专利名称：无电子线路的无线光纤通信的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信系统，尤其涉及光纤无线通信系统。
Medved等人在美国专利No.5,818,619中公开了一种用于连接一个光通信网络的不同部分的无线通信系统，其在此作为参考。该网络的每个部分设有一个或多个光通信网络接口设备，以及设有光学耦合到相应网络接口设备的通用转换器设备。每个通用转换器设备包括一个空中链路发射机、一个空中链路接收机、一个光纤接收机以及一个光纤发射机。光纤接收机从网络接口设备接收输出的光信号，并将这些光信号转换为电信号。这些电信号被送至空中链路发射机，在此这些电信号被转换回光信号并被发送到自由空间。空中链路接收机通过另一通用转换器设备接收发送到自由空间的光信号，并将这些输入光信号转换为电信号。这些电信号被送至光纤发射机，该光纤发射机将这些电信号转换回光信号，经一根光缆送至网络接口设备。网络接口设备和通用转换器设备成对工作，每一对中的每个成员是不同光通信网络的一部分，或同一光通信网络的不同部分。每个通用转换器设备的空中链路发射机对准其它通用转换器设备的空中链路接收机，以便能在两个光通信网络之间或同一光通信网络的两个部分之间交换光信号。
Medved等人发明的无线通信系统目的是用于信号以单个载波波长编码的光通信网络中。最近已引入了基于密集波分复用(DWDM)的光通信网络。在DWDM网络中，多个载波波长被复用到同一根光纤上。利用DWDM得到的数据传输率将淹没Medved等人的通用转换器设备电子线路。在任何情况下，各种载波波长将不得不被解复用，而且每个载波波长将需要一个独立的网络接口设备和通用转换器设备。
因此，非常需要一种以便于DWDM光信号交换的方式，连接一个光通信网络的两个相距遥远部分的系统，而且这种系统将极其有益。
根据本发明，提供了一种光学设备，它包括(a)具有近端和远端的一个多模光波导；(b)具有远端的一个单模光波导；(c)用于光学耦合单模光波导的远端与多模光波导的近端的一种装置；以及(d)成像镜片，其光学耦合到多模光波导的远端。
根据本发明，提供了一种光发射机，包括(a)一个公共输入光波导；(b)多个发射机光波导，每个发射机光波导具有一个远端；(c)对于每个发射机光波导，成像镜片光学耦合到每个发射机光波导的远端；以及(d)光学耦合公共输入光波导与发射机光波导的一种装置。
根据本发明，提供了一种光接收机，包括(a)一个公共输出光波导；(b)多个接收机光波导，每个接收机光波导具有一个远端；(c)对于每个接收机光波导，成像镜片光学耦合到每个接收机光波导的远端；以及(d)光学耦合公共输出光波导与接收机光波导的一种装置。
根据本发明，提供了一种光收发信机，包括(a)具有远端的一个发射机光波导；(b)具有发射机光轴的发射机成像镜片，其光学耦合发射机光波导的远端；(c)多个接收机光波导，每个接收机光波导具有一个远端；以及(d)对于每个接收机光波导，具有一个接收机光轴的接收机成像镜片，其光学耦合到每个接收机光波导的远端，所有发射机光轴与接收机光轴基本上都平行。
根据本发明，提供了一种无线通信系统，包括(a)具有近端和远端的一个发射机光波导；(b)发射机成像镜片，其光学耦合发射机光波导的远端；(c)至少一个具有近端和远端的接收机光波导；(d)对于至少一个接收机光波导中的每个光波导，接收机成像镜片光学耦合到至少一个接收机光波导的远端；以及(e)一个光通信网络接口设备，光学耦合发射机光波导的近端以及至少一个接收机光波导的近端，用于发送光信号到发射机光波导以及用于从至少一个接收机光波导接收光信号。
根据本发明，提供了一种光收发信机，包括(a)具有一个远端的一个发射机光波导；(b)具有发射机光轴的发射机成像镜片，其光学耦合发射机光波导的远端；以及(c)一个空中链路接收机，其接收机光轴和发射机光轴基本上平行。
