者由单一信号组成，或者由许多多路传输信号组成。众所周知，多路传输信号可以是频率多路传输和/或时间多路传输，凡此种种都称之为“多路传输信号”。
写分接头22设计成注入新信号131时能使预先存在信号37衰减最小，其优点是使许多写分接头22能依次排列于光纤11上并使预先存在信号37不致过度衰减，从而使采用这些分接头的许多用户可以共同分担由此构成的分布网络的费用。预先存在信号37中不被写分接头22衰减的那部分以箭头37′表示，而预先存在信号37中被衰减的部分以箭头37″表示。
写分接头22包括用来弯曲光纤11以便形成光纤弯曲段146的装置，和用来连接光耦合器132的装置，光耦合器132与位于弯曲段146外部耦合区141的光纤缓冲层最外层紧贴。待注入光纤11的光信号131由光源134，最好是激光器或发光二极管(LED)来产生，而且最好由透镜135，特别是由渐变折射率透镜对光信号聚焦，以便使光信号以下述角度在光耦合器132内传输，亦即使光信号在光纤11的接收角范围内注入光纤11，而且被限制在纤芯内，该被限制的信号由图9右边的箭头131表示。
光耦合器132的目的和作用类似于耦合器32，也就是说，要使耦合器与缓冲层界面的反射效应和折射效应最佳，并使光最佳地注入纤芯。如果没有耦合器132，信号131的相当大部分将从缓冲层的最外表面反射出去，或者沿由弯曲段146形成的纤芯接收圆锥以外的角度折射进入光纤11。光耦合器132的材料组成和它的结构可与耦合器32相同或不同。
如同耦合器32的情况一样，构成光耦合器132的材料应该具有最佳的透明性，应该能与缓冲层在缓冲层耦合区141具有很好的面接触性能，应该具有使光最佳注入的折射率，还应该放置在最佳的位置使φ最恰当;适用于耦合器32的上述所有材料都适用于耦合器132，而且包含在本发明的范围内。
弯曲段部分的角度定义为围绕弯曲段146的弧，它由第一法向虚线147和第二法向虚线148相交确定，线147和148从点143，149法向延伸，用虚线136表示的光纤11的弯曲中心轴线在143，149处与处在弯曲段146两侧的光纤11的第一和第二未弯曲中心轴线128，129汇合。
点149附近的急剧弯曲是为了清楚说明起见而被夸大了。弯曲段146不必弯得半径完全一致，实际上，弯曲段146的曲率半径可以是不均一的。当弯曲半径不均一时，如果弯曲段146的最小弯曲半径R发生在透镜135或光源134后面的某一位置124，则可得到最佳的效果。弯曲段146中的各种类型的弯曲半径轮廓，包括均一和变化的轮廓，都包括在本发明的范围内。
本发明包括一种把光信号131注入光纤的方法和装置，从而对前面预先存在信号37产生意想不到的非常小的衰减37″，该预先存在信号是用侧面或端面发射技术预先注入光纤的。采用本发明已重复达到小于1.0分贝，0.5分贝，0.4分贝，0.3分贝，0.2分贝，0.1分贝和0.06分贝，甚至小于0.04分贝的衰减，与此同时，达到注入效率大于1%，2%，5%，10%，15%，20%，30%，甚至40%。因此，注入光的百分比与预先存在信号衰减的百分比之比率可以做到大于1，更好的可做到大于1.5，2，2.5，3，4，5，6，10，15，20，30，甚至40。
人们很久以来已经知道，载有在许多位置产生并在许多点注入光纤的多路光信号的多路传输光纤总线结构的基本难题是在光纤已载有预先存在光信号的情况下，用来把许多光信号的任意一个注入光纤的装置必定使这个预定存在信号衰减某个百分数，而且，衰减百分比随注入装置的注入效率增加而增加。技术上的一个一般经验法则是，通常注入效率和光纤中预先存在信号衰减百分比之间存在1比1的关系，例如，若产生第一信号的光源的注入效率为90%，这将导致预先存在信号衰减90%，50%的注入效率导致50%的衰减，10%的注入效率导致10%的衰减，等等。对于特别选用的注入装置，其情况与这个经验法则略有差别，但是，迄今这些差别并不很显著。
