CN103229081A - 多点光学通信 - Google Patents

多点光学通信 Download PDF

Info

Publication number
CN103229081A
CN103229081A CN2012800039053A CN201280003905A CN103229081A CN 103229081 A CN103229081 A CN 103229081A CN 2012800039053 A CN2012800039053 A CN 2012800039053A CN 201280003905 A CN201280003905 A CN 201280003905A CN 103229081 A CN103229081 A CN 103229081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
optical fiber
wavelength
signalling
optical signalling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012800039053A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103229081B (zh
Inventor
N·J·卡米诺
H·D·卡根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Systems USA Inc
Original Assignee
Invensys Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Invensys Systems Inc filed Critical Invensys Systems Inc
Publication of CN103229081A publication Critical patent/CN103229081A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103229081B publication Critical patent/CN103229081B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4287—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide
    • G02B6/4291—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide by accessing the evanescent field of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4287—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide
    • G02B6/429—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide by surface irregularities on the light guide, e.g. by mechanical modification of the surface of the light guide on its exterior
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27—Arrangements for networking
    • H04B10/278—Bus-type networks
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/421—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4215—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being wavelength selective optical elements, e.g. variable wavelength optical modules or wavelength lockers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

提供包括通信光纤和多个模块的光学通信***。模块中的每一个具有通过相应的光学点与通信光纤光学耦合的光学收发器。并且，收发器中的每一个被配置为用于通过通信光纤传送和/或接收一个或多个光学信号。光学信号代表根据一个或多个不同的通信协议格式化的多个各个数据流。以这种方式，光学通信通过通信光纤在模块之间被启用。