根据本发明，提供了一种无线通信系统，包括(a)具有近端和远端的一个发射机光波导；(b)发射机成像镜片，其光学耦合发射机光波导的远端；(c)一个空中链路接收机；(d)一个转换器设备，其电耦合空中链路接收机；以及(e)一个光通信网络接口设备，光学耦合到发射机光波导的近端以及转换器设备，用于发送光信号到发射机光波导以及用于从转换器设备接收光信号。
根据本发明，提供了一种光学设备，包括(a)具有一个远端的一根光纤；以及(b)一个FC/APC光纤连接器，用作该远端和稀薄光介质之间的反射-抑制接口。
根据本发明，提供了一种用于从第一位置发送波长复用的光信号到第二位置的无线系统，该系统包括(a)一个位于第一位置的光发射机，该光发射机包括一个用于接收光信号的多模输入光波导；以及(b)一个位于第二位置的光接收机，用于从光发射机接收光信号。
根据本发明，提供了一种用于在一个光纤网络的两个部分之间交换光信号的方法，该方法包括步骤(a)为该网络的每个部分提供(i)一个网络接口设备，以及(ii)一个收发信机，该收发信机包括(A)发射机成像镜片，(B)至少一个发射机光波导，用于光学耦合网络接口设备与发射机成像镜片，(C)接收机成像镜片，以及(D)至少一个接收机光波导，用于光学耦合网络接口设备与接收机成像镜片；以及(b)对准该收发信机，以便从第一收发信机的发射机成像镜片射出的至少部分光信号被第二收发信机的接收机成像镜片截获，而且以便从第二收发信机的发射机成像镜片射出的至少部分光信号被第一收发信机的接收机成像镜片截获。
根据本发明，提供了一种用于在一个光纤网络的两个部分之间交换光信号的方法，该方法包括步骤(a)为该网络的每个部分提供(i)一个网络接口设备，以及(ii)一个收发信机，包括(A)发射机成像镜片，(B)至少一个发射机光波导，用于光学耦合网络接口设备与发射机成像镜片，(C)一个空中链路接收机，以及(D)一个转换器设备，其电耦合空中链路接收机，并光学耦合网络接口设备；以及(b)对准该收发信机，以便从第一收发信机的发送机成像镜片射出的至少部分光信号被第二收发信机的空中链路接收机截获，而且以便从第二收发信机的发射机成像镜片射出的至少部分光信号被第一收发信机的空中链路接收机截获。
本发明的基本原理是取消在通用转换器中转换光信号为电信号，再接着转换回光信号。相反，从光通信网络其中一部分的一个网络接口设备输出的光信号直接发射到自由空间，而且直接被该光通信网络另一部分的另一个网络接口设备接收。
为便于在网络接口设备之间直接交换光信号，每个网络接口设备装有一个光收发信机，它基于一种既可用作发射机设备又可用作接收机设备的收发信机设备。基本型收发信机设备在其圆柱形外壳的一端有一个光纤收端，而在另一端为成像镜片。光纤装有一种诸如FC/APC的装置，用于抑制光纤-空气接口上的反射。当该收发信机设备用作发射机设备时，从该光纤端发射的光信号被成像镜片准直为一个准直光束。当该收发信机用作接收机设备时，成像镜片聚焦在光纤端截获的光信号。该光纤最好为多模光纤，这样以发射机模式从光纤发射的光束就具有足够大的发散角。
这些发射机和接收机设备集结成束，以克服闪烁现象。在一种包括多个发射机设备的复合发射机中，各个发射机设备的光纤通过一个分路器连接一根公共输入光纤。在一种包括多个接收机设备的复合接收机中，各个接收机设备的光纤通过一个合路器连接一根公共输出光纤。为在远超过几百米的距离上传输，必须利用一种光放大器(如，掺杂铒的光放大器或半导体光放大器)来放大输入到发射机的光信号。在一种复合发射机中，可为公共输入光纤提供一个光放大器，或每个发射机设备可装设自己的光放大器。在后一情况下，由于光放大器的输入和输出经过一根单模光纤，因此提供一种诸如FC/APC的结构，用于耦合每个光放大器的单模输出与其相应发射机设备的多模光纤。
为便于对准，相互调整收发信机的发射机和接收机设备以便它们的所有光轴都平行。
复合接收机的公共输出光纤最好为多模光纤。在网络接口设备设计用于接收单模光纤输入的情况下，该公共输出光纤装有一个无源适配器，如渐变折射率的透镜或准直仪，用于耦合该公共输出光纤与网络接口设备。类似地，单设备接收机的多模光纤在这种情况下也装有一个类似的无源适配器。
