DE2615780C2 - - Google Patents
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- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
Description
Die Erfindung geht aus aus von eine Anordnung für faseroptische
Datenübertragung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine solche Anordnung ist z. B. aus der US-39 01 582
bekannt. Insbesondere wird in dieser Patentschrift ein Koppler
beschrieben, der das Einkoppeln von Strahlung in eine Hauptüber
tragungsleitung erlaubt, ohne daß der in dieser Leitung bereits
bestehende Strahlungsfluß unterbrochen wird. Zu diesem Zweck ist
in einem Vollglaskern, der in die Stammleitung eingefügt wird, ein
Prisma mit erhöhtem Brechungsindex eingefügt. Über dieses Prisma,
das nur einen Teil des Querschnitts des Vollglaskerns beansprucht,
kann ein Teil des Lichts der Stammleitung ausgekoppelt resp.
zusätzliche Strahlung eingekoppelt werden; der andere Teil der Querschnitts
dient als Zwischensteg der direkten Passage des Lichtes.
Das den Koppler direkt durchlaufende Licht und das in gleicher
Richtung eingeschleuste Sendesignal vereinigen sich am Ausgang
des TT-Kopplers zum neuen Übertragungssignal. Die beiden in Serie
liegenden Vollglaskerne haben die Funktion eines Diffusors
(Verwürfler, Scrambler). Punktförmig eingestrahltes Licht
verteilt sich nach einer gewissen Kernlänge schließlich
gleichmäßig auf den gesamten Kernquerschnitt und gelangt
dadurch in alle Fasern des abgehenden Bündels.
Aus dem Patent DE 26 14 051 C2, das auf die frühere deutsche
Anmeldung P26 14 051.2 vom 1.4.1976 erteilt worden ist, geht
ebenfalls ein Optokoppler hervor, der das Einkoppeln von
zusätzlicher Strahlung ohne Unterbrechung des Hauptstrahlungs
flusses erlaubt. In konstruktiver Hinsicht zeichnet sich dieser
Koppler dadurch aus, daß zum Ein- resp. Auskoppeln geeignet
angeschrägte Außenflächen des Vollglaskerns verwendet werden.
Dies stellt eine Vereinfachung des Aufbaus gegenüber dem aus der
US-39 01 582 bekannten T-Koppler dar.
Die Offenlegungsschrift DE-OS 23 33 968 offenbart ein Fasernetz
für die optoelektronische Datenübertragung zwischen einer belie
bigen Anzahl von Teilnehmerstationen. Jede Teilnehmerstation
besitzt einen Sender und einen Empfänger, dem ein bestimmter
Adreßcode zugeordnet ist. Im Fasernetz sind n Sternpunkte
vorhanden, von welchen die einzelnen Faserleitungen zu den
Teilnehmerstationen ausgehen. Die Sternpunkte sind als Zwischen
verstärker ausgebildet und kontrollieren mittels der Adreßcodes
den Datenverkehr der angeschlossenen Stationen vollständig. Der
Nachteil dieses Systems liegt in der Tatsache, daß der Ausfall
eines Sternpunktes einen ganzen Teilnehmerkreis lahmlegt.
Ein prinzipieller Nachteil des TT-Koplers ist die relativ hohe
Durchgangsdämpfung von 3-4 db infolge der Verluste durch den
verengten Querschnitt und des
Vollglaskernes und der dadurch reduzierten Lichtleistung in abgehenden Faserbündel.
Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, daß es äußerst
schwierig ist, diese Dämpfung durch Maßnahmen am Koppler
selbst nennenswert zu vermindern. Bezogen auf eine maximal
zulässige Übertragungsdämpfung von z. B. 40 db zwischen zwei
Stationen darf somit die Stammleitung, abgesehen von der Faser
dämpfung, höchstens 10 solche TT-Koppler enthalten, wenn man
ohne Zwischenverstärker auskommen will. Denkbar sind allerdings
auch Anwendungsfälle, in denen die Längsverluste des Kopplers
weniger ins Gewicht fallen.