当以特定方式使用分接头22时，已意外地发现，本发明的侧面光写分接头产生的注入效率能远高于对光纤中预先存在信号产生的衰减百分比。
具体地说，如果结构上与图9所示的写分接头22类似的N个附加装置22装在预先存在光信号注入光纤的位置前面和第N+1个写分接头把其第N+1个信号注入光纤的位置后面之间，其中N是整数，那么即使N值很小，第N+1个分接头22的注入效率/衰减比率也会大大提高，对于大约大于10～15的N值，这个比值变得非常大，即使在N低达1，2，3时也有显著的改善。此外，虽然N个附加装置22产生若干损耗，但是每个装置22的总平均损耗迅速降低到远小于采用其它现有技术依次注入光的方法和装置所得到的平均损耗。
装置22可包括一系列附加写分接头22;可包括一系列弯曲元件，这些元件以类似于写分接头22的方式来弯曲光纤，使模耦合发生在纤芯范围内;或者可包括上述写分接头和弯曲元件的结合。如果采用弯曲元件，那么可以使用能在直线段把光注入光纤侧面的附加侧面写分接头，条件是它要置于紧靠弯曲元件的前面，因为弯曲元件往后将包层模和/或缓冲层模耦合进入纤芯。附加写分接头的应用，便于信号多路传输。而且，如图9所示第N+1个分接头可以是在弯曲处把光从侧面注入光纤的分接头，或者可以将光注入直线光纤段的侧面，而光纤随后立即被弯曲，从而实现光耦合。
意想不到的结果是，写分接头22的注入效率与信号37的衰减百分数之间的比率随数N的增加而增加。
实施例2图9写分接头接到实施例1所用的渐变折射率光纤上，这个分接头把大约30%到40%功率注入纤芯里，从而在纤芯里产生预先存在信号。然后，将112个附加写分接头从第一分接头起往后每隔10米一个依次接到光纤上，这样每个分接头能把它们输出功率的约30%到40%注入纤芯里，将预先存在信号的累积和非累积损耗顺序记录下来，结果分别示于图10和11中。
正象这些图表明的那样，随后第一个写分接头将预先存在信号衰减2.75分贝(46.9%)，第二个衰减1.91分贝(35.6%)，第三个衰减1.37分贝(27.1%)，等等，对于预先存在光信号的随后的衰减迅速下降，这样随后在第12个写分接头之后，但衰减却一直低于0.2分贝，即使注入效率仍保持在30%和40%之间，衰减也反复达到小于0.06分贝和0.04分贝的水平。事实上，尽管头几个分接头引起相当大的附加损耗，但所有分接头平均衰减只为0.2分贝。
从这个数据，可断定前面的分接头对预先存在光信号的衰减比后面分接头的衰减量要大两倍以上，而后面最初几个分接头具有相同的注入效率，当更多的分接头被放置在后面时，这个比率将上升到4倍6倍、10倍、15倍、20倍、30倍或更高，这是非常惊人的非线性现象。
还可以断定，头几个分接头22以有利方式改变了光纤内的预先存在光信号的能量分布，从而产生这样一些结果即可以断定，在光纤上能配置5、10、30、50、100，甚至于200个，或是介于这些数字中间的任意数量的写分接头，这些分接头能将相同数量的信号多路传送到光纤中去，人们也能够检测到通过所有这些分接头的预先存在信号。虽然预先存在信号被描述成通过弯曲缓冲层部分注入纤芯，但类似的有利结果用端面入射信号同样也可得到。在每种情况下，在弯曲处都应注意到，利用分接头将光信号以非破坏方式通过光纤缓冲层注入光纤的好处在于，光纤不需要断开，光纤各部分能以足够大的半径保持实际上连续弯曲，因而光纤不断裂。
还可以断定，利用本发明的读或写分接头的光纤最小弯曲半径产生光纤断裂的可能性极低，从而可在光纤上利用本发明的读和写分接头，使光纤各个区段保持实际上是连续的永久性的弯曲姿态，而由应力引起断裂使光纤任一区段失效的危险性极小。事实上，在理论和实践上已确定，对前面例子所述的一类光纤的永久性弯曲而言，当最小弯曲半径在45°扇形角内等于或大于3.5毫米时，在20年之中光纤区段断裂的几率小于10%，如果在45°扇形角内最小弯曲半径大于或等于3.8毫米，则在20年之中光纤区段断裂的几率小于1.5%。因此，正象在这里所使用的那样，术语“实际上连续保持弯曲姿态”意味着，光纤在一个相当长的时间周期内，具体地说超过一个月，或超过一年，甚至最好超过5、10、15和20年连续地保持弯曲，而弯曲区段的损坏几率小于10%，甚至小于1.5%。最小弯曲半径等于或大于4.2毫米和4.5毫米时，光纤会在更长的时间内具有更低的断裂可能性，因而适合于使用本发明的读和写分接头。