作为全-光接收的一种替代方案，如同现有技术的通用转换器设备一样，本发明的收发信机可包括一个空中链路接收机和一个光纤发射机。收发信机的发射机保持全-光发射。
在应用本发明交换DWDM信号中，每个网络接口设备最好包括一个用于解复用DWDM信号的解复用器。
尽管在此描述的本发明的例子是基于光纤的，但应理解的是，本发明的范围通常包括光波导。尽管本发明的优选波长为光通信的公用波长，即850nm左右的波长、1330nm左右的波长以及1550nm左右的波长，但属于本发明范围的光信号波长包括红外、可见光和紫外光波长，。
在此仅通过举例、参考附图来描述本发明，其中
图1示出了本发明的收发信机设备两种变型的原理轴截面图；图2为本发明的系统的原理性描绘；图3示出了三种不同的收发信机设备的集束配置；图4示出了包括光放大器的一种发射机集束变型；图5为本发明的一种可选收发信机的原理性描绘；图6为用于交换DWDM光信号的本发明系统的部分原理性描绘。
本发明为一种可用于连接一个光通信网络两个远距离部分的光纤通信系统，本发明尤其可用于在该网络的两个部分之间交换DWDM信号。
根据附图和所附描述，可更好地理解根据本发明的光通信的原理和操作。
现在参考附图，图1示意了本发明的基本型收发信机设备10的两种变型10A和10B。变型10A和10B以轴截面图示意。这两种变型都基于圆柱形外壳12，圆柱形外壳12的远端14为由透镜18表示的成像镜片，而近端16为多模光纤20，多模光纤20的远端在FC/APC 24终止。变型10B还包括单模光纤28，在其远端30通过FC/APC 32光学耦合到多模光纤20的近端26。
成像镜片18定义了一个光轴34。当设备10用作发射机时，作为被成像镜片18准直的发散光束的光信号从光纤20的远端22射出，以作为准直的光束在由光轴34定义的方向上传播。当设备10用作接收机时，对准设备10，以便成像镜片18截获一部分携带光信号的光束。成像镜片18聚焦该输入光束道光纤20的远端22。成像镜片18的焦距适合于光纤20的发散角。
典型地，光纤20和28由纯光学玻璃制成。单模光纤28典型的芯直径为9微米。多模光纤20典型的芯直径为50、62.5和100微米，最好是100微米。FC/APC用于抑制在光纤20远端22的空气-玻璃接口上的反射。这种使用FC/APC来抑制固态光纤和诸如空气的稀薄光介质之间的接口的反射，构成了本发明的一个独有方面。FC/APC 32用于连接以及光学耦合光纤20和28。FC/APC尤其便于这种用途，因为光纤20和28典型地具有相同的外罩直径，即125微米。
图2示意性描绘了用于连接(由两个网络接口设备58L和58R表示的)一个光通信网络两个部分的本发明系统的原理。该光通信网络的每个部分装有一个包含发射机38和接收机40的收发信机36。发射机38包括一个由三个收发信机设备10集束而成的发射机设备42。每个发射机设备42包括一根发射机光纤50和一个发射机光轴46。接收机设备40包括一个由三个收发信机设备10集束而成的接收机设备44。每个接收机设备44包括一根接收机光纤52和一个接收机光轴48。在发射机设备42的变型A中，发射机光纤50为多模光纤20。而在发射机设备42的变型B中，发射机光纤50为由FC/APC 32耦合的多模光纤20与单模光纤28的组合。类似地，在接收机设备44的变型A中，接收机光纤52为多模光纤20，而在接收机设备44的变型B中，接收机光纤52为由FC/APC 32耦合的多模光纤20与单模光纤28的组合。下面将指出，接收机设备44最好为收发信机设备10的变型A。发射机光纤50在其近端51通过分路器54光学耦合公共输入光纤64的远端65。接收机光纤52在其近端53光学耦合公共输出光纤66的远端67。公共输入光纤64在其近端61光学耦合网络接口设备58的光纤发射机60。公共输入光纤66在其近端63光学耦合网络接口设备58的光纤接收机62。