In modernen Kraftwerkanlagen ist bezüglich Datenverkehr mit
bis zu 500 Anschlüssen zu rechnen. Man wird hier in jedem Fall
Zwischenverstärker verwenden müssen, selbst wenn es gelingen
würde, die Durchgangsdämpfung des TT-Kopplers um einen Faktor
10 zu vermindern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 zu schaffen, die derart ausgelegt ist, daß eine
beliebige Zahl von Teilnehmerstationen längs einer Stammleitung
angeschlossen sein kann und daß bei Ausfall einer vorgebbaren
Zahl solcher Stationen der Datenverkehr zwischen den übrigen
Stationen mit Sicherheit erhalten bleibt.
Die Lösung der gestelten Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen
des Anspruchs 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü
chen angegeben.
Die Vorteile der vorgeschlagenen Anordnung sind offensichtlich:
Bei Ausfall einer Station ist immer noch das den TT-Koppler im Zwischensteg
direkt durchlaufende Signal vorhanden, womit der gesamte übri
ge Datenverkehr erhalten bleibt. Die auftretende Pegelabsen
kung ist nicht groß und kann leicht von der nachfolgenden Sta
tion aufgefangen werden. Falls die jeweiligen "Übertragungs
dämpfungen" genügend klein gehalten werden, dürfen gleichzeitig
sogar zwei und mehr aufeinanderfolgende Stationen ausfallen. Es
dürfen überdies beliebig viele solche Gruppen ausfallen, vor
ausgesetzt, daß sich dazwischen jeweils wieder eine intakte
Station befindet. Gemäß diesem Schema können somit aus einer
Vielzahl von längs einer Stammleitung zugeschalteten Stationen
50% ausfallen, falls die ausfallzulässige Gruppe nur eine Sta
tion (n=1) umfaßt, 2/3 aller Stationen, falls n=2 ist,
3/4 aller Stationen, falls n=3 usf. Zwischen den restlichen
Stationen ist dann immer noch ein ungehinderter Datenverkehr
möglich. Da die Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Aus
falles von mehreren aufeinanderfolgenden Stationen äußerst
gering ist, ist mit dieser Anordnung bereits eine sehr große
Übertragungssicherheit gewährleistet.
Die Erfindung wird jetzt anhand der Fig. 1 und 2 beispiels
weise näher erläutert. Der prinzipielle Aufbau der erfindungs
gemäß vorgeschlagenen Anordnung ist in Fig. 1 schematisch
dargestellt. Verwendet wird ein TT-Koppler im Sinne der er
wähnten deutschen Patentanmeldung P 26 14 051.2 vom 1. 4. 1976.
Zwischen die Trennflächen des Stamm-Faserbündels ist ein ein
ziger Vollglaskern 1 geschaltet, der etwa in der Mitte trapez
förmig ausgenommen ist. Die Randpartien sind 45°-Anschrägungen
an den Stellen 2a, 2b der T-Ankopplungen, während die Längs
seite den die beiden T-Koppler verbindenden Zwischensteg 3 ab
grenzt. An der Spiegelfläche 2a wird ein Teil des einfallenden
Lichtes rechtwinklig in die zum Empfänger E führende Leitung 4
ausgelenkt, mit dem Spiegel 2b das vom Sender S über die Lei
tung 5 kommende Lichtsignal wieder in die Stammleitung in der
ursprünglichen Übertragungsrichtung eingeschleust. Empfänger
E und Sender S der Teilnehmerstation sind über den Zwischen
verstärker ZV verbunden. Die empfangenen, nicht an die Teil
nehmerstation adressierten Lichtsignale werden demoduliert,
regeneriert und schließlich in verstärkter Form wieder mit
den die Leistung 3 direkt durchlaufenden Lichtsignalen ver
einigt. Voraussetzung hierzu ist allerdings, daß (wie bei
der Anordnung gemäß Fig. 1) der Empfängereingang stets
genügend vom Senderausgang entkoppelt ist, damit keine
interne Rückkopplung bzw. Selbsterregung auftreten kann.
Fig. 2 zeigt ein Prinzipschema für die Zuschaltung der TT-Koppler
(K) mit Teilnehmerstation (TS) in linien- (auch ring-) förmigen
Fasernetzen. Mit bA sind die Abzweigdämpfungen jeder Teil
nehmerstaion, mit die Streckendämpfungen zwischen den Sta
tionen bezeichnet.