Description

多点光学通信
背景技术
光学通信包括通过光纤传播光信号。虽然可使用各种编码和/或调制技术，但是，简单的光学信号可通过其开和关状态代表二进制值。例如，在时间间隔中存在光可表示“1”值，在时间间隔中不存在光可表示“0”值。
常规的光学通信***包括光纤和节点。节点通过光纤接收光学信号，将光学信号转换成电气表现，并然后在电气域中以一定的方式处理电信号。节点然后将电气表现重新转换成光学信号，并重新通过同一个或另一光纤重新传送光学信号。例如，当通过光纤的较长的长度传送时，如果出现不希望的衰减，那么节点可用作恢复光学信号的振幅的中继。作为替代方案，在全异的通信协议之间，诸如在基于光纤的电话***和基于铜线的电话***之间，节点可提供一些类型的信号处理功能和/或桥接。
当代的工业过程控制***依赖于用于例如从一个工厂位置向另一工厂位置传输数据的高度结构化的装置和***的套件。在电气领域中，这导致包括开关、集线器和路由器。需要减少IT电气切换设备的数量并允许在固有地保持安全的同时很容易地关于传输网络的物理介质连接和断开多个装置的***。优选地，***还应允许在与网络连接的所有装置之间传输多个协议。
发明内容
简要地说，利用本发明的方面的光学通信***包括通信光纤和多个模块。模块中的每一个具有通过相应的点（drop）与通信光纤光学耦合的光学收发器。并且，收发器中的每一个被配置为用于通过通信光纤传送和/或接收一个或多个光学信号。光学信号代表根据一个或多个不同的通信协议格式化的多个单个数据流。以这种方式，光学通信通过通信光纤在模块之间被启用。
根据本发明的另一方面的光学通信***包括通信光纤和三个模块。第一模块包含第一光学收发器，其中，第一模块通过第一点与通信光纤光学耦合。第二模块包含第二光学收发器，其中，第二模块通过第二点与通信光纤光学耦合。第三模块包含第三光学收发器，其中，第三模块通过第三点与通信光纤光学耦合。通过通信光纤，在第一模块、第二模块和第三模块之间启用光学通信。
在一个方面中，光学通信***包括聚合物光纤（POF）和两个模块。第一模块包含第一光学收发器，其中，第一模块在POF上传送具有第一波长的第一光学信号。第二模块包含第二光学收发器，其中，第二模块在POF上传送具有第二波长的第二光学信号，并且，第二波长与第一波长不同。
体现本发明的方面的通信方法包括：在第一POF上传送具有第一波长的第一光学信号，其中，第一波长被分配为用于第一类别的通信；和在第一POF上传送具有第二波长的第二光学信号，其中，第二波长被分配为用于第二类别的通信。方法还包括基于第一波长分离第一光学信号与第二光学信号，并且，在分离第一光学信号之后，接收第一光学信号。
根据又一方面，光学通信***包括聚合物光纤、多个光学收发器、多个光学点和多个处理器。光学收发器中的每一个被配置为用于通过光纤传送和/或接收一个或多个光学信号。光学信号代表分别根据不同的通信协议格式化的多个单个数据流。多个光学点耦合光学收发器与光纤，光学点中的每一个与光学收发器中的一个对应。并且，处理器中的每一个被配置为用于执行用于控制工厂中的一个或多个过程控制器件的控制应用并与光学收发器中的一个对应。以这种方式，光学通信通过光纤在过程控制器件之间被启用。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍概念的选择，这些概念在以下的具体实施方式中被进一步描述。本发明内容不是要识别要求权利要求的主题的关键特征或基本特征，也不是要被用于帮助确定权要求权利的主题的范围。
参照以下的描述，其它的目的和特征将更加明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的通信***的示图。
图2是用于根据本发明的实施例的图1的通信***中的光学点的示图。
图3是根据本发明的实施例的图2的光学点的一部分的***角的示图。
图4是示出根据本发明的实施例的方法的流程图。
图5是供本发明的实施例使用的光学强度调制方案的框图。
图6是根据本发明的实施例的偏压***电路的示意图。
图7示出根据本发明的实施例的图1的通信***中的多个通信路径物理连接，其中，多个平行数据流具有各个波长和协议。
图8示出根据本发明的实施例的通过时分多路复用共享单个信道的多个并行数据流。
图9A和图9B分别示出根据本发明的实施例的用于调制光源的示例性以太网和ModBus/TCP帧结构。
图10示出根据本发明的实施例的用于恢复多路复用信号的光电检测器。
图11是根据本发明的实施例的通过数据编码的串行-并行转换器的框图。
图12是根据本发明的实施例的通过解码的并行-串行转换器的框图。
在所有的附图中，相应的附图标记表示相应的部分。
具体实施方式
首先，应当理解，虽然以下示出一个或多个实施例的解释性的实现，但是，可通过使用任意数量的技术实现公开的***和方法，不管是当前已知的技术还是还不存在技术。本公开决不应限于以下示出的解释性的实现、附图和技术，而可在所附的权利要求的范围内连同它们的等同物的整个范围被修改。
这里教导光学通信***。虽然以下在工业控制***环境的语境中描述光学通信***，但是，本领域技术人员可以理解，可以在各种其它应用中使用光学通信***。
本发明的一个实施例是包括通信光纤和多个模块的光学通信***。典型的光纤由玻璃制成，并且具有被包覆材料包围的透明芯部。全内反射使光保持处于芯部内。根据本发明的方面，通信光纤是聚合物光纤（POF）。
现在参照图1，利用本发明的方面的“点”结构实现多个通信路径物理连接。在图1中，光学通信***100包括与光学线路104光学耦合的多个模块102。示出的实施例中的各模块102包括通过点108耦合模块102与光学线路104的光学收发器106。例如，第一模块102a包含通过第一点108a耦合第一模块102a与光学线路104的第一光学收发器106a；第二模块102b包含通过第二点108b耦合第二模块102b与光学线路104的第二光学收发器106b；第三模块102c包含通过第三点108c耦合第三模块102c与光学线路104的第三光学收发器106c。应当理解，***100可包括任意数量的以这种方式实现的模块和点。
根据本发明的方面，点108耦合模块102中的每一个与光纤104。一旦第一模块102a与光纤104光学耦合，相应的光学收发器106a就可接收通过光纤传送的光学信号。另外，光学收发器106a可将光学信号引到光纤104上以传送它。例如，可以以相同的方式配置第二和第三模块，这里，与各模块相关的点将其耦合到同一光纤上。在该配置中，***使得能够通过光纤在模块之间实现光学通信。
在这里描述的实施例中，光纤104可包含在与用于光学耦合模块与通信光纤的点相对的位置上固定于其外部的包覆层（参见图2）。包覆层一般更好地促进第一点与通信光纤之间的耦合，使得通过光学收发器传送的光以最佳的方式被引至通信光纤上。包覆层为例如反射性材料。
根据本发明的方面，各模块102可通过使用例如波分多路复用（WDM）传送具有不同的波长的不同的光学信号并接收具有不同的波长的不同的光学信号。WDM可被用于分布控制***中以控制多个现场装置，使得不同波长的各光学信号提供关于特定的装置或一组装置的信息。换句话说，WDM允许可用的带宽被再分入几个信道中。这在通过使用各种不同的通信协议从例如一个工厂位置向另一工厂位置以及从一个装置向另一装置传输数据的工业过程控制***中是特别有价值的。
在本实施例中，各种模块102的光学收发器106传送具有不同波长的信号。并且，不同的波长可根据WDM技术被分配给不同类别的通信。例如，可以使用诸如波长选择器件的分散元件以分离具有不同波长的光学信号，该波长选择器件诸如为滤波器、棱镜或衍射光栅等。
作为替代方案，可以使用时分多址（TDMA）或频分多址（FDMA）的形式以允许光纤同时承载多个信号。
利用本发明的方面的光学通信***在容纳于设备箱内的过程控制设备之间提供通信的至少一部分。在实施例中，使用不同波长的光以传送和接收不同类别的过程控制信息。例如，可通过使用第一波长的光信号传送安全信息，可通过使用第二波长的光信号传送安保（security）信息，可通过使用第三波长的光信号传送控制命令信息，对于其它类别的信息也诸如此类。可实现具有多个光纤的光学通信总线或光学线路，这里，光学通信总线或光学线路的不同部分通过滤光器被分开。例如，光学通信总线的第一段促进与包括与安保信息相关的第六波长的六个不同的光波长的通信，并且，光学通信总线的第二段通过阻挡来自第一段的光的第六波长传播到第二段中的滤波器与第一段耦合。
现在转到参照图1，更详细地，在实施例中，光学线路104包含通过相互耦合的光纤实现的多个段。例如，光学线路104包含通过滤波器110相互光学耦合的第一光学线路段104a和第二光学线路段104b。光学线路段104a和104b可以是任何光纤。在实施例中，段104a和104b是玻璃光纤。在替代性实施例中，段104a和104b是聚合物光纤。在又一实施例中，段104a和104b中的一个是玻璃光纤，并且，另一段104a和104b是POF。第一段104a中的光沿一个方向传播（即，参照图1所示的方向，为向下），穿过滤波器110，并继续在第二段104b中传播。
在对于***100的一些实施例设想的各种控制应用中，光学通信线104具有相对有限的长度，例如，小于100米。在该应用中，聚合物光纤可提供成本节约并便于玻璃光纤的部署。拼接聚合物光纤的过程所需要的对准程度没有拼接玻璃光纤那样精确。另外，与玻璃光纤相比，聚合物光纤容忍更紧的旋转。虽然在图1中示出一个光学线路104，但应理解，***100可具有多个光学线路104。在实施例中，一个光学线路104可专用于例如从分布控制***（DCS）到现场装置的一个方向的通信，并且，第二光学线路104可专用于例如从现场装置到分布控制***的第二方向的通信。
图1的示出的实施例中的第一光学收发器106a通过第一点108a将第一光学信号传送到第一段104a上。第一光学信号在第一段104a中传播（例如，向下），穿过滤波器110，并继续在第二段104b中传播。第一光学信号的一部分可进入第三点108c并被第三光学收发器106c接收。应当理解，第一光学信号的至少一部分也可在第一段104a中沿另一方向（例如，向上）传播。第三光学收发器106c可通过第三点108c将第二光学信号传送到第二段104b上。本实施例中的第二光学信号在第二段104b中传播（例如，向上），穿过滤波器110，并继续在第一段104a中传播。第二光学信号的一部分进入第一点108a并被第一光学收发器106a接收。应当理解，第二光学信号的至少一部分也可在第二段104b中沿另一方向（例如，向下）传播。