固定发射机设备42L和接收机设备44L以使光轴46L和48L平行。类似地，固定发射机设备42R和接收机设备44R以使光轴46R和48R平行。在使用中，收发信机36L对准收发信机36R，这样由发射机设备42L发射的准直光束至少部分被接收机设备44R截获，而且这样被发射机设备42R发射的准直光束至少部分被接收机设备44L截获。由网络接口设备58L经发射机60L发射的光信号通过光纤64L和50L以及分路器54L传输到发射机设备42L，在此这些光信号作为准直的光束朝着收发信机36R向自由空间发射。在收发信机36R，由接收机设备44R接收的光信号经过光纤52R和66R以及合路器56R传输到网络接口设备58R的接收机62R。其间，由网络接口设备58R经发射机60R发射的光信号经过光纤64R和50R以及分路器54R传输到发射机设备42R，在此这些光信号作为准直的光束朝着收发信机36L向自由空间发射。在收发信机36L，由接收机设备44L接收的光信号经过光纤52L和66L以及合路器56L传输到网络接口设备58L的接收机62L。
发射机设备42的集结成束在发射机38中用于克服闪烁现象，而接收机设备44的集结成束在接收机40中用于克服闪烁现象。图3示出了集结成束的收发信机设备10的三种不同配置的横向视图。图3A示出了成三角配置的三个收发信机10。图3B示出了成正方形配置的四个收发信机10。图3C示出了成六角形配置的七个收发信机10。
Kostal等人在美国专利No.4,960,315中公开了一种用于暂时接通光纤网络中一个中断的类似系统。由于Kostal等人的系统基于单个发射机和接收机设备，以及基于单模光纤，因此要求一种精制的反馈装置来保持它们的收发信机互相对准。这个反馈装置在本发明中是不需要的，因为集结成束的发射机设备和接收机设备的使用补偿了闪烁和波束偏移，而且因为本发明的多模光纤20的发散角(2个毫弧度量级)比Kostal等人使用的单模光纤的极窄发散角要宽。
图2的系统足以用于连接一个光通信网络相距几百米的两个部分。为穿越更长距离的通信，传输的光信号必须得到放大。图4示出了包括为此目的光放大器70和71的发射机38的变型38′。在变型38′中，每个发射机设备42装有其自己的光放大器70。每个光放大器70在发射机光纤50的近端51光学耦合到一根对应的发射机光纤50，以及在光放大器输入光纤72的远端74光学耦合到一根对应的光放大器输入光纤72。光放大器输入光纤72通过分路器54以及第四公共光放大器71，在其近端76光学耦合到公共输入光纤64的远端65。公共光放大器71在其远端65光学耦合到公共输入光纤64，以及在其近端82光学耦合到光放大器输出光纤78，而光放大器输出光纤78的远端80光学耦合到分路器54。注意光放大器71是可取舍的。引导出入光放大器70的光纤必须为单模光纤。因此，发射机设备42必须为收发信机设备10的变型B。
光放大器70典型地为掺杂铒的光放大器或半导体光放大器。
尽管从单模光纤传输光信号到多模光纤在能量利用上有效，但从多模光纤传输光信号到单模光纤则不然。因此接收机设备44最好为收发信机设备10的变型A，而光纤52和66最好为多模光纤。如果网络接收设备58的接收机62用于接收单模输入，那么接收机62必须装有一个图2所示用于网络接口设备58L的无源适配器68，以提供公共输出光纤66与接收机62的有效光耦合。适当的无源适配器的例子包括渐变折射铝透镜和准直仪。
图5示出了光学耦合网络接口设备58的一个可选收发信机84。网络接口设备58的发射机60通过发射机光纤86光学耦合上述类型的发射机38。网络接口设备58的接收机62通过接收机光纤88光学耦合基本上与美国专利5,818,619的TXU 20相同的转换器设备90。而转换器设备90又通过一个适当的连接器96电耦合一个空中链路接收机92。如美国专利5,818,619所述，被空中链路接收机92截获的光信号转换为电信号，再中继到将电信号转换回光信号的转换器设备96。