Beim Signaldurchgang einerseits über den Verstärkerzweig und
andererseits direkt durch den TT-Koppler entstehen am Koppler
ausgang zwischen den korrespondierenden Lichtsignalen Laufzeit
unterschiede, die bei der Demodulation in der nächstfolgenden
Station zu Störerscheinungen führen können. Um solche auszu
schließen, sind gewisse zusätzliche Maßnahmen erforderlich,
die nachstehend näher erläutert werden. Diese beziehen sich
hier auf die Informationsübertragung mit Impulsen, was jedoch
keine Einschränkung bedeutet, da entsprechende Maßnahmen
auch bei analoger Übertragung zur Anwendung gelangen können.
Im Hinblick auf die vorgegebene maximal zulässige Übertra
gungsdämpfung zwischen zwei benachbarten intakten Stationen
dürfen die Dämpfungen der einzelnen Übertragungsstrecken,
wenn man fordert, daß bei Ausfall einer der auch mehreren
aufeinanderfolgender Station(en) der Informationsfluß zwi
schen den übrigen Stationen erhalten bleibt, gewisse Werte
nicht überschreiten. Andererseits aber sollen sich die einzelnen
Übertragungselemente (TT-Koppler, Stammleitung) noch mit
tragbarem Aufwand realisieren lasse. Eine wichtige Rolle
hierbei spielt das jeweilige Verhältnis der Leistungsteilung
Empfangspfad/Direktdurchgang beim Koppelereingang. Sowohl eine
hohe Abzweigdämpfung (und damit eine kleine Direkt-Durchgangs
dämpfung) als auch eine sehr kleine Abzweigdämpfung (und damit
eine hohe Direkt-Durchgangsdämpfung) vermindern die zulässige
Übertragungsdämpfung der Stammleitung. Offensichtlich exi
stiert bezüglich Leistungsteilung Empfangspfad/Direktdurch
gang für jede Zahl n der ausfallzulässigen Stationen ein be
stimmtes Verhältnis, bei dem die zulässige Streckendämpfung
zwischen zwei benachbarten intakten Stationen ein Maximum ist.
Die optimalen Koppeldämpfungen Abzweig-Empfangspfad bzw. Kopp
ler-Direktdurchgang sind dabei bestimmt durch
bE = 10 · lg(n + 1) db,
bK = 10 · lg(1 + 1/n) db.
bK = 10 · lg(1 + 1/n) db.
Für die maximal zulässige Streckendämpfung folgt die Beziehung
Hierin bedeuten: bDmax die maximal zulässige Übertragungs
dämpfung zwischen zwei benachbarten intakten Stationen, 2bA die gleich
groß angenommenen Dämpfungen der Abzweigleistungen 4 und 5
(vgl. Fig. 1), bF die jeweilige Übergangsdämpfung TT-Koppler/
Faserbündel und n die Zahl der aufeinanderfolgenden ausfallzu
lässigen Stationen.
Die Leistungsteilung Empfangspfad/Direktdurchgang muß sich
somit wie 1/n verhalten. Die Dämpfungen der Abzweigleitungen 4
und 5 haben effektiv eine Verminderung der maximal zulässigen
Übertragungsdämpfung bDmax zur Folge und sind daher möglichst
klein zu halten. Im Optimalfall bA=0 erhält man beispiels
weise für bDmax=40 db als maximal zulässige Übertragungs
dämpfung und bF=4 db Übergangsdämpfung TT-Koppler/Faser
bündel für die jeweils zulässige totale Streckendämpfung und
die entsprechenden Koppeldämpfungen die folgenden Zahlenwerte
(z=Zahl der zwischen den aufeinanderfolgenden ausfallzulässigen
Stationen liegenden Teilstrecken)
Die Verteilung der Gesamtdämpfung bSmax auf die z Teilstrecken
ist dabei innerhalb gewisser Grenzen freigestellt. Die erlaub
ten Streckendämpfung nehmen bei wachsendem n ziemlich schnell
ab. Mit den heute verfügbaren dämpfungsarmen Lichtleitfasern
sollte jedoch auch die Realisierung von relativ kleinen Werten
möglich sein. Je größer n gewählt werden kann, umso größer
ist die Übertragungssicherheit. Praktisch dürfte der Fall
n=1 bereits genügen, in Sonderfällen kann man jedoch auch
bis n=2 oder n=3 gehen.