以类似的方式，第二光学收发器106b能够通过第二点108b将第三光学信号传送到第一段104a上。一个实施例中的第三光学信号在第一段104a中沿两个方向（例如，向上和向下）传播。因此，第三光学信号可在第一段104a中向上传播，并且，第三光学信号的一部分可进入第一点108a并被第一光学收发器106a接收。同时，第三光学信号可在第一段104a中向下传播，穿过滤波器110，并继续在第二段104b中向下传播。第三光学信号的一部分可进入第三点108c并被第三光学收发器106c接收。
光学线路104上的通信优选例如通过使用WDM技术包含不同波长上的光学信号。在实施例中，可在不同的波长上传送和接收不同类别的信息。例如，可在具有第一波长的第一光学信号中在光学线路104上传送安保类型的信息，可在具有第二波长的第二光学信号中在光学线路104上传送安全信息，可在具有第三波长的第三光学信号中在光学线路104上传送控制命令信息，并且，可在具有第四波长的第四光学信号中在光学线路104上传送传感器数据。应当理解，可在光学线路104上传送其它类别的信息。另外，信息的示例性类别可被进一步细分，并且，可向各个波长分配与各细分信息类别相关的通信。例如，不同的优先级可与控制命令信息相关，并且，可对于传送优先级1控制命令分配第一光学波长，可对于传送优先级2控制命令分配第二光学波长，可对于传送优先级3控制命令分配第三光学波长。可对于光学线路104上传送使用任意数量的不同的光学波长。
例如，在与主光学波长相关的信息的类别与主模块102无关的情况下，诸如图1所示的那些的一些光学收发器106和/或一些点108可以不被配置为在用于在光学线路104上通信的一些光学波长上接收或传送。作为结果，点108和/或光学收发器106可以是低成本单元。作为替代方案，光学收发器106和/或模块102可通过不接收和/或处理不希望的光学信号承受更轻的处理负荷。
在一些情况下，可能希望使模块102与某类别的信息隔离，例如，隔离模块102与特许的安保信息。滤波器110可阻挡或衰减与安保类型信息相关的光学波长的传播，并且主模块102可与第二段104b耦合。滤波器110被用于例如细分光学线路104以促进带宽的增加。作为例子，如果滤波器110阻挡第一光学波长的传播，那么与第一段104a耦合的一些模块102可在第一段104a上通过使用第一光学波长通信，同时，与第二段104b耦合的其它模块102可在第二段104b上通过使用相同的第一光学波长通信。
进一步参照图1，在实施例中，模块102中的一个或多个还包括在模块102的处理器上执行的控制应用112。例如，第一模块102a包含第一控制应用112a，第二模块102b包含第二控制应用112b，第三模块102c包含第三控制应用112c。控制应用112可执行促进监视和/或控制工厂中的过程控制装置的指令，这些工厂诸如为炼油厂、化学加工厂、发电厂、酿造厂、食品加工厂、玻璃制造厂或其它工厂。过程控制装置可包括电动机、阀、加热器、传输器、搅拌机和其它装置。本例子中的控制应用112至少部分地执行重复控制循环作为迭代。与不同的模块102相关的控制应用112可执行不同的指令组，并且可与不同的响应水平相关。例如，第三控制应用112c可执行指令以控制涡轮速度，而第一控制应用112a可执行指令以控制诸如第三模块102c的多个模块120。
例如，作为接近工业过程的例子，模块102中的一个或多个可位于承受高温的工业环境中。因而，模块102或点108的组件中的一些优选被选择，以用于这种高温环境中。另外，***100的多个部分可用于危险环境中，该这种情况下，光学通信和光学线路104的非点火性能可提供安全益处。
现在转到图2，描述利用本发明的方面的点150。点优选以非侵入的方式与光纤对接，使得被点接收的光是从光纤正常放射的光。点可与光纤对接，以使点的轴与光纤的轴之间的锐角保持低于与有效地将光引入到光纤上相关的最大角度。点150包含分离器152和一个或多个光学检测器154。在实施例中，点还包括一个或多个发射器156。在一些实施例中，点150可包含分离器152、光学检测器154和发射器156中的每一个。在其它的实施例中，点150可包含分离器152和一个或多个光学检测器154，并且，可以不包含发射器156。作为替代方案，在另一实施例中，点可包含发射器156，并且可以不包含分离器152或光学检测器154。
分离器152包含例如衍射光栅、棱镜或其它有效地根据波长分离光的光学组件。换句话说，点150优选包含用于将包含多个波长的WDM光学信号分离成其各个波长成分的组件。如图2所示，在光学线路104上在五个不同的波长上承载光学通信，但应理解，可以使用更少或更多的波长以在光学线路104上通信。在光学线路104中传播的光可在沿其全长的任意点上从光学线路104放射。该无源放射光传播到分离器152，该分离器152关于分离器152的表面以不同的角度引导不同的波长的光。
示出的实施例中的光学检测器154中的每一个位于检测光的波长中的一个的位置上。优选地，光学检测器154分别与分离的波长信号中的一个的路径对准。检测器154的输出是可由接收在主光学波长上编码的通信的光学收发器106处理的电信号。可通过光电检测器等实现检测器154。应当理解，根据用于在光学线路104上通信的光的波长的数量，可在点150中存在更少或更多的检测器154。在实施例中，可在光学线路104与分离器152之间和/或检测器154与光学检测器154之间的路径中存在其它的无源光学组件，例如，透镜结构。
如上所述，一个实施例中的检测器154与光学线路104对接。应当理解，分离器152可通过诸如光耦合凝胶或其它材料的适当的连接材料与光学线路104耦合。作为替代方案，分离器152可与光纤的短管耦合，并且，光纤可与光学线路104耦合，例如，光纤管可熔接或粘接到光学线路104上。
图2的发射器156响应从光学收发器106向发射器156提供的电信号输入发射引入到光学线路104中的光。可通过激光二极管、光电二极管或另一发光装置实现发射器156。在实施例中，发射器156在稍微有方向性的射束中发射光158。发射器156可与光学线路104对接，或者可与光纤管耦合，并且，光纤管可与光学线路104耦合，例如，熔接到光学线路104上。发射器156可通过诸如光耦合凝胶或其它材料的适当的连接材料与光学线路104耦合。
如图2所示，包覆层材料160的一部分位于光学线路104的与发射器156的位置相对的表面上。包覆层材料160为例如反射性或镜状材料。一个实施例中的包覆层材料160还具有波长选择行为，例如，反射一个或多个特定波长的光并吸收其它波长的光。作为替代方案，包覆层材料160是诸如黑色材料的吸收性材料。已观察到各种包覆层材料160提高发射光158进入光学线路104中的耦合性。
进一步参照图2，各发射器156发射主要处于单一波长或者处于窄的频带内的光，该光在一些语境中可被为单色光。这里，对于用于在多个光学波长上传送的光学收发器106，点150包含多个发射器156，每个发射器156被调谐为在适当的波长上发射。点150可被概念化为光到电接口和/或换能器，原因是它将来自光域的信号转换到电域，并从电域转换到光域。
在实施例中，可至少部分地由以希望的角度将点夹紧到光纤104上的机械组件（未示出）实现点150。机构组件在一个实施例中包含接合与点相对的光纤的包覆层的段，这里，包覆层的段增加将来自点的光引入光纤中的有效性。在替代性实施例中，当电路模块和/或电路板被***设备箱底板中时，可至少部分地由将点夹紧到光纤150上的机械组件实现点150，这里，光纤可以是底板的组件，并且可链接***同一设备箱中的多个电路板。
现在转到图3，描述由发射器156与光学线路104的结形成的角度。根据将发射器156耦合到光学线路104的方法，最大耦合角度θ有望提供可接受的发射光158进入光学线路104中的耦合。换句话说，如果由发射器156和光学线路104的轴形成的角度即发射角度小于依赖于将发射器156固定于光学线路104上的方法的最大耦合角度θ，则实现可接受的发射器156到光学线路104的耦合。在实施例中，最大耦合角度θ为约10°～约15°。与本公开组合，本领域技术人员能够在不进行不适当的试验的情况下确定最大耦合角度θ。在一些情况下，在发射器156与光学线路104的轴之间形成的角度可被称为***角度。
应当理解，虽然发射光158中的大部分沿主要与***角度对准的方向传播，但是，发射光158中的一些沿相反的方向传播。这些方向在图3中由粗箭头表示，与***角度和细箭头对准，细箭头的方向与粗箭头相反。并且，在光学线路104中传播的光会反射到光学线路104的端部或终端外面，并且沿相反的方向往回传播。
在实施例中，使用机械结构（未示出）以耦合点150与光学线路104。机械结构可包含分离器152、检测器154、发射器156和/或包覆层材料160。优选地，机械结构促进保持点150的几个光学组件的适当的定位和角度。在一些情况下，该机械结构可被称为光学夹具或吸收（vampire）夹具。
现在转到图4，描述利用本发明的方面的方法200。如上所述，通信光纤104优选包含POF。在块202中，在第一POF上传送具有第一波长的第一光学信号，其中，对于第一类别的通信分配第一波长。例如，通过第一光学收发器106a在光学线路104上传送诸如控制命令的第一光学信号。在块204中，在第一POF上传送具有第二波长的第二光学信号，其中，对于第二类别的通信分配第二波长。例如，诸如安全相关消息的第二光学信号通过第二光学收发器106b被传送到光学线路104。在块206中，第一光学信号基于第一波长与第二光学信号分离。在块208中，在分离第一光学信号之后，接收第一光学信号。例如，第三点108c分离第一光学信号与第二光学信号，并且，第三光学收发器106c接收第一光学信号和第二光学信号。
在实施例中，由于与第二光学信号相关的通信类别和与第一光学信号相关的通信类别的关系，第三控制应用112c以比第一光学信号高的优先级处理第二光学信号。例如，第三控制应用112c可被配置为在处理控制命令消息之前处理和响应安全相关消息。