在图5中，如果发射机38只包括一个发射机设备42，则虚线46表示单个发射机设备42的光轴，或如果发射机38包括一个以上发射机设备42，则虚线46表示发射机38的所有发射机设备42的平行光轴。空中链路接收机92也有一个由附图标记94指示的光轴。光轴46和94平行。
收发信机84以与收发信机36相同的方式用于连接一个光通信网络的两个不同部分。
本发明的系统可代替美国专利5,818,619中所描述的系统的应用。本发明的系统也可用于在一个光通信网络的两个远距离部分之间交换DWDM信号。图6示意了为此目的配置的本发明的系统的部分原理。发射机38L在发射位置经光纤64L，从网络接口设备58L的发射机60L接收DWDM光信号，并将这些信号作为准直光束104朝接收机40R的接收位置发射。发射机38L最好为如上所述包括一个或多个光放大器70的本发明发射机的一种变型，而光纤64L最好为单模光纤。接收机40R通过多模光波导104光学耦合到解复用器98。解复用器98引导每个输入载波波长到一个相应信道，该信号包括用于转换此载波波长上传输的光信号为电信号的检测器100，以及用于放大来自相应检测器100的电信号的放大器102。
从本发明的上下文中可理解，网络接口设备58的限定要比美国专利5,818,619的宽。尤其是网络接口设备58可为射频-光收发信机，如以色列Jerusalem的Foxcom有限公司生产的SAT-LIGHT 2000收发信机，它可转换RF模拟信号为光信号，反之亦然。这些光信号通常通过光纤在两个分离位置之间交换。本发明使这些收发信机能用于在两个分离位置之间交换光信号，而不用在两个位置之间铺设光纤。这种情况的一个重要应用为蜂窝电话。通常希望在远离另一基站硬件的距离上放置一个蜂窝电话基站天线。本发明能在无需在基站和基站天线之间铺设光纤的情况下实现该愿望，从而使基站天线的选位灵活性更强。
本领域的技术人员知道，用于传输RF模拟信号的发射机38′的优选光放大器70和71不是用于诸如DWDM的数字应用的优选光放大器70和71。用于模拟应用的光放大器70和71必须具有很强的线性。具有适当线性的掺杂铒的光放大器通常用于CATV应用。
虽然根据有限个实施例描述了本发明，但应理解的是，可对本发明进行各种改进、修改和其他应用。
权利要求
1.一种光学设备，包括(a)一个具有近端和远端的多模光波导；(b)一个具有远端的单模光波导；(c)一种用于光学耦合所述单模光波导的所述远端与所述多模光波导的所述近端的装置；以及(d)成像镜片，光学耦合到所述多模光波导的所述远端。
2.根据权利要求1的光学设备，其中所述装置包括一个FC/APC光纤连接器。
3.根据权利要求1的光学设备，还包括(e)一种用于抑制在所述多模光波导的所述远端上的反射的装置。
4.根据权利要求3的光学设备，其中所述用于抑制反射的装置包括一个FC/APC光纤连接器。
5.一种光发射机，包括(a)一个公共输入光波导；(b)多个发射机光波导，每个所述发射机光波导具有一个远端；(c)对于每个发射机光波导，成像镜片光学耦合到每个所述发射机光波导的所述远端；以及(d)一种用于光学耦合所述公共输入光波导与所述发射机光波导的装置。
6.根据权利要求5的光发射机，还包括(e)对于每个所述发射机光波导，一个光放大器光学耦合到所述每个发射机光波导。
7.根据权利要求6的光发射机，其中所述光放大器是从包含掺杂铒的光放大器和半导体光放大器的组合中选择的。
8.根据权利要求6的光发射机，还包括(f)对于每个所述光放大器，一个放大器输入光波导光学耦合到所述每个光放大器；而且其中所述装置包括一个分路器，用于光学耦合所述公共输入光波导与所述放大器输入光波导。
9.根据权利要求8的光发射机，其中所述发射器光波导为多模光波导，该光放大器还包括(g)对于每个所述光放大器(i)一个单模放大器输出光波导，以及(ii)一种用于耦合所述放大器输出光波导与一个相应发射机光波导的装置。
10.根据权利要求9的光发射机，其中用于耦合所述放大器输出光波导与所述相应发射机光波导的所述装置包括一个FC/APC光纤连接器。