Um den Dynamikbereich des Empfängers voll ausnützen zu können,
muß im Normalbetrieb möglichst mit optimaler Senderleistung
und angemessen hoher Empfangsleistung gearbeitet werden. Im
Extremfall, wobei die Streckendämpfungen den höchstzulässigen
Werten entsprechen, beträgt der Pegelabfall bei Ausfall einer
Station (n=1) etwa 20 db, beim gleichzeitigen Ausfall von
zwei aufeinanderfolgenden Stationen (n=2) rund 25 db. Als
Nutzsignal wirken dann die Sendeimpulse der letzten davor
liegenden intakten Station. Der Dynamikbereich des Empfängers
muß einschließlich einer gewisse Reserve etwa 30 db be
tragen, welcher Wert sich noch gut realisierten läßt.
Eine erste Möglichkeit zur Störunterdrückung besteht darin,
dafür zu sorgen, daß in der Ebene einer jeden Senderein
kopplung alle Lichtsignale der voranliegenden Stationen der
maßen geschwächt erscheinen, daß diese in der nächstfolgen
den Station bei der Impulsabtastung mit einer gleitenden
Schwelle, z. B. auf der halben Impulshöhe, unterdrückt werden. Da
die Amplitude der detektierten Impulse der jeweiligen Licht
leistung proportional ist, dürfte hierfür ein Leistungs
unterschied um einen Faktor 10 bereits genügen. Dies ergibt aller
dings eine Bedingung dafür, daß die totale Übertragungs
dämpfung zwischen den Ebenen der Sendereinkopplungen zweier
benachbarter Stationen einen gewissen Wert (z. B. 10 db) nicht
unterschreiten darf. Mit den jeweiligen Dämpfungen der ein
zelnen Übertragungselemente (TT-Koppler, Stammleitung) ist
jedoch diese Forderung praktisch bereits erfüllt. Die von
Natur aus relativ hohe Durchgangsdämpfung des TT-Kopplers
wird hier direkt dazu ausgenutzt, um die Störimpulse von den
Nutzimpulsen zu trennen. Bei n ausfallzulässigen Stationen
werden die Mindestdämpfungen bTmin der Teilstrecken (Stamm
leitung) über die z=n+1 Teilstrecken aufsummiert. Man hat
deshalb zusätzlich darauf zu achten, daß bezüglich der to
talen Übertragungsdämpfung zwischen zwei benachbarten in
takten Stationen stets die Bedingung (n+1)bTminbSmax
erfüllt ist. Mit den obengenannten Zahlenwerten z. B. läßt
sich diese Ungleichung für n=1 und n=2 noch mit Reserve
einhalten.
Eine zumindest theoretisch noch günstigere Lösung würde darin
bestehen, die Dämpfungen der einzelnen Übertragungselemente
möglichst klein zu machen und dafür in die Zwischenleitung 3
des TT-Kopplers ein Dämpfungsglied einzubauen. Da diese stets
nach der Empfängerabzweigung zugeschaltet ist, kommen für die
totale Übertragungsdämpfung bei n ausfallzulässigen Stationen
statt n+1 nur n solche Dämpfungen in Betracht. Die dadurch er
zielte Einsparung an Übertragungsdämpfung wird allerdings
durch die nicht ganz vermeidbaren Dämpfungen der einzelnen
Übertragungselemente mindestens z. T. wieder aufgewogen, so
daß der tatsächliche Gewinn u. U. kaum nennenswert in Erschei
nung tritt.