如上所述，本发明的方面提供用于沿POF传输多种形式的数据流量的***。在POF上相互共存的几种协议对于信号分离使用不同的波长。很容易通过使用多点信号注入/提取技术对于POF添加或去除器件。有源光子源和检测器处于器件内，并与用于有效数据传输的光学器件和技术结合使用。
提供以下的非限制性例子，以进一步示出本发明的与区分在光学线路104上共存的信号和协议有关的方面。例如，在式1中描述从光子发射器（激光器、激光二极管、发光二极管等）发出的光场。
式1
Figure BDA00003270623500121
这里，
I0(t)是光源的随时间改变的强度调制
ω是发射光的弧度频率，
t是时间，以及
Figure BDA00003270623500122
是发射光的相位。
关于波长，不是式1的频率表示，而是由式2描述场。
式2
Figure BDA00003270623500123
这里，
λ是发射光的波长，以及
c是光速。
根据本发明的实施例，只使用强度调制即时间变化I0(t)项的操作。在图5中表示适于本发明的实施例的各种光学强度调制方案的描述。
常规上使用WDM光纤通信是为了使得并行数据流共存于光纤104内。本发明的方面与常规的WDM的类似之处在于，分别具有唯一的波长的多个数据流处于光纤内。但是，有利地，本发明的方面在各个数字流承载不同的通信协议上优于常规的WDM（和常规的工业过程通信）。协议的隔离消除通过不同的协议传输的信息之间的干涉和优先级冲突。
另一方面，当前的以太网协议依赖于点对点连接；两者均用于基于铜的介质和基于玻璃的光学介质。点对点连接需要使用开关以允许网络中的节点通信。使用开关增加***的成本和复杂性并降低可靠性。对于传输介质使用聚合物光纤允许节点在不中断通信光纤的情况下通过侧安装连接连接到通信光纤中。侧安装连接支持多点环境，并因此减少***所需要的开关的数量。
关于信号传送，具有可能唯一协议的多个数据流依赖于光学传送器的强度调制，即，副载波强度调制。在本发明的实施例中，使用振幅调制的副载波强度调制。式2的模拟振幅调制时变信号I0(t)变为式3（写为余弦对指数的表示法）。
式3I0(t)=Is(1+mcosωmt)cos[2пλsc/c]t]
这里，m是调制消隐水平（0～1）
ωm是消息的平均弧度频率，
λsc是光学载波波长。
诸如如上面描述的那样使用激光二极管（LD）或发光二极管（LED）的实例的光源的调制依赖于图6所示的用于阻挡来自RF/脉冲信号源的DC（偏压）的标准偏压***电路。类似地，电感器阻挡来自DC源的RF/脉冲。这允许LD/LED被偏置于其更高的光学输出操作区域中。偏压电流也用作数据次序的保护的形式。这是由于，直接向LD/LED施加AC（约0V）会在每个半循环上将器件置于反相偏压动作中。如果脉冲源被指定为50Ω阻抗，那么可通过添加与LD串联的47Ω芯片电阻器增加图6所示的偏压***电路。
图7示出通信***100中的多个通信路径物理连接，其中，并行数据流具有各各个波长和协议。数字信号可作为在式1中具有调制消隐因子m的振幅偏移键控（ASK）流被传输，它是随1/0数据改变而改变的时变值m(t)。以这种方式，多个基于强度的协议（数据流）可被施加到具有不同的光波长λ或者在弧度频率表示法中具有不同的ω的源，使得光被注入到POF中。结果是图7所示的POF内的数据流量的并行信道的虚拟组。
图8示出通过时分多路复用共享单个信道的多个用户（例如，六个）。可在光源的调制之前将各个消息（例如，Comm3/协议3）多路复用。TDMA是特别有用的，在这种情况下，存在可用的单个频率（或频带）。多个用户分别共享该资源，使得在概念上最简单的方法通过使用传送信道轮流。在图8中给出TDMA的示图，这里，六个用户共享单个频率间隔ωm。并且，当任何单个用户具有信道的控制时，实际的传送不必模仿图中所示的（虽然它不适合分配的时间周期）。在本发明的实施例中，位于消息的引导部分（标题）上的同步化信号的数量表示消息发往谁等。该标题信息后跟实际数据，该实际数据后跟一些形式的错误控制检查（在该图中示出循环冗余检查和）。
具有不同的数据包结构的多个用户，在图8中为六个用户，产生高度复杂然而很容易地用于在单个波长λn上调制来自光子源的输出的消息流I0(t)。通过使用该结构，本发明的方面允许诸如以太网、Profibus、Modbus的多路复用TDMA流量和许多其它工业协议的并行信道均共存于光学线路104上。
图9A和图9B示出分别体现本发明的方面的示例性的以太网和Modbus/TCP帧结构。在实施例中，以太网帧和Modbus/TCP帧可被用于调制光源。数据次序用耦合到POF中的得到的信号调制光源。TDMA要求网络上的各装置具有相当精确的时钟同步化，以允许节点知道什么时候访问信道。TDMA数据场一般包含节点ID和开始/停止位。在图9A和图9B中给出以太网和Modbus的TDMA数据帧的例子。
也可对于区分共存于光纤104上的信号和协议实现光信号的频率调制强度调制。该情况由式4描述。
式4I0(t)=Iscos[(2пλsc/c)]t+βsinωmt)]]
这里，
β是调制指数（0～1）。
可作为具有1秒和0秒的设定频率的频率偏移键控（FSK）传输数字1/0信息。关于这一点，频分多路复用允许可用的带宽被细分为几个信道。FDMA数据流量也可被用于调制光源。对于使用FDMA的***，光学载波光源可提供的可用的带宽被细分到大量的更窄的频带信道中。各用户被分配进行传送和接收的唯一频带。
关于蜂窝电话，例如，在呼叫中，没有其它用户可使用同一频带。各用户被分配正向链路信道（从基站到移动电话）和反向链路信道（回到基站），每个是单向链路。信道中的每一个上的传送的信号是连续的，从而允许模拟传送。由于各信道只需要支持单个用户，因此，在大多数FDMA***中使用的信道带宽一般较低（例如，对于大多数电话应用，为30kHz）。根据本发明的实施例，数据信号被传送。各用户（数据源）的带宽是不确定的，每个为200MHz（100Mbps）的近似值。该限制由光子传送器和检测器的电气调制带宽确定。根据本发明的实施例，FDMA被用作大的分配的频带的一次细分，并被用作大多数多信道***的一部分。
数字调制需要比FSK或ASK宽的带宽。出于这种原因，在上述的实施例中使用足够的带宽传送器。返零、非返零、脉冲位置调制和其它形式的数字调制是振幅调制的变体，并且可通过体现本发明的方面的多点光学通信***被执行，因此，可跨着隔离的POF或多路复用的数据流传输诸如以太网、Profibus、ModBus和其它工业总线协议的数据格式。各协议在其自身的提供与干涉的隔离并支基准消息优先级的数据流中被传送。
关于信号检测，图10示出将光电检测器放在“检测器面”中，以允许恢复多路复用的信号。如图10所示，本实施例通过将光电检测器放在分散光束中的校正空间（角度）位置上，实现多波长信号检测。空间/角度位置与特定的波长对应。位于该位置上的光电检测器将光子转换成电信号，并且消息（参见式2）被检索。
虽然图10在光从光纤的端部发射时表示颜色分离，但是，如果光从光纤侧发射，使用相同的去多路复用原理。
图11表示体现本发明的方面的通过数据编码的串行并行转换器。可通过取得输入数据（串行）流并将其逐位、逐帧或者以其它的数据帧长度转换成并行数据，使用附加的安全水平。在串行数据流的逐位分解的情况下，如图11例示的那样，各位被转换成其自身（弧度）频率ωnc。然后将一系列的频率组合成各个数据流作为多个频率信号的组合。该信号然后被施加到图7所示的具有耦合到POF中的输出光的光源。该情况导致大量的加密可能性，诸如使得数据帧中的各位的频率被伪随机化，之前是例如基于Fibonacci的代码，或者使得数据位的数据非序列化（弄乱）。多个信息流也可视为串行并行转换，然后是在频率的意义（未必是时间位序列意义）上回到“串行流”的数据流的组合。
图12表示体现本发明的方面通过解码的并行串行转换器。该情况在接收器上颠倒，这里，频率改变光学数据流从POF被发射并被光电检测。然后，在***的接收器端子上通过相关的并行串行转换器承担频率串行到并行“加密”步骤的颠倒步骤。在图12中表示供本发明的实施例使用的示例性并行串行转换器。
光学信号PT耦合到POF中并被传送。在接收位置上，光学信号通过在图12所示的实施例中执行的并行串行转换过程被转换回电信号。在图12的右侧表示得到的数据流。
虽然已在本公开中提供了几个实施例，但应理解，在不背离本公开的精神或范围的情况下，可以在许多其它特定的形式上体现公开的***和方法。这些例子应被视为解释性的，不是限制性的，并且，本发明不限于这里给出的细节。例如，可在另一***中组合或集成各种元件或组件，或者可忽略或者不实现某些特征。
并且，在不背离本公开的精神或范围的情况下，在各实施例中描述和示为离散或分离的技术、***、子***和方法可与其它的***、模块、技术或方法组合或一体化。被讨论为直接耦合或相互通信的其它项目可通过一些接口、装置或中间组件间接耦合或通信，不管是在电气上、机械上还是以其它方式。改变、替代和修改的其它例子是本领域技术人员可想到的，并且可在不背离本公开的精神或范围的情况下被提出。
除非另外规定，否则，这里示出和描述的本发明的实施例中的动作的执行的次序或性能不是必需的。即，除非另外规定，否则，可以以任意的次序执行动作，并且，本发明的实施例可包括比这里讨论的动作多或少的动作。例如，可以设想，与另一动作同时地或者在其之前或之后执行特定的动作在本发明的方面的范围内。
可通过计算机可执行指令实现本发明的实施例。计算机可执行指令可组成一个或多个计算机可执行组件或模块。可通过这种组件或模块的任何数量或组织实现本发明的方面。例如，本发明的方面不限于在附图中示出并且在这里描述的特定的计算机可执行指令或特定的组件或模块。本发明的其它实施例可包括具有比这里示出和描述的功能多或少的功能的不同的计算机可执行指令或组件。
虽然已详细描述了本发明，但是很显然，在不背离在所附的权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以提出修改和变更方案。
当引入本发明或其优选实施例的要素时，冠词“一种”、“一个”和“该”意味着存在一个或多个要素。术语“包括”、“包含”和“具有”是包含性，并且意味着存在列出的要素以外的附加的要素。
鉴于以上的情况，可以看出，实现本发明的几个目标，并且，获得其它有利的结果。
由于可在不背离本发明的范围的情况下在以上的结构、产品和方法中提出各种变化，因此，包含于以上的描述中并且在附图中表示的所有事项应被解释为解释性的而不是限制性的。