11.根据权利要求5的光发射机，其中所述装置包括一个分路器。
12.根据权利要求11的光发射机，其中所述公共输入光波导为单模光波导，而且其中所述发射机光波导为多模光波导。
13.根据权利要求8的光发射机，还包括(e)一个光放大器，其光学耦合到所述公共输入光波导。
14.根据权利要求13的光发射机，其中所述光放大器是从包含掺杂铒的光放大器和半导体光放大器的组合中选择的。
15.一种光接收机，包括(a)一个公共输出光波导；(b)多个接收机光波导，每个所述接收机光波导具有一个远端；(c)对于每个所述接收机光波导，成像镜片光学耦合到每个所述接收机光波导的所述远端；以及(d)一种用于光学耦合所述公共输出光波导与所述接收机光波导的装置。
16.根据权利要求15的光接收机，其中所述装置包括一个合路器。
17.一种光收发信机，包括(a)具有一个远端的一个发射机光波导；(b)具有发射机光轴的发射机成像镜片，其光学耦合到所述发射机光波导的所述远端；(c)多个接收机光波导，每个所述接收机光波导具有一个远端；以及(d)对每个所述接收机光波导，具有一个接收机光轴的成像镜片，其光学耦合到所述每个接收机光波导的所述远端，所述发射机光轴和所述接收机光轴基本上都平行。
18.根据权利要求17的光收发信机，还包括(e)一个公共输出光波导；以及(f)一种用于光学耦合所述接收机光波导与所述公共输出光波导的装置。
19.根据权利要求18的光收发信机，其中所述装置包括一个合路器。
20.一种无线通信系统，包括(a)一个具有近端和远端的发射机光波导；(b)发射机成像镜片，其光学耦合到所述发射机光波导的所述远端；(c)至少一个具有近端和远端的接收机光波导；(d)对于所述至少一个接收机光波导的每个光波导，接收机成像镜片光学耦合到所述至少一个接收机光波导的所述远端；以及(e)一个光通信网络接口设备，其光学耦合到所述发射机光波导的所述近端以及耦合到所述至少一个接收机光波导的所述近端，用于发送光信号到所述发射机光波导以及用于从所述至少一个接收机光波导接收光信号。
21.根据权利要求20的无线通信系统，包括多个所述接收机光波导。
22.根据权利要求21的无线通信系统，还包括(f)一个合路器，用于光学耦合所述接收机光波导的所述近端与所述网络接口设备。
23.根据权利要求22的无线通信系统，还包括(g)一个无源适配器，用于光学耦合所述合路器与所述网络接口设备。
24.根据权利要求23的无线通信系统，其中所述无源适配器是从包含渐变折射率透镜和准直仪的组合中选择的。
25.根据权利要求20的无线通信系统，还包括(f)对于每个所述至少一个接收机光波导，具有一个无源适配器，其用于光学耦合所述每个接收机光波导的所述近端与所述网络接口设备。
26.根据权利要求23的无线通信系统，其中所述无源适配器是从包含渐变折射率透镜和准直仪的组合中选择的。
27.一种光收发信机包括(a)一个具有一个远端的发射机光波导；(b)具有发射机光轴的发射机成像镜片，其光学耦合所述发射机光波导的所述远端；以及(c)一个空中链接接收机，其接收机光轴基本上平行于所述发射机光轴。
28.根据权利要求27的光收发信机，还包括(d)一个转换器设备，其电耦合所述空中链路接收机。
29.一种无线通信系统，包括(a)一个具有近端和远端的发射机光波导；(b)发射机成像镜片，其光学耦合所述发射机光波导的所述远端；(c)一个空中链路接收机；(d)一个转换器设备，其电耦合到所述空中链路接收机；以及(e)一个光通信网络接口设备，其光学耦合所述发射机光波导的所述近端以及耦合所述转换器设备，用于发送光信号到所述发射机光波导以及用于从所述转换器设备接收光信号。
30.一种光学设备，包括(a)一个具有一个远端的光纤；以及(b)一个FC/APC光纤连接器，用作所述远端和一种稀薄光介质之间的反射-抑制接口。
31.一种用于从第一位置发送波长复用的光信号到第二位置的无线系统，包括(a)一个位于所述第一位置的光发射机，所述光发射机包括一个用于接收光信号的多模输入光波导；以及(b)一个位于所述第二位置的光接收机，其用于从所述光发射机接收光信号。
32.根据权利要求31的系统，还包括(c)一个单模输入光波导，所述多模输入光波导在所述第一位置接收来自所述单模输入光波导的光信号。
33.根据权利要求32的系统，还包括(d)一种用于光学耦合所述单模输入光波导与所述多模输入光波导的装置。
34.根据权利要求33的系统，其中所述装置包括一个FC/APC光纤连接器。
35.根据权利要求32的系统，还包括(d)一种光放大器，用于接收来自所述单模输入光波导的光信号；以及(e)一种用于光学耦合所述光放大器与所述多模输入光波导的装置，这样所述多模输入光波导通过所述光放大器接收来自所述单模输入光波导的光信号。
36.根据权利要求35的系统，其中所述装置包括(i)一个单模输出光波导，它接收来自所述光放大器的光信号；以及(ii)一个FC/APC光纤连接器，用于耦合所述单模输出光波导与所述多模输入光波导。
37.根据权利要求35的系统，其中所述光放大器是从包含掺杂铒的光放大器和半导体光放大器的组合中选择的。
38.根据权利要求31的系统，其中所述光接收机包括一个多模输出光波导，该系统还包括(c)一个解复用器，光学耦合所述多模输出光波导，用于解复用该光信号。
39.一种用于在一个光纤网络的两个部分之间交换光信号的方法，该方法包括步骤(a)为该网络的每个部分提供(i)一个网络接口设备，以及(ii)一个收发信机，其包括(A)发射机成像镜片，(B)至少一个发射机光波导，用于光学耦合所述网络接口设备与所述发射机成像镜片，(C)接收机成像镜片，以及(D)至少一个接收机光波导，用于光学耦合所述网络接口设备与所述接收机成像镜片；以及(b)对准所述收发信机，以便从第一所述收发信机的所述发射机成像镜片射出的至少部分光信号被第二所述收发信机的所述接收机成像镜片截获，而且以便从所述第二收发信机的所述发射机成像镜片射出的至少部分光信号被所述第一收发信机的所述接收机成像镜片截获。
40.一种用于在一个光纤网络的两个部分之间交换光信号的方法，该方法包括步骤(a)为该网络的每个部分提供(i)一个网络接口设备，以及(ii)一个收发信机，其包括(A)发射机成像镜片，(B)至少一个发射机光波导，用于光学耦合所述网络接口设备与所述发射机成像镜片，(C)一个空中链路接收机，以及(D)一个转换器设备，电耦合所述空中链路接收机，并光学耦合所述网络接口设备；以及(b)对准所述收发信机，以便从第一所述收发信机的所述发射机成像镜片射出的至少部分光信号被第二所述收发信机的所述空中链路接收机截获，而且以便从所述第二收发信机的所述发射机成像镜片射出的至少部分光信号被所述第一收发信机的所述空中链路接收机截获。
全文摘要
本发明提供一种用于在两个分离位置之间交换光信号的系统。每个位置上装有一个包含发射机和接收机的收发信机。发射机和接收机都基于一个收发信机设备,在发射时用作发射机设备,而在接收时用作接收机设备。该收发信机设备包括一个多模光波导以及成像镜片,成像镜片准直从该设备的发射机波导射出的光,并聚焦输入的光到该设备的接收机波导中。该波导的终端为一个FC/APC,用于抑制波导/空中接口上的反射。在每个收发信机中,各个设备集结成束,且它们的光轴都平行。发射机集束中的发射机设备通过一个分路器,可能经一个或多个光放大器,光学耦合一个公共输入波导。接收机集束的接收机设备通过一个合路器光学耦合一个公共输出波导。或者,接收机包括一个用于转换输入光信号为电信号的空中链路接收机,以及一个用于转换电信号回光信号的转换器设备。公共波导在每个位置又光学耦合网络接口设备。收发信机互相对准以在两个位置之间交换光信号。
文档编号H04B10/10GK1350653SQ99814732
公开日2002年5月22日 申请日期1999年9月14日 优先权日1998年9月16日
发明者戴维·梅德费德, 莱昂尼德·大卫多维克 申请人:约尔特有限公司