Zu rechnen ist auch mit dem Fall, daß eine Station langsam
ausfällt, z. B. infolge eines allmählichen Rückganges der
Emission der LE-Diode. Es könnte dann der Zustand eintreten,
daß die Sendeimpulse und die den Koppler direkt durchlaufen
den Störimpulse gleiche Amplituden haben, so daß eine ein
deutige Demodulation in der nachfolgenden Station nicht mehr
möglich wäre. Ein solcher Betriebsfall läßt sich leicht mit
einem Monitor im Sender erfassen, welcher ein unzulässiges
Absinken der Sendeleistung signalisiert u. U. die be
treffende Teilnehmerstation außer Funktion setzt. Dieser
Mehraufwand fällt praktisch kaum ins Gewicht, da eine stän
dige Überwachung der einzelnen Sendepegel ohnehin erwünscht
ist. Zur Kontrolle genügt ein Anteil von etwa 10%, welcher
einer Leistungseinbuße von nur 0,4 db entspricht.
Eine weitere Möglichkeit zur Störunterdrückung ist ein Aus
gleich des Laufzeitunterschiedes zwischen Sende- und Stör
impulsen durch eine entsprechende Länge l der Zwischenlei
tung 3. Dieser Ausgleich dürfte nicht kritisch sein. Lauf
zeitunterschiede zwischen korrespondierenden Informationen
machen sich bei der Demodulation im Sinne von Jitter bemerk
bar, wodurch eine gewisse Verschlechterung des Geräuschab
standes entsteht. Zulässig sind Werte bis etwa ±15% der
jeweiligen Pulsperiode. Im Hinblick auf eine möglichst kurze
Ausgleichslänge ist von vornherein eine möglichst geringe
Laufzeit im Verstärkerzweig anzustreben, d. h. kurze Längen
der Abzweigleitungen 4 und 5, geringe Laufzeiten der elektri
schen Schaltungen u. a. m. Bei Verwendung der heute üblichen,
relativ billigen TTL-Schottky-Low-Power-Technik kann man hier
minimale Laufzeiten von etwa 50 ns erwarten. Mittels der
schnelleren ECL-Schaltkreise lassen sich noch beachtlich kür
zere Laufzeiten erzielen.
Mit der Serieschaltung mehrerer Stationen längs einer Stamm
leitung treten naturgemäß die jeweiligen Laufzeitunterschiede
immer mehr in Erscheinung. Andererseits wird jedes die Stamm
leitung direkt durchlaufende Signal infolge der relativ hohen
Durchgangsdämpfung der TT-Koppler allein so geschwächt, daß
es, wie die obengenannten Dämpfungswerte zeigen, nach höchstens
fünf Stationen (gesamte Streckendämpfung 40-50 db) bereits
unwirksam geworden ist. Bezüglich einer Vielzahl solcher Sta
tionen genügt es in diesem Fall, allfällige Laufzeiteinflüsse
lediglich auf ein Intervall von fünf Stationen zu beziehen.
Um beispielsweise eine Laufzeit von 50 ns auszugleichen, muß die Leitungs
länge etwa 10 m betragen. Bezogen auf eine maximale Bitfre
quenz von z. B. 10 Mbit/s (d. h. 100 ns pro Impulsperiode) und
±10% Gesamtjitter über fünf Stationen muß die Länge dieser
Leitung auf ±40 cm genau stimmen. Überdies kann man zusätz
lich im Verstärkerzweig noch Abgleichsglieder anbringen, die
innerhalb des Streubereiches einer abgeschnittenen Leitungs
länge einen gewissen Feinabgleich ermöglichen. Für die Zu
schaltung von Verzögerungsleitungen ist natürlich im TT-Kopp
ler der Zwischensteg 3 aufzutrennen, so daß dann der Voll
kern 1 aus zwei vorzugsweise gleichen Teilen besteht.
Zwecks Unterdrückung von Grundgeräuschen wird man auch hier
im Empfänger mit Impulsabtastung bei gleitender Schwelle auf
halber Impulsamplitude arbeiten. Zudem besteht im Normalfall
wegen der Dämpfung der Ausgleichsleitung eine u. U. sogar
höhere Übertragungsdämpfung zwischen den Stationen, d. h.
ebenfalls eine Abschwächung der Störsignale gegenüber den
Nutzsignalen um mindestens 10 db. Ein Laufzeitausgleich kann
bei diesem Konzept erst wirksam werden, falls die Nutzim
pulse und die Störimpulse etwa gleiche Amplitude aufweisen.