Claims (30)

1.一种光学通信***，包括：
通信光纤；和
多个模块，所述模块中的每一个包含光学收发器，所述光学收发器通过相应的点与通信光纤光学耦合，并配置为用于通过通信光纤传送和/或接收一个或多个光学信号，所述光学信号代表根据一个或多个不同的通信协议格式化的多个各个数据流，
其中，光学通信通过通信光纤在模块之间被启用。
2.根据权利要求1的***，其中，通信光纤是聚合物光纤。
3.根据权利要求1的***，其中，通信光纤包含玻璃光纤的部分和聚合物光纤的部分。
4.根据权利要求1的***，其中，各个数据流中的每一个具有不同的波长，并且通过使用波分多路复用在通信光纤上被多路复用。
5.根据权利要求1的***，其中，各个数据流根据选自包含安全信息、安保信息、控制命令信息和传感器测量信息的类别的组的信息类别传送信息。
6.根据权利要求1的***，***还包括用于允许在通信光纤上传播具第一波长的第一光学信号并用于阻挡在通信光纤上传播具有与第一波长不同的第二波长的第二光学信号的波长选择器件。
7.根据权利要求6的***，其中，第一光学信号与第一类别的信息相关，并且，第二光学信号与第二类别的信息相关。
8.根据权利要求7的***，其中，信息的类别选自包含安全信息、安保信息、控制命令信息和传感器测量信息的类别的组。
9.根据权利要求1的***，其中，各个数据流通过使用以下多路复用中的至少一个在通信光纤上被多路复用：波分多路复用、频分多路复用和时分多路复用。
10.根据权利要求1的***，其中，模块中的每一个包含处理器，所述处理器被配置为用于执行用于控制工厂中的一个或多个过程控制器件的控制应用。
11.根据权利要求10的***，其中，光学信号包含具有第一波长的第一光学信号和具有与第一波长不同的第二波长的第二光学信号，并且其中，第一光学信号与较高优先级消息相关，第二光学信号与较低优先级消息相关。
12.根据权利要求1的***，还对于模块中的每一个包括与相应的点相对的通信光纤上的包覆层，以改善模块的每一个与通信光纤之间的耦合。
13.根据权利要求12的***，其中，包覆层包含反射性材料。
14.根据权利要求1的***，其中，与模块中的每一个对应的点包含分离器和一个或多个光学检测器，所述分离器被配置为将通信光纤上的光分成代表各个数据流的光学信号，并且，所述光学检测器被配置为将分离的光学信号转换成电信号。
15.根据权利要求14的***，其中，点还包含一个或多个发射器，所述发射器中的每一个被调谐以在不同的波长下发射。
16.一种光学通信***，包括：
聚合物光纤；
包含第一光学收发器的第一模块，其中，第一模块在聚合物光纤上传送具有第一波长的第一光学信号；和
包含第二光学收发器的第二模块，其中，第二模块在聚合物光纤上传送具有第二波长的第二光学信号，其中，第二波长与第一波长不同。
17.根据权利要求16的***，还包括包含第三光学收发器的第三模块，其中，第三模块与聚合物光纤耦合。
18.根据权利要求17的***，其中，第一模块通过点与聚合物光纤耦合。
19.根据权利要求18的***，其中，点包含将第一光学信号引入聚合物光纤中的发射器组件，并且其中，反射性材料在与点相对的位置上被设置在聚合物光纤的外侧。
20.根据权利要求18的***，其中，点包含：
基于波长分离在点上传播的光学信号的分离器组件；和
多个检测器，各检测器在物理上被对准，以检测被分离器组件分离的光学信号。
21.根据权利要求16的***，还包括设备箱，其中，第一模块和第二模块和聚合物光纤容纳于设备箱内。
22.一种通信方法，包括：
在第一聚合物光纤上传送具有第一波长的第一光学信号，其中，第一波长被分配为用于第一类别的通信；
在第一聚合物光纤上传送具有第二波长的第二光学信号，其中，第二波长被分配为用于第二类别的通信；
基于第一波长使第一光学信号与第二光学信号分离；和
在分离第一光学信号之后，接收第一光学信号。
23.根据权利要求22的方法，还包括：在分离第一光学信号之后，接收第二光学信号。
24.根据权利要求23的方法，其中，接收第一光学信号和接收第二光学信号至少部分基于区分第一类别的通信与第二类别的通信。
25.根据权利要求24的方法，还包括基于相对于与第二类别的通信相关的较低优先级的与第一类别的通信相关的较高优先级，在处理从第二光学信号接收的信息之前处理从第一光学信号接收的信息。
26.根据权利要求22的方法，其中，通过衍射光栅执行第一光学信号与第二光学信号的分离。
27.根据权利要求22的方法，其中，通过棱镜执行第一光学信号与第二光学信号的分离。
28.根据权利要求22的方法，其中，第一光学信号与第二光学信号的分离是通过波长选择滤波器执行的，并且还包括在第二聚合物光纤上传播第一光学信号，其中，第二聚合物光纤通过波长选择滤波器与第一聚合物光纤耦合。
29.根据权利要求22的方法，其中，光学信号包含编码数据，并且还包括在每数据帧长度的基础上通过将串行输入数据转换成并行数据进行频率编码。
30.一种光学通信***，包括：
聚合物光纤；
多个光学收发器，所述光学收发器中的每一个被配置为用于通过光纤传送和/或接收一个或多个光学信号，所述光学信号代表根据不同的通信协议格式化的多个各个数据流中的每一个；
用于使光学收发器与光纤耦合的多个光学点，所述光学点中的每一个与光学收发器中的一个对应；和
多个处理器，所述处理器中的每一个被配置为用于执行用于控制工厂中的一个或多个过程控制器件并与光学收发器中的一个对应的控制应用，
其中，光学通信通过光纤在过程控制器件之间被启用。
CN201280003905.3A 2011-05-10 2012-05-10 多点光学通信 Active CN103229081B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161484560P 2011-05-10 2011-05-10
US61/484,560 2011-05-10
PCT/US2012/037331 WO2012154958A1 (en) 2011-05-10 2012-05-10 Multi-drop optical communication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103229081A true CN103229081A (zh) 2013-07-31
CN103229081B CN103229081B (zh) 2016-01-06

Family

ID=47139663

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280003905.3A Active CN103229081B (zh) 2011-05-10 2012-05-10 多点光学通信
CN2013101028230A Pending CN103391136A (zh) 2011-05-10 2013-03-28 多点光学通信

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013101028230A Pending CN103391136A (zh) 2011-05-10 2013-03-28 多点光学通信

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8965204B2 (zh)
EP (1) EP2707766A4 (zh)
CN (2) CN103229081B (zh)
WO (1) WO2012154958A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110231683A (zh) * 2015-09-30 2019-09-13 瞻博网络公司 用于光学收发器***的远程管理的方法和装置
CN113692716A (zh) * 2019-04-18 2021-11-23 微软技术许可有限责任公司 使用以不同功率水平传输的不同光源利用相同波长跨相同光学通信路径发送和接收多个数据流的光学设备、***和机器可读介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9794019B2 (en) * 2011-04-28 2017-10-17 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Prioritized optical arbitration systems and methods
CN103229081B (zh) * 2011-05-10 2016-01-06 因文西斯***公司 多点光学通信
CN105960763B (zh) * 2013-12-02 2020-03-03 Oe解决方案美国有限公司 光收发器及光通信***
JP7162411B2 (ja) * 2016-07-19 2022-10-28 ヤフー株式会社 暗号化装置、暗号化方法および暗号化プログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0190898A2 (en) * 1984-06-21 1986-08-13 Ab Electronic Products Group Plc Fibre optic data network
US5623565A (en) * 1992-06-01 1997-04-22 British Telecommunications Public Limited Company Optical sensor/actuator communication system with common control site independently responding to inputs from sensors and controlling associated actuators
US7356209B2 (en) * 2005-03-14 2008-04-08 Boeing Company Method and apparatus for optically powering and multiplexing distributed fiber optic sensors

Family Cites Families (129)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4993796A (en) 1979-08-14 1991-02-19 Kaptron, Inc. Fiber optics communication modules
US4628493A (en) * 1982-02-22 1986-12-09 Hydroacoustics Inc. Sensor system with time division multiplexing telemetry
US4551829A (en) 1982-03-10 1985-11-05 Harris Corporation Wavelength division multiplexed fiber-optic cable system with non-unique terminal types
JPS58171019A (ja) * 1982-03-31 1983-10-07 Matsushita Electric Works Ltd 光フアイバ分岐装置
US4822125A (en) 1982-10-27 1989-04-18 Raychem Corp. Optical fiber tap
GB2140576A (en) * 1983-05-27 1984-11-28 Philips Electronic Associated Signal transmission system
US4743752A (en) * 1984-05-07 1988-05-10 The Foxboro Company Fiber optic remote sensor
US5051965A (en) * 1985-04-19 1991-09-24 Western Atlas International, Inc. Acousto-optical marine sensor array
US4673270A (en) 1985-06-28 1987-06-16 Amp Incorporated Channel add/drop filter-coupler
GB2192456B (en) * 1986-07-12 1990-07-04 Stc Plc Optical sensor
US4777661A (en) * 1986-09-22 1988-10-11 Simmonds Precision Products, Inc. Apparatus and method for self-referencing and multiplexing intensity modulating fiber optic sensors
US4820916A (en) * 1987-05-05 1989-04-11 Simmonds Precision Products Optically powered sensor system
CA1315340C (en) 1987-05-06 1993-03-30 David Wynford Faulkner Control of optical systems
US4785288A (en) 1987-07-31 1988-11-15 Allen-Bradley Company, Inc. Modular smoke detector
US5195162A (en) * 1987-12-16 1993-03-16 General Motors Corporation Planar polymer light guide methods and apparatus
US4845357A (en) * 1988-02-11 1989-07-04 Simmonds Precision Products, Inc. Method of actuation and flight control
US5054873A (en) 1989-12-04 1991-10-08 Northrop Corporation High density integrated optical multiplexer/demultiplexer
US5245404A (en) 1990-10-18 1993-09-14 Physical Optics Corportion Raman sensor
DE59108695D1 (de) 1991-06-21 1997-06-05 Becker Gmbh Verfahren zur gemeinsamen Übertragung von digitalen Audio- und Steuerdaten auf einer gemeinsamen Busleitung, Bussystem zur Durchführung des Verfahrens und Schnittstelle zum Einsatz bei dem Verfahren
US5223707A (en) * 1992-06-01 1993-06-29 Honeywell Inc. Optically powered remote sensor apparatus with synchronizing means
US5569911A (en) * 1993-07-19 1996-10-29 General Electric Company Fiber optic system for remote fluorescent sensing using excitation and return fibers
JP3442840B2 (ja) * 1993-12-27 2003-09-02 株式会社東芝 光通信システム
GB9401488D0 (en) 1994-01-26 1994-03-23 British Telecomm Optical communications
JP2571025B2 (ja) 1994-10-13 1997-01-16 日本電気株式会社 網内光終端ノード
US5583683A (en) 1995-06-15 1996-12-10 Optical Corporation Of America Optical multiplexing device
GB9618706D0 (en) * 1996-09-06 1996-10-16 Northern Telecom Ltd Optical element power control
US6552832B1 (en) 1996-10-07 2003-04-22 Telesector Resources Group, Inc. Telecommunications system including transmultiplexer installed between digital switch and optical signal transmission fiber
US5915051A (en) 1997-01-21 1999-06-22 Massascusetts Institute Of Technology Wavelength-selective optical add/drop switch
US5946430A (en) 1997-08-04 1999-08-31 Corning Incorporated Switchable wavelength add/drop component
US6631018B1 (en) 1997-08-27 2003-10-07 Nortel Networks Limited WDM optical network with passive pass-through at each node
US6009216A (en) * 1997-11-05 1999-12-28 Cidra Corporation Coiled tubing sensor system for delivery of distributed multiplexed sensors
JPH11258456A (ja) * 1998-03-16 1999-09-24 Alps Electric Co Ltd 光通信用コネクタ
US6252689B1 (en) * 1998-04-10 2001-06-26 Aircuity, Inc. Networked photonic signal distribution system
US6519064B1 (en) 1998-06-19 2003-02-11 Lucent Technologies Inc. Scalable add/drop architecture for lightwave communication system
US6466341B1 (en) 1998-08-03 2002-10-15 Agere Systems Guardian Corp. Add/drop filter for a multi-wavelength lightwave system
US6567197B1 (en) 1998-10-20 2003-05-20 At&T Corp. Optical ring network architecture
CA2291837C (en) 1998-12-08 2006-08-29 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical communication network
US6330388B1 (en) 1999-01-27 2001-12-11 Northstar Photonics, Inc. Method and apparatus for waveguide optics and devices
US6351582B1 (en) 1999-04-21 2002-02-26 Nortel Networks Limited Passive optical network arrangement
US6661973B1 (en) 1999-06-04 2003-12-09 David R. Huber Optical transmission systems, apparatuses, and methods
US6879619B1 (en) 1999-07-27 2005-04-12 Intel Corporation Method and apparatus for filtering an optical beam
US6519059B1 (en) 1999-09-30 2003-02-11 Lucent Technologies Inc. Wavelength division add/drop multiplexer
JP2001197005A (ja) 2000-01-13 2001-07-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 光伝送システム及び光伝送方法
JP2001223642A (ja) 2000-02-09 2001-08-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 光通信装置
US20020063924A1 (en) 2000-03-02 2002-05-30 Kimbrough Mahlon D. Fiber to the home (FTTH) multimedia access system with reflection PON
WO2002084360A1 (en) 2000-03-06 2002-10-24 The Penn State Research Foundation Single resonant band, tunable optical fiber wavelength filter based on long-period fiber crating
JP2001282141A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Sony Corp 光子操作装置
US6587238B1 (en) 2000-04-24 2003-07-01 Sprint Communications Company L.P. Transmitting an optical signal with corresponding WDM and TDM channels
GB0013366D0 (en) 2000-06-01 2000-07-26 Vipswitch Inc Optical communicator
CA2414369A1 (en) 2000-07-10 2002-01-17 Victor Yeeman Lo A system and method for increasing channel capacity of fiber-optic communication networks
US7113704B1 (en) 2000-11-28 2006-09-26 Kotura, Inc. Tunable add/drop node for optical network
US7136588B1 (en) 2000-12-22 2006-11-14 Cheetah Omni, Llc Apparatus and method for optical add/drop multiplexing
US6754449B2 (en) 2001-01-30 2004-06-22 The Regents Of The University Of California Optical layer multicasting switch
US6625346B2 (en) 2001-03-19 2003-09-23 Capella Photonics, Inc. Reconfigurable optical add-drop multiplexers with servo control and dynamic spectral power management capabilities
EP1378084A1 (en) 2001-04-11 2004-01-07 Lumentis AB Low loss wdm add drop node
SE524863C2 (sv) 2001-04-23 2004-10-12 Transmode Systems Ab Optiskt CWDM-system
US6895159B1 (en) 2001-06-06 2005-05-17 Bellsouth Intellectual Property Corporation Multi-channel passive dense wavelength division multiplexing module
US6950609B2 (en) 2001-06-22 2005-09-27 Lucent Technologies Inc. Tunable, multi-port optical add-drop multiplexer
US6654565B2 (en) 2001-07-05 2003-11-25 Wave7 Optics, Inc. System and method for increasing upstream communication efficiency in an optical network
SE520983C2 (sv) 2001-07-16 2003-09-16 Lumentis Ab Optisk filtrering
US9124384B2 (en) 2001-07-23 2015-09-01 Fred Herz Patents, LLC Method for automatic wavelength allocation in a wavelength division multiplexed fiber optic communications network
DE10139673A1 (de) * 2001-08-11 2003-02-20 Ccs Technology Inc Medium zur optischen Signalübertragung sowie optischer Koppler
US7133616B2 (en) 2001-09-01 2006-11-07 Lucent Technologies Inc. Wavelength-selective routing using an optical add/drop architecture
KR100759167B1 (ko) 2001-09-04 2007-09-14 엘지노텔 주식회사 파장분할 다중화 전송장비의 광채널 스위치 및 그 제어방법
US7203421B2 (en) 2001-09-28 2007-04-10 Optical Research Associates Littrow grating based OADM
US7286760B1 (en) 2001-11-15 2007-10-23 At&T, Corp. Wavelength allocation in regional access network with optical add-drop multiplexers
WO2003050581A1 (en) 2001-12-06 2003-06-19 Florida Institute Of Technology Method and apparatus for spatial domain multiplexing in optical fiber communications
US6510257B1 (en) 2002-03-08 2003-01-21 Measurement Microsystems A-Z Inc. Multi-wavelength polarization monitor for use in fibre optic networks
US20030175030A1 (en) 2002-03-18 2003-09-18 Shuqiang Chen Re-configurable optical add/drop multiplexer module and method
US7116910B1 (en) 2002-04-10 2006-10-03 Terabeam Corporation Free space optical tap and multi/demultiplexer
US7085496B2 (en) 2002-05-30 2006-08-01 Fujitsu Limited Passive add/drop amplifier for optical networks and method
US6850461B2 (en) * 2002-07-18 2005-02-01 Pgs Americas, Inc. Fiber-optic seismic array telemetry, system, and method
JP3869774B2 (ja) 2002-08-22 2007-01-17 シャープ株式会社 光通信システム
US7292786B1 (en) 2002-09-24 2007-11-06 Avanex Corporation Method and system for a re-configurable optical multiplexer, de-multiplexer and optical add-drop multiplexer
US7072538B1 (en) 2002-11-13 2006-07-04 Finisar Corporation Planar reconfigurable optical add/drop module
AU2003297344A1 (en) 2002-12-17 2004-07-14 Lightsmyth Technologies Incorporated Optical multiplexing device
US7653315B2 (en) * 2003-01-21 2010-01-26 Gateway, Inc. Bi-directional optical monitor interconnect
US7899334B2 (en) 2003-01-31 2011-03-01 Ciena Corporation Signal distribution module for a directionless reconfigurable optical add/drop multiplexer
TW594048B (en) 2003-03-18 2004-06-21 Browave Corp Wavelength selection switch
US6937778B2 (en) * 2003-03-25 2005-08-30 Lockheed Martin Corporation Sensor arrays having light-powered transducers
US20040190901A1 (en) 2003-03-29 2004-09-30 Xiaojun Fang Bi-directional optical network element and its control protocols for WDM rings
US6972687B1 (en) * 2003-07-14 2005-12-06 Robert A Marshall System and method for detecting a structure failure
US6996307B2 (en) 2003-09-09 2006-02-07 Lucent Technologies Inc. Variable-bandwidth multi-granularity optical add/drop network
US6945711B2 (en) 2003-10-28 2005-09-20 Chang Gung University Multiplexer with a dense wavelength division multiplexing function
US7277640B2 (en) 2003-11-18 2007-10-02 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte Ltd Optical add/drop multiplexing systems
US7221815B2 (en) * 2004-06-14 2007-05-22 Optelecom - Nkf Optical sensor multiplexing system
JP4562443B2 (ja) * 2004-07-15 2010-10-13 富士通株式会社 光伝送システム及び光伝送方法
KR100584386B1 (ko) 2004-07-30 2006-05-26 삼성전자주식회사 양방향 광 애드-드롭 다중화기
JP4425105B2 (ja) 2004-09-30 2010-03-03 富士通株式会社 光ネットワークおよび光分岐挿入装置
US20060083513A1 (en) 2004-10-14 2006-04-20 Huang William X System and apparatus for a carrier class WDM PON providing trunk protection with increased fiber utilization, distance and bandwidth
US7627245B2 (en) 2004-12-16 2009-12-01 Tellabs Operations, Inc. System and method for re-using wavelengths in an optical network
US7190856B1 (en) 2005-03-28 2007-03-13 Lightsmyth Technologies Inc Reconfigurable optical add-drop multiplexer incorporating sets of diffractive elements
WO2007014218A2 (en) 2005-07-25 2007-02-01 Massachusetts Institute Of Technology Wide free-spectral-range, widely tunable and hitless-switchable optical channel add-drop filters
US7529484B2 (en) 2005-12-14 2009-05-05 Nec Laboratories America, Inc. Triplexer transceiver using parallel signal detection
FR2896931B1 (fr) * 2006-01-30 2008-06-20 Micro Module Sarl Systeme de transmission optique et radio
US7254337B1 (en) 2006-05-16 2007-08-07 Xtera Communications, Inc. Band optical add/drop multiplexing
US7925166B2 (en) * 2006-07-19 2011-04-12 Vogley Wilbur C Method and apparatus for phostonic stack system for vehicle control/sense
US7444055B2 (en) 2006-11-21 2008-10-28 Onechip Photonics Inc. Integrated optics arrangement for wavelength (De)multiplexing in a multi-grade vertical stack
US8184980B2 (en) * 2006-11-24 2012-05-22 Prysmian S.P.A. Method and system for fiber-optic monitoring of spatially distributed components
US20080292313A1 (en) 2007-05-25 2008-11-27 Glenn Mark Mahony Methods, Systems, and Computer-Readable Media for Ranging a Device in a Point-to-Multipoint Network
US8965220B2 (en) 2007-05-30 2015-02-24 Tellabs Operations, Inc. Reconfigurable optical add/drop multiplexer and procedure for outputting optical signals from such multiplexer
US8111992B2 (en) 2007-06-19 2012-02-07 Villarruel Fernando X Amplified wavelength broadband video distribution architectures
DE102007041927A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-12 Siemens Ag Vorrichtung zum Übertragen von Daten zwischen zwei zueinander beweglichen Systemen
US7469082B1 (en) * 2007-09-28 2008-12-23 The Aerospace Corporation High power optical fiber laser array holographic couplers
US8064766B2 (en) 2007-10-08 2011-11-22 Nec Laboratories America, Inc. Orthogonal frequency division multiple access based optical ring network
WO2009062131A1 (en) 2007-11-09 2009-05-14 Draka Comteq, B.V. Microbend- resistant optical fiber
WO2009068094A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Prysmian S.P.A. Method and system for fiber-optic monitoring of spatially distributed components
EP2071861B1 (en) 2007-12-12 2014-10-22 ADVA Optical Networking SE A method and a network for bidirectional transport of data
US8320761B2 (en) 2007-12-21 2012-11-27 Oracle America, Inc. Broadband and wavelength-selective bidirectional 3-way optical splitter
US8165468B2 (en) 2008-01-14 2012-04-24 Tellabs Operations, Inc. Methods and apparatus for performing directionless wavelength addition and subtraction within a ROADM based optical node
US8041219B2 (en) 2008-01-31 2011-10-18 Tellabs Operations, Inc. Optical network element with Brillouin effect colorless wavelength shift
JP2009188620A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Tecdia Kk 光通信端末及び光ｌａｎシステム
US8213794B2 (en) 2008-02-12 2012-07-03 Nec Laboratories America, Inc. Programmable optical network architecture
GB2457934A (en) 2008-02-29 2009-09-02 Vetco Gray Controls Ltd Multidrop communications system using wavelength division multiplexing
US8045858B2 (en) * 2008-07-24 2011-10-25 The Boeing Company Methods and systems for providing full avionics data services over a single fiber
WO2010028319A2 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Board Of Regents, The University Of Texas System Optical fiber based polymer core sensor
US8224184B2 (en) 2008-09-29 2012-07-17 Motorola Mobility, Inc. Method and architecture for providing high bandwidth broadband communication to fast moving users
US8126330B2 (en) 2008-12-11 2012-02-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Dynamic wavelength service over a ROADM optical network
US8447183B2 (en) 2009-04-24 2013-05-21 Tellabs Operations, Inc. Methods and apparatus for performing directionless and contentionless wavelength addition and subtraction
US8452180B2 (en) 2009-05-05 2013-05-28 Peiliang GAO Optical multiplexer
US20120128364A1 (en) * 2009-05-11 2012-05-24 Clipper Windpower, Llc Fiber Optic Distributed Input/Output System for Wind Turbine
US8903247B2 (en) 2009-10-30 2014-12-02 Cisco Technology, Inc. Bidirectional multi-mode fiber interface
US8041221B2 (en) * 2009-11-11 2011-10-18 Elbex Video Ltd. Method and apparatus for coupling optical signal with packaged circuits via optical cables and lightguide couplers
US8358893B1 (en) * 2010-01-14 2013-01-22 Sandia Corporation Photonic-powered cable assembly
US8260102B2 (en) 2010-02-26 2012-09-04 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd 2-to-1 optical coupler that utilizes D-shaped plastic optical fibers (POFs), a bi-directional optical communications link that employs the 2-to-1 POF optical coupler, and a method
US8274782B2 (en) * 2010-09-30 2012-09-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor control center network connectivity method and system
US8139905B1 (en) * 2010-10-08 2012-03-20 Michael Louis Bazzone Generator protection system
MX353751B (es) * 2011-01-21 2018-01-26 Cooper Technologies Co Sistema de supervisión y control de iluminación de aeródromos que utiliza comunicaciones autorreparables de doble curva de fibra óptica.
CN103229081B (zh) * 2011-05-10 2016-01-06 因文西斯***公司 多点光学通信

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0190898A2 (en) * 1984-06-21 1986-08-13 Ab Electronic Products Group Plc Fibre optic data network
US5623565A (en) * 1992-06-01 1997-04-22 British Telecommunications Public Limited Company Optical sensor/actuator communication system with common control site independently responding to inputs from sensors and controlling associated actuators
US7356209B2 (en) * 2005-03-14 2008-04-08 Boeing Company Method and apparatus for optically powering and multiplexing distributed fiber optic sensors

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110231683A (zh) * 2015-09-30 2019-09-13 瞻博网络公司 用于光学收发器***的远程管理的方法和装置
CN110231683B (zh) * 2015-09-30 2022-06-17 瞻博网络公司 用于光学收发器***的远程管理的方法和装置
CN113692716A (zh) * 2019-04-18 2021-11-23 微软技术许可有限责任公司 使用以不同功率水平传输的不同光源利用相同波长跨相同光学通信路径发送和接收多个数据流的光学设备、***和机器可读介质
CN113692716B (zh) * 2019-04-18 2024-07-02 微软技术许可有限责任公司 用于光学通信的方法、设备、***和机器可读介质

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012154958A1 (en) 2012-11-15
EP2707766A4 (en) 2015-07-08
CN103391136A (zh) 2013-11-13
CN103229081B (zh) 2016-01-06
US20120288281A1 (en) 2012-11-15
EP2707766A1 (en) 2014-03-19
US8965204B2 (en) 2015-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103229081B (zh) 多点光学通信
US7570844B2 (en) Photonic integrated circuit device and elements thereof
CN1716827B (zh) 光学模块的灵活的控制和状态结构
CN102907017B (zh) 用于提供具有多种调制格式的光信号的光发射器
JP2000183821A (ja) 光伝送路の監視のための方法及びシステム
EP2873176B1 (en) Method and apparatus providing wave division multiplexing optical communication system with active carrier hopping
CN104870069A (zh) 多通道,并行传输光模块,及其制造和使用方法
US5796502A (en) Multiple independent/dependent monochromatic light frequency fiber optic communication system and method
JPH08317433A (ja) 光ネットワーク内に実装される一次元の光データアレイ
WO1987002531A1 (en) Optical communications system and user terminal therefor
CN107196731A (zh) 一种用于potdr分布式光纤传感的光纤复用***
EP1590904B1 (en) Asymetric optical network traffic flow control
JP2001521322A (ja) 波長多重方式のためのトランシーバ
US6751416B2 (en) Reconfigurable optical recognition of bit information in a digital data stream with different bit rates
US11088760B2 (en) Counter directional optical network using ribbon fiber
CN207197545U (zh) 一种用于potdr分布式光纤传感的光纤复用***
US20030072547A1 (en) Three dimensional prism image guide system for optical signal transmission
Nilsson Design of Time-Deterministic Communica-tion in a Computer System for Embedded Real-Time Applications
JPS598440A (ja) 光情報伝送システム
CN115694618A (zh) 光通信***、车辆及工业光网络
EP1137309A2 (en) An apparatus and method of routing information between remote sites in an optical network
JPS63110828A (ja) 波長分割多重光通信装置
JPS6253031A (ja) 波長多重光フアイバ伝送方式
Waegli et al. Integrated modules for fiber optic sensors
Reed Qualitative investigation of cost optimization strategies for industrial-based fiber optic local area networks

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Massachusetts, USA

Patentee after: Schneider electronic systems, American Inc

Address before: Massachusetts, USA

Patentee before: Invensys System Inc.