SU1619395A1 - Пьезоэлектронный переключатель оптических каналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к опто- электронике, в частности к волоконно-оптическим переключател м, и может быть использовано дл  коммутации оптических каналов в многоканальных лини х оптической св зи. Цель изобреуени  - повышение точности переключени  оптических каналов. Цель достигаетс  тем, что в устройство введены формирователи 9 импульсов, элемент ИЛИ 10, задатчик 13 каналов, два компаратора 11 и 12, два элемента И 14 и 15 и реверсивный счетчик 16, которые вырабатывают сигналы управлени  блоком 17 управл ющего напр жени , в который введены генера- : тор 18 импульсов, два элемента И 19 и 20, реверсивный счетчик 21, цифро- аналоговый преобразователь 22 и усилитель 23. Переключение оптических каналов, происход щее благодар  изгибу бнморфного пьезоэлемента под действием управл ющего напр жени , не зависит от гистерезиса пьезоэлемента , так как изменение управл ющего напр жени  прекращаетс  сразу по достижении миксимума сигнала на выходе световодного ответвнтел  выбранного канала, t з.п. ф-лы, 1 ил. (Я с

Description

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности, к волоконнооптическим переключателям, и может быть использовано для коммутации оптических- каналов·в многоканальных линиях оптической связи.

Целью изобретения является повышение точности коммутации оптических каналов путём устранения влияния гистерезиса биморфного пьезоэлемента. ' . . .

На чертеже представлена функциональная схема переключателя.

Пьезоэлектрический переключатель оптических каналов содержит источник 1 света, оптически связанный со световодным волокном 2, снабженным линзой 3, укрепленным на свободном конце биморфного пьезоэлемента 4, матрицу 5 отверстий, каждое из которых посредством световодных ответвитителей 6 в каждом канале связано с фотоприемником 7', выход которого подключен к входу усилителя 8, выход которого подключен к формирователю 9 импульсов по каждому из каналов, логический элемент ИЛИ 10, первый 11 и второй 12 компараторы, задатчик 13 каналов, первый 14 и второй.15 элементы И, первый реверсивный счетчик 16 и.блок 17 управляющего напряжения.

Бл.ок управляющего напряжения содержит генератор 18 импульсов, элементы И 19 и 20, реверсивный счетчик 21, цифроаналоговый преобразователь 22 и усилитель 23.

В режиме переключения оптических каналов переключатель работает следующим образом.

Предварительно счетчики 16 и 21 обнуляются подачей сигнала на шины Сброс 0'·' для' снятия остаточных деформаций пьезоэлемента. Затем оператор с помощью задатчика 13 выбирает номер канала. В результате на.выходе задатчика появляется двоичный код А, соответствующий выбранному каналу. Этот код поступает на первые входы компараторов 11 и 12, на вторые входы который поступает двоичный код В с выхода реверсивного счетчика 16. Компараторы выполнены таким образом, что компаратор 11 выдает на выходе логическую 1 только в случае, когда код А больше кода В, а компаратор 12 вьщает на рыходе логическую 1, только если код А меньше кода В« При равенстве кодов А и В на выходах обоих компараторов устанавливается логический 0.

Предположим, что код В меньше кода А. В этом случае логическая 1 с выхода компаратора 11 поступает на логические элементы И 15 и 19 и открывает их. В-результате импульсы с генератора 18 начинают поступать через элемент И 19 на суммирующий вход (+) счетчика 21. Двоичный код с выхода счетчика 21 поступает на цифроаналоговый преобразователь 22, где преобразуется в аналоговый сигнал, который после усиления усилителем 23 поступает на биморфный пьезоэлемент 4. В результате биморфный элемент 4 начинает изгибаться, и его свободный конец, к которому прикреплено световодное волокно 2, начинает перемещаться вдоль матрицы отверстий 5 в сторону увеличения номера канала, поочередно освещая фотоприемийки 7. При этом· источник 1 света работает в непрерывном режиме. Сигналы с выходов фотоприемников 7 усиливаются усилителями 8 и подаются на входы формирователей 9. На выходах формирователей 9 появляются импульсы в моменты прохождения оптического луча соответствующего отверстия в матрице 5. Эти импульсы через элемент ИЛИ 10 поступают на суммирующий вход счетчика 16 через открытый элемент Й 15.

I .

Биморфный пьезоэлемент 4, а соответственно, и световодное волокно 2 с укрепленной на нем линзой 3 перемещаются до тех пор, пока код В на выходе счетчика 16 не станет-равным коду А на выходе задатчика. В мо мент равенства кодов А и В на выходах компараторов устанавливается логический 0, элементы И 15 и. 19 блокируются, прекращая подачу импульсов на счетчики 16 и 21, и биморфный пьезоэлемент 4 останавливается, тем самым подключая световодное волокно 2 к выбранному каналу. При необходимости изменения номера канала оператор устанавливает с помощью задатчика 13 новое значение кода.

Предположим теперь, что код А. с выхода задатчика 13 меньше кода В с выхода счетчика ’16. При' этом логическая 1 появляется на выходе компаратора 12 и открываются логические элементы И 14 и 20. В этом случае импульсы с генератора 18 поступают на вычитающий вход (-) счетчика 21

161 через элемент И 20. Код на выходе счетчика 21 убывает, что приводит к уменьшению напряжения, подаваемого на биморфный пьезоэлемент 4. В результате его свободный конец перемещает световодное волокно 2 в обратном направлении. При прохождении отверстий матрицы 5 на выходе логического элемента ИЛИ 10 появляются импульсы, которые поступают через открытый элемент И 14 на вычитающий вход счетчика 16, Так же, как и в предыдущем случае, движение биморфного пьезоэлемента происходит до тех пор, пока коды А и В не сравняются.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой точностью коммутации оптических каналов·, так как наличие гистерезиса при движении свободного конца биморфного элемента не влияет на точность соединения каналов ввиду тоΓο^ что устройство автоматически следит за перемещением световодного волокна и изменяет управляющее напряжение до тех пор, пока не будет найЦден выбранный оптический канал.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Пьезоэлектронный переключатель оптических каналов, содержащий источник света, оптически связанный со световодным волокном, снабженным линзой и укрепленным на свободномконце биморфного пьезоэлемента, матрицу отверстий, оптически связанных в каждом канале с первыми полюсами световодных ответвителей, вторые полюсы которых являются информационными выходами переключателя, а третьи полюсы подключены к фотоприемникам, выходы которых подключены к входам

   9395 усилителей, блок управляющего напряжения, выход которого подключен к биморфному пьезоэлементу, о т л и чающийся тем, что, с целью . повышения точности переключения, введены общий элемент ИЛИ, первый реверсивный счетчик, первый и второй компараторы, задатчик каналов, <θ первый и второй элементы И и в каждом из каналов формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к входу ' общего логического элемента ИЛИ, выэд ход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходам соответственно второго и первого компараторов, а выходы - к вхо20 дам первого реверсивного счетчика, выход которого подключен к вторым входам компараторов, первые входы которых подключены к выходу задатчика каналов, вход которого является 25 входом переключателя, выходы первого и второго компараторов подключены к входам блока управляющего напряжения .
2. 2. Переключатель по п.1, о т л и 30 чаю щ и й с я тем, что блок управляющего напряжения содержит генератор импульсов, два элемента И, выходы которых соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с входом усилителя, выход которого является выходом блока управляющего напряжения, 40 первые входы элементов И соединены с выходом генератора импульсов, а вторые-входы являются входами блока управляющего напряжения.