图12表明了对于本发明读和写分接头23、22的最佳分配结构。在这个图中，正象上面所描述的那样，用户6，6′和10与网络2发生联系的方法是利用写分接头22将信号多路注入写总线4中，并用读分接头23从一条或几条读总线3，5上读取光信号。在这种情况下，可以为音频和视频信息提供分立的读总线，但也不一定希望如此。借助于中央处理器(CPU)17和光源14，16(光源14，16用于最初产生注入读总线3，5的光信号，然后读总线3，5才能被分接)，线路(或光路或电路)20，18使将信号从网络2取出或输送给网络2。
CPU还适当地为各用户6、6′和10分配时隙和频率，使每个用户都有某个专用的频率或时隙供他们读和写信号，这样从各用户来的信息不至于重叠，从而也不会被丢失。网络2在不需要太多的光学中继站的情况下，能够服务于几百个用户，正象前述那样，这是由于读和写分接头23、22所引起的附加损耗和衰减都很小之故。令人欣慰的是，图12所示的总线结构可以是线状的、分支状的、树状的、星形的或任何其他需要的形式。
虽然本发明通过参考一定的最佳实施例加以描述，但此发明并不只限于所描述的几个实施例，将仅由后附的权利要求
所限制。
权利要求
1.在包含纤芯，包层和缓冲层的光纤弯曲部分读取由光信号表示的信息的方法，其特征在于它由以下的步骤组成通过光纤侧面和通过位于光纤弯曲处的缓冲层提取第一光信号分量，以便产生一个小于0.3分贝的光信号附加损耗；及检测该第一分量光信号。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，附加损耗小于0.2分贝，希望小于0.1分贝，更希望小于0.06分贝，最好小于0.02分贝。
3.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征在于，它还包括通过光纤侧面和在N个附加光纤弯曲处的缓冲层提取N个附加分量光信号的步骤，以便产生平均光信号附加损耗小于0.3分贝，希望小于0.2分贝，更希望小于0.1分贝，最好小0.06分贝，N是大于1的整数，最好大于10，光信号的第一和N个附加分量依次从光纤里提取;和检测该N个附加分量光信号。
4.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征还在于，包括改善在提取第一光信号分量的第一位置前面的光纤内光信号能量分布，从而减少第一位置上纤芯的最外和最内部分之间的积分解量比率的步骤，通过弯曲和提取N个附加分量光信号以及检测N个附加提取的光纤分量改善了能量分布，其中N是大于1的整数，最好大于10。
5.根据权利要求
3或4所述的方法，其特征在于N大于10，希望大于20，最好大于30、40、50、100或200。
6.构成实现权利要求
1至5中任何一条的方法的装置。
7.根据权利要求
6所述的装置，其特征在于，在不需要光纤断开和不损坏光纤或其缓冲层的情况下，通过光纤缓冲层提取所有信号分量。
8.一种为了减少光纤内已预先存在光信号的衰减，而把光信号以多路传输方式送到光纤内的方法，其特征在于包括下列步骤在预先存在光信号注入光纤的那一点后面的N个光纤段上依次配置N个光写分接头，这N个写分接头向光纤内注入N个光信号，N是一个整数，第N个分接头置于N个分接头中其余多个的前面，第一个分接头置于N个分接头中其它分接头的后面，由第一个分接头产生的第一注入光信号的注入效率百分数与由第一分接头产生的预先存在光信号的衰减百分数的比值要大于1，最好大于1.5。
9.根据权利要求