Solche Fälle sind denkbar, z. B. falls wegen der örtlichen
Gegebenheiten speziell lange Abzweigleitungen vorgesehen wer
den müssen, so daß relativ kleine Sendeleistungen zur Ver
fügung stehen. Die Methode des Laufzeitausgleichs ergänzt bei
diesen Pegelverhältnissen die erstgenannte Möglichkeit der
Störunterdrückung.
Am zweckmäßigsten erscheint eine gemischte Anwendung der
beiden erläuterten Möglichkeiten. Man wird auch auf eine
ständige Kontrolle der jeweiligen Sendeleitungen nicht ver
zichten können. Im Normalfall sind somit stets alle Voraus
setzungen für die Anwendung der erstgenannten Methode erfüllt.
Der Einsatz von Laufzeit-Ausgleichsleitungen dürfte sich da
her vorwiegend auf Einzelfälle beschränken.
Für den Vollglaskern 1 kommt jeder durchsichtige Stoff (Sili
catglas, Acrylglas) in Betracht. Statt kreisförmig kann der
Querschnitt auch rechteckig oder quadratisch sein, die Enden
der Faserbündel lassen sich leicht jeder Form anpassen. Für
die Abzweigleitungen 4 und 5 wird wegen der geringeren Ein
gangsverluste, speziell bei kurzen Längen, mit Vorteil Voll
material verwendet. Man kann aber die Foto- und LE-Diode auch
unmittelbar auf dem Vollkern 1 direkt gegenüber den Koppel
flächen 2a, 2b anbringen. Zur Kontrolle der Sendeleistung
kann man z. B. einen geringen Teil unmittelbar von der LE-
Diode abzweigen oder auch auf der zur Senderankopplung 5 ab
gewandten Seite des Vollglaskernes 1 eine Fotodiode anordnen,
welche das Streulicht des Sendesignales erfaßt oder durch
eine kleine Öffnung im Spiegel 2b beleuchtet wird. Eine
Dämpfung in der Leitung 3 läßt sich z. B. durch eine absor
bierende Mantelschicht 6 realisieren, vorzugsweise aus einem
Stoff, dessen Brechungsindex gleich oder etwas größer ist als
der des Leiterstoffes. Die Leitung für einen allfälligen
Laufzeitausgleich kann, je nach Länge, ein Faserbündel wie
auch Vollmaterial (z. B. Acrylglas) sein, wobei sich bei
letzterem wiederum geringere Eingangsverluste ergeben. In
folge der möglichst kurzen Längen der Leitungen 4 und 5
zwischen TT-Koppler und Teilnehmerstation werden die beiden
Systeme mit Vorteil in einem gemeinsamen Gehäuse unterge
bracht, wie dies in Fig. 1 mit der Umrandung 7 angedeutet
ist.
Anstelle des in Fig. 1 dargestellten TT-Kopplers kann aber
auch jedes andere bekannte Kopplungssystem verwendet werden,
bei dem die Sende- und Empfangswege genügend entkoppelt sind.
Die hierbei vorgesehenen Empfangs- und Sendestationen sind
lediglich zum Zwischenverstärker zu ergänzen, und es ist im
obengenannten Sinne dafür zu sorgen, daß bei der Demodulation
zwischen den verstärkten und den das Kopplungssystem direkt
durchlaufenden Lichtsignalen keine Störungen auftreten.
Jede Teilnehmerstation ist alos zugleich Zwischenverstärker.
Ein für diese bestimmtes Programm wird dabei ausgeschieden,
eine abgerufene Information neu hinzugefügt. Nicht an die
Station adressierte Programme werden lediglich im Pegel ver
stärkt und unverändert weitergegeben.
Claims (9)
1. Anordnung für faseroptische Datenübertragung, umfassend eine
Stammleitung und an die Stammleitung in diskreten Abständen
über T-Koppler angeschlossene Teilnehmerstationen, bei denen
die Ein- und Auskopplung des Lichts richtungsgetrennt erfolgt,
so daß zum Anschluß einer Teilnehmerstation zwei T-Koppler
erforderlich sind, die richtungsgetrennte Ankopplungen
aufweisen und eine als TT-Koppler bezeichnete konstruktive
Einheit bilden, in deren erstem T-Koppler das ankommende Licht
in zwei Anteile geteilt wird, wovon der erste zu einem
Empfänger der Teilnehmerstation gelangt und der zweite den TT-
Koppler auf einem Zwischensteg direkt durchläuft,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß jede an die Stammleitung angeschlossene Teilnehmer station (TS) neben dem Empfänger (E) und einem Sender (S) einen Zwischenverstärker (ZV) aufweist, in dem ein zur Teilnehmerstation (TS) gelangendes, nicht an diese adressiertes Signal demoduliert, regeneriert resp. verstärkt und wieder moduliert wird, worauf es über den zweiten T- Koppler wieder in die Stammleitung gelangt,
- - daß die Dämpfung der einzelnen durch die diskreten Abstände definierten Übertragungsstrecken und der einzelnen Zwischenstege (3) so gewählt ist,
- - daß auch bei Ausfall einer oder mehrerer aufeinander folgender Teilnehmerstationen (TS) der dadurch entstehende Pegelabfall vom Empfänger der nächstfolgenden intakten Teilnehmerstation (TS) mit ihrem Zwischenverstärker (ZV) gerade noch ausgeglichen werden kann.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Verringern von Störerscheinungen bei der Demodulation infolge
von Laufzeitunterschieden zwischen den in der Teilnehmer
station verstärkten Lichtsignalen und den den TT-Koppler
direkt durchlaufenden Lichtsignalen Mittel vorgesehen sind,
welche alle den TT-Koppler direkt durchlaufenden Lichtsignale
der voranliegenden Teilnehmerstationen bezüglich der Ebene
einer jeden Sendereinkopplung dermaßen abschwächen, daß
diese in der nächstfolgenden Teilnehmerstation bei einer
Impulsabtastung mit gleitender Schwelle auf halber Impulshöhe
unterdrückt werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Länge des als Direktverbindung im TT-Koppler dienenden
Zwischenstegs (3) so groß ist, daß ein Ausgleich der
Laufzeitunterschiede zwischen dem den TT-Koppler direkt
durchlaufenden und dem in der Teilnehmerstation (TS)
zwischenverstärkten Anteil des Lichts resultiert.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste T-Koppler so ausgebildet ist, daß der erste, zum
Empfänger der Teilnehmerstation gelangende Anteil des Lichts
sich zum zweiten, den TT-Koppler direkt durchlaufenden Anteil
leistungsgemäßig zumindest angenähert wie 1 : n verhält, so
daß die zulässige, in den Übertragungsstrecken resp.
Zwischenstegenauftretende Dämpfung innerhalb einer Gruppe von
n aufeinanderfolgenden, ausfallzulässigen Teilnehmerstationen
zumindest angenähert ein (gewisses) Maximum ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anteile zumindest angenähert wie 1 : 1 aufgeteilt werden
entsprechend n=1 ausfallszulässigen Teilnehmerstation.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anteile zumindest angenähert wie 1 : 2 aufgeteilt werden
entsprechend n=2 ausfallszulässigen Teilnehmerstationen.
7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
TT-Koppler einen einzigen, in die Stammleitung eingefügten
Vollglaskern (1) umfaßt, der eine Ausnehmung mit zwei
spiegelnden 45°-Anschrägungen (2a, 2b) in den Endpartien
aufweist, derart daß etwa von der Mitte aus
nach beiden Seiten über eine gewisse Länge auf den
erforderlichen Querschnitt des Zwischensteges (3) reduziert
ist und daß das Licht über die 45°-Anschrägungen (2a, 2b)
dieser Ausnehmung ein- und ausgekoppelbar ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der zur Auskopplung dienenden Anschrägung (2a)
und dem Empfänger (E) sowie zwischen der zur Einkopplung
dienenden Anschrägung (2b) und dem Sender (S) Lichtleitungen
(4, 5) vorgesehen sind.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Empfänger eine Fotodiode und der Sender eine LE-Diode
umfassen, die unmittelbar auf dem Vollglaskern (1) direkt
gegenüber den 45°-Anschrägungen (2a, 2b) angebracht sind.
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