8所述的方法，其特征在于上述比值大于2，希望大于2.5、3、4、5或6，更希望大于10，最好大于15、20或30。
10.一种利用第一个光写分接头，在第一位置上把第一光信号多路传输到光纤内，以便减少由第一光写分接头造成的对光纤内预先存在光信号的衰减的方法，其特征在于包括以下步骤改善在位于第一位置前面的光纤内的预先存在光信号的能量分布，从而减少在第一位置附近的纤芯的最外和最内部分之间的积分能量比率;在第一位置上，通过其侧面把第一光信号注入第一光纤段，由第一光写分接头产生的预先存在光信号的衰减将低于积分能量比未被改善时预先存在光信号的衰减。
11.根据权利要求
10所述的方法，其特征在于，通过光纤的缓冲层，第一光写分接头把第一光信号注入第一光纤段，利用N个写分接头，通过N个附加光纤段的侧面，在N个附加位置上，借助于多路传输将N个附加光信号注入N个附加光纤段来改善能量比率，通过处于第一分接头前面的各个光纤缓冲层，N个附加光信号被分别注入到各自的光纤段中。
12.根据权利要求
8或9或11所述的方法，其特征在于N大于5，希望大于10，更希望大于30，最好大于50。
13.根据权利要求
8、9、11或12所述的方法，其特征在于，由第一分接头引起的预先存在光信号的衰减小于0.3分贝，希望小于0.1分贝，最好小于0.06分贝或0.04分贝。
14.根据权利要求
8、9、11、12或13所述的方法，其特征在于，所有N个写分接头是非破坏性的，在不要求光纤断开和不需要光纤或其缓冲层被破坏情况下，通过缓冲层把N个光信号注入N个光纤段。
15.一种利用权利要求
8至14的任一条所述的方法的装置。
16.一种光纤分布网络，其特征在于它包括在第一光纤线路中的N个位置上将N个光信号注入并多路传输到N个光纤段内的N个装置，以便使N个光信号分到通过N段的弯曲侧面，这N段个实际上被连续保持在某个足以把N个信号连续注入第一光纤线路的弯曲状态，N是第一个整数;用于在第二光纤线路中的M个第二位置上从M个光纤段提取附加光信号的M个分量的M个装置，它使这些光信号分量分别通过M段的弯曲侧面，这M个段实际上是连续保持在某个足以连续地提取M个光信号弯曲姿态，M是第二个整数;用于内连第一和第二光纤线路的装置。
17.根据权利要求
16所述的网络，其特征在于，内连装置包括用于对N个注入装置和M个提取装置分配时隙的装置。
18.一种增加能够以多模方式维持光脉冲传送信息的光纤带宽的方法，光纤包括纤芯、包层和缓冲层，其特征在于它包括以下步骤把光脉冲注入光纤;用非破坏性光读分接头，在第一位置上，通过光纤缓冲层提取光脉冲分量;利用探测器探测由光读分接头提取的光信号;从而得到检测的第一功率电平和第一信号通一断比率;该光脉冲以超过饱和调制频率的调制频率注入光纤，饱和调制频率是这样一个频率，在此频率时，如果光脉冲由位于第一位置的光纤末端探测器探测，并且其功率水平相当于第一功率水平，那末探测器将产生一个比第一信号通断比率低的第二信号通断比率。
19.根据权利要求
18所述的方法，其特征在于第二信号通-断比率比第一信号通-断比率低1分贝以上，最好低2，3，4，5或10分贝。
20.根据权利要求
18或19所述的方法，其特征在于，由第一信号通-断比率产生的二进制位误差率小于由第二信号通-断比率产生的二进制位误差率。
专利摘要
一种光纤分布网络，它包括依次配置的非破坏性读分接头。此读分接头对被分接光信号产生很小的衰减，并提高被分接光纤的带宽。该网络还包括另一组次序配置的非破坏性写分接头，每个写分接头把光信号注入第二光纤内，同时对在第二光纤内预先存在光信号产生很小的衰减。
文档编号H04B10/02GK86104559SQ86104559
公开日1987年4月22日 申请日期1986年7月11日
发明者布鲁斯·D·坎贝尔, 约瑟夫·朱克 申请人:雷伊化学公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan