коммутатор оптический многоканальный для оптических линий связи

Формула изобретения

1. Коммутатор оптический многоканальный для оптических линий связи, состоящий из последовательно расположенных первого жгута оптических волокон, первого коллиматора, светонаправляющего элемента, второго коллиматора, второго жгута оптических волокон и блока управления, имеющего вход для внешнего управляющего сигнала или/и соединенного с одним или несколькими волокнами второго конца одного или обоих жгутов оптических волокон, являющимися одновременно входом или/и выходом устройства, причем светонаправляющий элемент включает зеркало/зеркала с поворотным элементом и/или один/два одно/двухкоординатных акустооптических дефлектора, а оптические волокна каждого из жгутов на его первом конце образуют сборку, которая установлена в фокальной плоскости соответственно первого и второго коллиматоров, а на втором конце каждого жгута как минимум одно волокно связано с входом/выходом коммутатора, к которому подключены через волоконно-оптический кабель корпоративные пользователи волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), как минимум одно волокно оптически связано через направленный волоконный ответвитель с оптическими входом/выходом локальной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) абонента и/или как минимум одна пара волокон на вторых концах одного или обоих жгутов подключена соответственно к входу и выходу локальной ВОЛС абонента прямо и/или через сетевое оборудование типа микротрансивера, репитера, конвертора, сетевого адаптера, концентратора, мультиплексора с демультиплексором.

2. Устройство по п.1, в котором хотя бы одно волокно на вторых концах одного или обоих жгутов оптически соединено с входом/выходом устройства через средство определения адреса доставки информации (маршрутизатор), соединенное с блоком управления, при этом оптический вход маршрутизатора соединен оптически с входом/выходом коммутатора.

3. Устройство по п.2, в котором маршрутизатор включает Т-образный волоконный делитель, линию задержки, селективную к направлению распространения пучка, и фотоприемник, при этом первый выход Т-образного делителя оптически соединен с фотоприемником, подключенным к блоку управления, а второй выход первого Т-образного волоконного делителя соединен с входом линии задержки, селективной к направлению распространения пучка, а вход Т-образного делителя соединен с соответствующим входом/выходом коммутатора.

4. Устройство по п.3, в котором линия задержки, селективная к направлению распространения пучка, первого маршрутизатора включает два направленных волоконных ответвителя, линию задержки, первый оптический повторитель, первый волоконный мультиплексор (сумматор), первый оптический излучатель, подключенный к блоку управления, при этом первое волокно первого направленного волоконного ответвителя соединено со вторым выходом первого Т-образного волоконного делителя, вход которого соединен с первым входом/выходом устройства, а второе волокно первого направленного волоконного ответвителя соединено с третьим волокном второго направленного волоконного ответвителя, а третье волокно первого направленного волоконного ответвителя через первый оптический повторитель соединено с выходом первого волоконного мультиплексора, первый вход которого соединен с первым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу первой линии задержки, вход которой соединен со вторым волокном второго направленного волоконного ответвителя, первое волокно которого соединено с первым концом первого жгута, а линия задержки, селективная к направлению распространения пучка, второго маршрутизатора включает аналогично первой два направленных волоконных ответвителя, вторую линию задержки, второй оптический повторитель, второй волоконный мультиплексор, второй оптический излучатель, подключенный к блоку управления, при этом первое волокно четвертого направленного волоконного ответвителя соединено со вторым выходом второго Т-образного волоконного делителя, вход которого соединен со вторым входом/выходом устройства, а второе волокно четвертого направленного волоконного ответвителя соединено с третьим волокном третьего направленного волоконного ответвителя, а третье волокно четвертого направленного волоконного ответвителя через второй оптический повторитель соединено с выходом второго волоконного мультиплексора, первый вход которого соединен со вторым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу второй линии задержки, вход которой соединен со вторым волокном третьего направленного волоконного ответвителя, первое волокно которого соединено с первым концом второго жгута.

5. Устройство по п.1, в котором в одном или обоих жгутах на втором конце как минимум одно из волокон соединено с другим волокном второго конца того же жгута.

6. Устройство по п.5, в котором указанные пары волокон соединены через оптическую линию задержки.

7. Устройство по п.6, в котором указанные пары волокон соединены через оптическую линию задержки и средство поворота плоскости поляризации излучения.

8. Устройство по п.1, в котором первый конец каждого жгута установлен в фокальной плоскости соответствующего коллиматора так, что волокно, соединенное с входом/выходом коммутатора, расположено по оси соответствующего коллиматора, либо первый конец первого жгута установлен в фокальной плоскости первого коллиматора так, что волокно, соединенное с первым входом/выходом коммутатора, расположено по оси первого коллиматора, а первый конец второго жгута установлен в фокальной плоскости второго коллиматора так, что при отсутствии управляющих сигналов на входе каждого АОД волокно, соединенное со вторым входом/выходом коммутатора, было оптически подключено к волокну, соединенному с первым входом/выходом коммутатора.

9. Устройство по п.1, в котором между первым одно/двухкоординатным дефлектором и первым коллиматором или/и после второго одно/двухкоординатного дефлектора дополнительно установлено/установлены один/два зеркальных отражателя.

10. Устройство по п.9, в котором зеркальные отражатели снабжены механизмом поворота вокруг осей Х или/и У, подключенным к блоку управления.

11. Устройство по п.1, в котором светонаправляющий элемент включает дополнительно два коллиматора, установленные между одно/двухкоординатными дефлекторами и оптическое волокно, связывающее фокусы этих коллиматоров.

12. Устройство по п.1, в котором дополнительно введены два светоделителя, два объектива и два фотоприемника, соединенных с блоком управления, причем первый светоделитель установлен по оси пучка после первого коллиматора, а второй светоделитель установлен по оси пучка перед вторым коллиматором, при этом первый фотоприемник со своим объективом установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося слева направо, а второй фотоприемник со своим объективом установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося справа налево, а фотоприемники расположены в фокусе своих объективов.

13. Устройство по п.12, в котором в качестве фотоприемников используется фотодиод, и/или многоэлементная матрица фотоприемников типа ПЗС-матрицы, и/или цифровая видеокамера, подключенные к блоку управления.

14. Устройство по п.12, в котором введен элемент вращения одной части коммутатора относительно его остальной части.

15. Устройство по п.14, в котором дополнительно установлен элемент вращения части устройства, расположенной по ходу луча справа от первого коллиматора или слева от первого светоделителя, либо слева от второго коллиматора или справа от второго светоделителя, либо справа или слева от первого или второго двухкоординатного дефлектора.

16. Устройство по п.15, в котором введен вращающийся токоподвод, через который соединены с блоком управления элементы коммутатора, размещенные на вращающейся его части.

17. Устройство по п.1, в котором светонаправляющий механизм состоит из сборки оптических клиньев и двухкоординатного акустооптического дефлектора.

18. Устройство по п.7, где угол клина меняется от оси коллиматора к краю и зависит от расстояния между осями волокон и осью коллиматора h_i и его фокуса f.

19. Устройство по п.18, где угол клина _i, расстояние между осями волокон в жгуте и осью коллиматора h_i и его фокус f связаны соотношением _i=h_i/f.

20. Устройство по п.17, где клинья расположены в плоскости, перпендикулярной оси коллиматора, последовательно друг за другом, причем клин с углом _i=h_i/f смещен по вертикали и горизонтали относительно клина с углом _(i+1)=h_(i+1)/f, а число клиньев кратно числу h_i.

21. Устройство по п.20, где сборка клиньев содержит элемент позиционирования и/или вращения, соединенный с блоком управления, при этом ось вращения сборки клиньев смещена относительно оси коллиматора и ей параллельна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам волоконно-оптической связи и может быть использовано при последовательном переключении линий связи, построенных на оптическом волокне, без преобразования оптической несущей. Изобретение может быть использовано в средствах волоконно-оптической связи и как многоканальный мультиплексор/демультиплексор с уплотнением информации по времени.

Известен ряд технических решений, позволяющих производить переключение каналов в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС).

Наиболее близкие среди них решения - патент США №5621829 и патент РСТ/СА 01/00226. По патенту №5621829 изобретение представляет собой оптическое переключающее устройство и метод выборочного оптического подключения как минимум одного входного волокна в жгуте световодов как минимум к одному выходному волокну в жгуте световодов. Чтобы выполнить оптическое переключение, используется механизм, направляющий свет точно в торец жгута световодов, в котором содержится и входное волокно. Свет из входного волокна направляется к выходным волокнам путем изменения ориентации светонаправляющего механизма относительно торца жгута световодов. Таким образом, светонаправляющий механизм позволяет выборочно направлять свет из входного волокна к каждому из выходных волокон. Выборочно управляя ориентацией светонаправляющего механизма, можно развертывать (сканировать) свет из входного волокна к любому количеству выходных волокон, производя, таким образом, оптическое переключение. При этом метод содержит следующие этапы:

- расположение светонаправляющего механизма точно в торец указанного жгута волокон;

- передача контрольного светового сигнала через указанное входное волокно, при этом контрольный световой сигнал направлен в светонаправляющий механизм;

- коллимирование указанного контрольного светового сигнала для получения коллимированного контрольного светового сигнала;

- переориентирование указанного коллимированного контрольного светового сигнала с указанным светонаправляющим механизмом;

- фокусировку указанного коллимированного контрольного светового сигнала в указанный торец жгута волокон;

- изменение указанного светонаправляющего механизма для сканирования им указанного торца жгута волокон с указанным контрольным световым сигналом и

- идентификацию ориентации указанного светонаправляющего механизма во время сканирования, что направляет свет как минимум в одно выходное волокно.

Устройство для реализации указанного метода включает:

- коллиматор для коллимирования света, излученного указанным как минимум одним первичным волокном, и получения коллимированного пучка;

- светонаправляющий механизм для отражения указанного коллимированного пучка обратно через указанный коллиматор вдоль оптического пути, где указанный коллиматор фокусирует коллимированный пучок в как минимум одно указанное вторичное волокно в жгуте волокон.

При этом светонаправляющий механизм включает либо отражающее зеркало и сканирующий механизм, соединенный с указанным зеркалом для выборочного изменения ориентации зеркала относительно указанного коллиматора, либо как минимум одну призму со сканирующим механизмом для изменения ориентации указанной как минимум одной призмы относительно указанного коллиматора. Основным недостатком устройства является его низкое быстродействие. Типичное время на одно переключение - это единицы миллисекунд.

Патент РСТ/СА 0100226 описывает устройство, которое состоит из входного (магистрального) волокна, коллиматора, двухкоординатного акустооптического дефлектора (2АОД), объектива и пучка выходных (местных) волокон. В 2АОД предложено использовать двуокись теллура. Устройство позволяет подключать магистральное волокно к любому из пучка местных волокон и наоборот. При этом сигнал управления для 2АОД может быть выработан в блоке управления по команде из вне, либо по магистральному волокну. Для этого часть сигнала из магистрального волокна передается на вход фотодетектору, выход которого подключен к блоку управления. Таким образом, в устройстве реализован переключатель из N в один и из одного волокна в те же N волокон. С помощью устройства, предложенного в патенте РСТ/СА 0100226 можно создать узел связи (типа звезды) магистральной линии с N абонентами. Недостатком данного решения является ограниченность функционального применения данного устройства и невозможность произвести подключение N волокон одного жгута к М волокнам другого жгута. В устройстве декларируется возможность двунаправленной работы переключателя и не дается описание работы устройства в режиме последовательного подключения N волокон к одному магистральному.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства в части:

- создания устройства для поочередного подключения любого волокна одного жгута (узла связи) к любому волокну другого жгута (другого узла связи),

- создания устройства для ВОЛС типа кольцо, типа шина, либо для древовидных ВОЛС или ВОЛС смешанного типа.

Поставленная цель достигается тем, что:

- в коммутатор вместо первого одножильного волокна вводится жгут оптических волокон и дополнительный светонаправляющий элемент, первый конец дополнительного жгута установлен в фокусе первого коллиматора, а за первым коллиматором установлен дополнительный светонаправляющий элемент;

- в качестве первого и второго светонаправляющих элементов в устройстве предложено использовать зеркало/зеркала с поворотным механизмом и/или один/два одно/двухкоординатных акустооптических дефлектора;

- блок управления имеет соединение с одним или несколькими волокнами второго конца одного или обоих жгутов оптических волокон, являющимися одновременно входом/выходом устройства;

- на втором конце каждого жгута как минимум одно волокно связано с входом/выходом коммутатора, к которому подключены через волоконно-оптический кабель корпоративные пользователи волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), и как минимум одно волокно оптически связано через направленный волоконный ответвитель с оптическими входом/выходом локальной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) абонента, и/или как минимум одна пара волокон на вторых концах одного или обоих жгутов подключена соответственно к входу и выходу локальной ВОЛС абонента прямо и/или через сетевое оборудование типа: микротрансивера, репитера, конвертора, сетевого адаптера, концентратора, мультиплексора с демультиплексором.

При использовании в светонаправляющем элементе двух зеркал, их отражающая поверхность наклонена к продольной оси волокон жгутов, жгуты и коллиматоры находятся со стороны отражающей поверхности зеркал и продольные оси волокон жгутов приблизительно параллельны друг другу.

Предложен альтернативный вариант с одним зеркалом, при котором жгуты установлены так, что продольные оси их волокон расположены под углом друг к другу, например, под прямым углом. Жгуты и коллиматоры находятся со стороны отражающей поверхности зеркала, которая наклонена к продольной оси оптических волокон обоих жгутов

При использовании в светонаправляющем элементе АОД, первый жгут, первый коллиматор, дефлекторы, второй жгут, второй коллиматор расположены последовательно вдоль одной оси.

Если со стороны светонаправляющего элемента торцы волокон в жгуте уложены по линии, то используются элементы поворота зеркала по одной координате, или однокоординатные АОД, или их комбинация.

В этом случае первое устройство состоит из последовательно расположенных первого жгута оптических волокон, первого коллиматора, первого зеркала с механизмом его поворота по одной оси, второго зеркала с механизмом поворота его по одной оси, второго коллиматора, второго жгута оптических волокон, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по одной линии, и блока управления, имеющего вход для внешнего управляющего сигнала или/и соединенного с одним или несколькими волокнами второго конца одного или обоих жгутов оптических волокон, являющимися одновременно входом или/и выходом устройства, причем оптические волокна каждого из жгутов на его первом конце образуют сборку, которая установлена в фокальной плоскости соответственно первого и второго коллиматоров, а на втором конце каждого жгута как минимум одно волокно связано с входом/выходом коммутатора, к которому подключены через волоконно-оптический кабель корпоративные пользователи волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), и как минимум одно волокно оптически связано через направленный волоконный ответвитель с оптическими входом/выходом локальной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) абонента, и/или как минимум одна пара волокон на вторых концах одного или обоих жгутов подключена соответственно к входу и выходу локальной ВОЛС абонента прямо и/или через сетевое оборудование типа: микротрансивера, репитера, конвертора, сетевого адаптера, концентратора, мультиплексора с демультиплексором.

Предложен первый альтернативный вариант первого устройства с зеркалами, которое содержит последовательно расположенные первый жгут оптических волокон, первый коллиматор, одно зеркало с механизмом его поворота по одной оси, второй коллиматор, второй жгут оптических волокон, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по одной линии, а все остальные элементы устройства по его первому варианту с их связями.

Во втором альтернативном варианте первого устройства предложено каждое зеркало заменить на однокоординатный АОД, связанный с блоком управления. Устройство содержит последовательно расположенные первый жгут оптических волокон, первый коллиматор, первый однокоординатный АОД, второй однокоординатный АОД, второй коллиматор, второй жгут оптических волокон, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по одной линии, а все остальные элементы устройства по его первому варианту с их связями.

Предложен третий альтернативный вариант первого устройства, которое содержит последовательно расположенные первый жгут оптических волокон, первый коллиматор, одно зеркало с механизмом его поворота по одной оси, однокоординатный АОД, второй коллиматор, второй жгут оптических волокон, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по одной линии, а все остальные элементы устройства по его первому варианту с их связями.

Если со стороны светонаправляющего элемента торцы волокон в жгуте уложены не по линии, а в любой другой комбинации, то каждый из светонаправляющих механизмов содержит зеркало с механизмом его поворота вокруг двух осей, или два двухкоординатных АОД, или их комбинацию. Каждый из указанных выше элементов связан с блоком управления.

В этом случае второе устройство состоит из последовательно расположенных по ходу луча первого жгута оптических волокон, первого коллиматора, первого зеркала с механизмом его поворота по двум, например, ортогональным осям, второго зеркала с механизмом поворота его по двум, например, ортогональным осям, второго коллиматора, второго жгута, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца жгута произвольно, а все остальные элементы устройства те же, что и у первого устройства и с теми же связями между ними.

Предложен первый альтернативный вариант второго устройства, состоящего из последовательно расположенных по ходу луча первого жгута оптических волокон, первого коллиматора, зеркала с механизмом его поворота по двум, например, ортогональным осям, второго коллиматора, второго жгута, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца жгута произвольно, а все остальные элементы устройства те же, что и у первого устройства и с теми же связями между ними.

Предложен второй альтернативный вариант второго устройства, состоящего из последовательно расположенных по ходу луча первого жгута оптических волокон, первого коллиматора, двух двухкоординатных АОД, второго коллиматора, второго жгута, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца жгута произвольно, а все остальные элементы устройства те же, что и у первого устройства и с теми же связями между ними.

Предложен третий альтернативный вариант второго устройства, состоящего из последовательно расположенных по ходу луча первого жгута оптических волокон, первого коллиматора, одного двухкоординатного АОД, зеркала с механизмом его поворота по двум, например, ортогональным осям, второго коллиматора, второго жгута, при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца жгута произвольно, а все остальные элементы устройства те же, что и у первого устройства и с теми же связями между ними.

Во всех описанных выше вариантах устройства переключение каналов производится сигналами, вырабатываемыми в блоке управления. При этом адрес оптического волокна, куда следует направить информационный поток, может быть получен блоком управления через вход дня внешнего управляющего сигнала, либо путем соединения блока управления со вторым концом одного из волокон первого жгута, либо путем соединения блока управления со вторым концом одного из волокон второго жгута, либо путем комбинации указанных соединений. При этом связь может быть оптическая или электрическая.

В многофункциональном варианте подключения блока управления к сигналам с адресной информацией он подключается к одному из волокон второго конца первого жгута, к одному из волокон второго конца второго жгута и задействуется вход для внешнего управляющего сигнала. В этом случае оптические сигналы, поступающие последовательно от абонентов в одно из волокон второго конца первого жгута, либо в одно из волокон второго конца второго жгута, частично ответвляются в каналы связи, соединяющие указанные волокна с блоком управления. В блоке управления оптический или электрические сигналы, содержащий адресную информацию, преобразуется в сигналы управления для светонаправляющего элемента.

Указанные выше устройства позволяют оптически подключать любое волокно из первого жгута к любому волокну второго жгута и наоборот - любое волокно из второго жгута к одному из волокон первого жгута. При использовании зеркала и однокоординатного АОД скорость переключения становится выше, чем у двух зеркал с двухкоординатным сканированием, как предложено в патенте США №5621829. Использование в коммутаторе двух АОД, установленных последовательно, позволяет поочередно подключать любое оптическое волокно одного жгута к любому волокну другого жгута за время не более 5 микросекунд. Устройство имеет два симметричных входа/выхода. Оба волокна, являющихся входом/выходом устройства, или любое из них связаны через канал связи с блоком управления. Управление переключением производится сигналом, поступающим в блок управления на его вход для внешнего управляющего сигнала или по каналам связи с входом/выходом устройства. Предложено на втором конце каждого жгута как минимум одно волокно связать с входом/выходом коммутатора, к которому подключены через волоконно-оптический кабель корпоративные пользователи волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), и как минимум одно волокно оптически соединить через направленный волоконный ответвитель с оптическими входом/выходом локальной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) абонента, и/или как минимум одну пару волокон на вторых концах одного или обоих жгутов подключить соответственно к входу и выходу локальной ВОЛС абонента прямо и/или через сетевое оборудование типа: микротрансивера, репитера, конвертора, сетевого адаптера, концентратора, мультиплексора с демультиплексором, что позволяет встраивать коммутатор в ВОЛС любой архитектуры.

В зависимых пунктах предложены устройства, основанные на коммутаторе с двумя последовательно установленными АОД.

Так в п.п.2, 3 Формулы предложены варианты коммутатора с элементами устройства для определения адреса поступающей информации. Для этого в устройстве по п.3 Формулы хотя бы одно волокно на вторых концах одного или обоих жгутов оптически соединено с входом/выходом устройства через средство определения адреса доставки информации (маршрутизатор), соединенное с блоком управления, при этом оптический вход маршрутизатора соединен оптически с входом/выходом коммутатора. Наличие в устройстве маршрутизатора на входе и выходе позволяет создать на базе коммутатора узел связи одновременно как для местных абонентов ВОЛС, так и обеспечить транзит информационных потоков. При нарушении нормальной работы коммутатора в устройстве предусмотрено решение (п.8 Формулы), позволяющее осуществлять транзит информационных потоков через волокна, соединенные оптически при отсутствии управляющих сигналов на входе каждого АОД.

В п.3 Формулы предложен маршрутизатор, который включает Т-образный волоконный делитель, линию задержки, селективную к направлению распространения пучка, и фотоприемник, при этом первый выход Т-образного делителя оптически соединен с фотоприемником, подключенным к блоку управления, а второй выход первого Т-образного волоконного делителя соединен с входом линии задержки, селективной к направлению распространения пучка, а вход Т-образного делителя соединен с соответствующим входом/выходом коммутатора. Это позволяет восстанавливать информацию об адресе полученного сообщения и располагать ее снова в начале информационного пакета.

В устройстве по п.4 предложена линия задержки, селективная к направлению распространения пучка, первого маршрутизатора, которая включает два направленных волоконных ответвителя, линию задержки, первый оптический повторитель, первый волоконный мультиплексор (сумматор), первый оптический излучатель, подключенный к блоку управления, при этом первое волокно первого направленного волоконного ответвителя соединено со вторым выходом первого Т-образного волоконного делителя, вход которого соединен с первым входом/выходом устройства, а второе волокно первого направленного волоконного ответвителя соединено с третьим волокном второго направленного волоконного ответвителя, а третье волокно первого направленного волоконного ответвителя через первый оптический повторитель соединено с выходом первого волоконного мультиплексора, первый вход которого соединен с первым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу первой линии задержки, вход которой соединен со вторым волокном второго направленного волоконного ответвителя, первое волокно, которого соединено с первым концом первого жгута. Аналогично линия задержки, селективная к направлению распространения пучка, второго маршрутизатора включает два направленных волоконных ответвителя, вторую линию задержки, второй оптический повторитель, второй волоконный мультиплексор, второй оптический излучатель, подключенный к блоку управления, при этом первое волокно четвертого направленного волоконного ответвителя соединено со вторым выходом второго Т-образного волоконного делителя, вход которого соединен со вторым входом/выходом устройства, а второе волокно четвертого направленного волоконного ответвителя соединено с третьим волокном третьего направленного волоконного ответвителя, а третье волокно четвертого направленного волоконного ответвителя через второй оптический повторитель соединено с выходом второго волоконного мультиплексора, первый вход которого соединен со вторым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу второй линии задержки, вход которой соединен со вторым волокном третьего направленного волоконного ответвителя, первое волокно которого соединено с первым концом второго жгута.

В п.п.18, 19, 20 Формулы предложено в обоих жгутах второй конец, как минимум одного из волокон, соединен со вторым концом другого волокна из того же жгута через оптическую линию задержки и средство поворота плоскости поляризации излучения. Это позволит организовать связь абонентов ВОЛС одного узла (одного жгута) между собой.

В п.п.9, 10 Формулы предложены различные варианты устройств, в которых используются зеркальные отражатели совместно с АОД. Это позволяет увеличить угол сканирования и, тем самым, увеличить в коммутаторе число переключаемых каналов.

В п.11 Формулы для удобства конструктивного решения предложено соединить половины коммутатора через оптическое волокно, используя дополнительно два коллиматора, которые выполняют функцию устройства ввода излучения в оптическое волокно.

В устройствах по п.п.12, 13 дополнительно введены два светоделителя, два объектива и два фотоприемника, соединенных с блоком управления, причем первый светоделитель установлен по оси пучка после первого коллиматора, а второй светоделитель установлен по оси пучка перед вторым коллиматором, при этом первый фотоприемник со своим объективом установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося слева направо, а второй фотоприемник со своим объективом установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося справа налево, а фотоприемники расположены в фокусе своих объективов, а в качестве фотоприемников используется фотодиод и/или многоэлементная матрица фотоприемников типа ПЗС - матрицы, и/или цифровая видеокамера, подключенные к блоку управления. Это позволяет контролировать положение торцов световодов в обоих жгутах относительно реперных каналов, производить коррекцию адресов каналов в ходе работы устройства, считывать служебную информацию об адресе сообщения, поступающую из линий связи для принятия решений по направлению коммутации.

Предложенные в п.п.14, 15, 16 Формулы варианты устройства расширяют функциональные возможности устройства и позволяют осуществлять многоканальную связь между вращающимися приборами потребителя. Для этого предложено разделить коммутатор на две части, одна из которых размещается на вращающемся приборе пользователя, а вторая - на его неподвижной части. Предложено включить во вращающуюся часть коммутатора элементы, расположенные по ходу луча справа от первого коллиматора или слева от первого светоделителя, либо слева от второго коллиматора или справа от второго светоделителя, либо справа или слева от первого или второго двухкоординатного дефлектора. Для передачи электрических сигналов из блока управления на вращающиеся элементы коммутатора введен вращающийся токоподвод.

В п.п.17, 18, 20, 21 Формулы предложены варианты коммутатора, в которых светонаправляющий элемент состоит из сборки оптических клиньев и 2АОД. Даны решения по сборке оптических клиньев, позволяющие реализовать двухкоординатный оптический дефлектор. Для этого угол клина - меняется от оси коллиматора к краю и зависит от расстояния между осями волокон и осью коллиматора - h_i и его фокуса - f. Причем угол клина - _i, расстояние между осями волокон в жгуте и осью коллиматора h_i и его фокус f связаны соотношением _i=h_i/f, а клинья расположены в плоскости, перпендикулярной оси коллиматора последовательно друг за другом, при этом клин с углом _i=h_i/f смещен по вертикали и горизонтали относительно клина с углом _(i+1)=h_(i+1)/f и число клиньев кратно числу h_i, а сборка клиньев содержит элемент позиционирования и/или вращения, соединенный с блоком управления, при этом ось вращения сборки клиньев смещена относительно оси коллиматора и ей параллельна.

Непременным условием работы в двух направлениях устройства по п.1 Формулы (от N волокон к М волокнам и, наоборот, - от М волокон к N волокнам) и всех ее зависимых пунктов является поляризационное согласование переключаемых пучков света, распространяющихся от N волокон к М волокнам и, наоборот, - от М волокон к N волокнам. Для анизотропного дефлектора на парателлурите свет на входе должен быть поляризован так, чтобы его поляризация совпадала с плоскостью дифракции. Поляризация дифрагированной волны будет перпендикулярна поляризации излучения на входе. Для того чтобы встречный луч прошел через АОД, его поляризация должна быть такой же, что и у вышедшего из АОД луча.

Устройство представлено на фиг. 1-4, где обозначено:

1 - первый маршрутизатор,

2 - первый жгут

3 - первый коллиматор,

4 - первый светоделитель,

5 - первый 2АОД,

6 - второй 2АОД,

7 - второй светоделитель,

8 - второй коллиматор,

9 - второй жгут,

10 - второй маршрутизатор,

11 - объектив для первого светоделителя,

12 - фотоприемник для первого светоделителя,

13 - объектив для второго светоделителя,

14 - фотоприемник для второго светоделителя,

15 - блок управления,

16 - связь первого 2АОД с блоком управления,

17 - связь второго 2АОД с блоком управления,

18 - связь первого маршрутизатора с блоком управления,

19 - связь второго маршрутизатора с блоком управления,

20 - первый вход/выход коммутатора,

21 - второй вход/выход коммутатора,

22 - первый направленный ответвитель для первого жгута,

23 - N-ый направленный ответвитель для первого жгута,

24 - первый направленный ответвитель для второго жгута,

25 - М-ый направленный ответвитель для второго жгута,

26 - контроллер первого абонента с оптическими входом и выходом, размещенный со стороны второго конца волокон первого и/или второго пучка,

27 - контроллер N-ого абонента с оптическими входом и выходом, размещенный со стороны второго конца волокон первого и/или второго пучка,

28 - контроллер первого абонента с оптическими входом и выходом, соединенными с парой волокон второго конца первого и/или второго пучка,

29 - контроллер М-ого абонента с оптическими входом и выходом, соединенными с парой волокон второго конца первого и/или второго пучка,

30 - отрезок волокна, соединяющий первый вход/выход первого направленного ответвителя первого маршрутизатора со вторым концом первого волоконного Т-образного делителя коммутатора,

31 - первый направленный ответвитель,

32 - второй направленный ответвитель,

33 - отрезок волокна, связывающий 2-ое волокно первого направленного ответвителя с 3 волокном второго направленного ответвителя,

34 - второй вход/выход первого маршрутизатора, подключенный к волокну первого жгута 2,

35 - оптический повторитель в первом маршрутизаторе,

36 - волоконный мультиплексор в первом маршрутизаторе с источником излучения,

37 - связь источника излучения первого маршрутизатора с блоком управления,

38 - линия задержки первого маршрутизатора,

39 - указатель направления распространения пучка света,

40 - первый направленный ответвитель второго маршрутизатора,

41 - линия задержки второго маршрутизатора,

42 - волоконный мультиплексор во втором маршрутизаторе с источником излучения,

43 - оптический повторитель,

44 - связь между источником излучения второго маршрутизатора и блоком управления,

45 - второй направленный ответвитель второго маршрутизатора,

46, 47 - концентраторы для первого и/или второго жгутов,

48 - ВОЛС абонентов, подключенные ко вторым концам первого и/или второго жгутов через концентраторы,

49 - первый вход/выход второго маршрутизатора, соединенный со вторым входом/выходом коммутатора через Т-образный волоконный делитель,

50 - фокусы третьего и четвертого коллиматоров,

51 - третий АОД/2АОД,

52 - первый зеркальный отражатель,

53 - первый механизм поворота зеркального отражателя,

54 - второй механизм поворота зеркального отражателя,

55 - второй зеркальный отражатель,

56 - второй вход/выход второго маршрутизатора, подключенный к волокну второго жгута,

57 - неподвижный зеркальный отражатель,

58 - третий коллиматор,

59 - четвертый коллиматор,

60 - световод, концы которого установлены в фокусах третьего и четвертого коллиматоров,

61 - демультиплексор для первого волокна из пары волокон второго конца одного или обоих жгутов,

62 - мультиплексор для второго волокна из пары волокон второго конца одного или обоих жгутов,

63 - первый световод из пары световодов второго конца первого и/или второго жгута, соединенный с оптическим входом первого контроллера ВОЛС абонента, либо с входом концентратора, либо с оптическим входом демультиплексора,

64 - второй световод из пары световодов второго конца первого и/или второго жгутов, соединенный с оптическим выходом первого контроллера ВОЛС абонента, либо с выходом концентратора, либо с оптическим выходом мультиплексора,

65 - связь выхода одного из демультиплексоров, соединенного с первым волокном из пары световодов второго конца первого и/или второго жгута, с оптическим входом контроллера ВОЛС первого абонента,

66 - связь входа одного из мультиплексоров, соединенного со вторым волокном из пары световодов второго конца первого и/или второго жгута, с оптическим входом контроллера ВОЛС К-ого абонента,

67 - связь одного из выходов демультиплексора, соединенного с первым волокном из пары световодов второго конца первого и/или второго жгута, с оптическим входом контроллера ВОЛС К-ого абонента,

68 - связь входа одного из мультиплексоров, соединенного со вторым волокном из пары световодов второго конца первого и/или второго жгута, с оптическим входом контроллера ВОЛС первого абонента,

69 - первый световод из пары световодов второго конца первого и/или второго жгута, соединенный с оптическим входом контроллера ВОЛС (N или М)/2 - абонента, либо с входом (N или М)/2-концентратора, либо с оптическим входом (N или М)/2 - демультиплексора,

70 - второй световод из пары световодов второго конца первого и/или второго жгута, соединенный с оптическим выходом контроллера ВОЛС (N или М)/2 - абонента, либо с выходом (N или М/2) - концентратора, либо с оптическим выходом (N или М/2) - мультиплексора,

71 - волоконный делитель на первом входе/выходе коммутатора,

72 - волоконный делитель на втором входе/выходе коммутатора,

73, 74 - фотоприемники,

75 - четвертый АОД/2АОД,

76 - вход в блоке управления для внешнего управляющего сигнала,

77 - отрезок волокна, соединяющий первый вход/выход первого направленного ответвителя второго маршрутизатора со вторым концом второго волоконного Т-образного делителя коммутатора,

78 - связь блока управления с первым входом/выходом коммутатора,

79 - связь блока управления со вторым входом/выходом коммутатора.

Устройство по п.1 Формулы состоит из расположенных последовательно первого жгута волокон 1 с первым входом/выходом 20, первого коллиматора 3, светонаправляющего элемента 5, второго коллиматора 8, второго жгута волокон 9 со вторым входом/выходом 21 и блока управления 15, имеющего связь 78 с первым входом/выходом 20 и 79 - со вторым входом/выходом 21, вход для внешнего управляющего сигнала 76 и выход для управления светонаправляющим элементом 5 (фиг.4.1).

Предложен первый альтернативный вариант устройства по п.1 Формулы, состоящего из расположенных последовательно первого жгута волокон 1 с первым входом/выходом 20, первого коллиматора 3, светонаправляющего элемента, второго коллиматора 8, второго жгута волокон 9 со вторым входом/выходом 21 и блока управления 15, имеющего связь 78 с первым входом/выходом 20 и имеющего вход для внешнего управляющего сигнала 76 и выход для управления светонаправляющим элементом 5.

Предложен второй альтернативный вариант устройства по п.1 Формулы, состоящего из расположенных последовательно первого жгута волокон 1 с первым входом/выходом 20, первого коллиматора 3, светонаправляющего элемента, второго коллиматора 8, второго жгута волокон 9 со вторым входом/выходом 21 и блока управления 15, имеющего связь 79 со вторым входом/выходом 21 и имеющего вход для внешнего управляющего сигнала 76 и выход для управления светонаправляющим элементом 5.

Предложен третий альтернативный вариант устройства по п.1 Формулы, состоящего из расположенных последовательно первого жгута волокон 1 с первым входом/выходом 20, первого коллиматора 3, светонаправляющего элемента, второго коллиматора 8, второго жгута волокон 9 со вторым входом/выходом 21 и блока управления 15, имеющего связь 78 с первым входом/выходом 20 и выход для управления светонаправляющим элементом 5.

Предложен четвертый альтернативный вариант устройства по п.1 Формулы, состоящего из расположенных последовательно первого жгута волокон 1 с первым входом/выходом 20, первого коллиматора 3, светонаправляющего элемента, второго коллиматора 8, второго жгута волокон 9 со вторым входом/выходом 21 и блока управления 15, имеющего связь 79 со вторым входом/выходом 21 и имеющего выход для управления светонаправляющим элементом 5.

Предложен пятый альтернативный вариант устройства по п.1 Формулы, состоящего из расположенных последовательно первого жгута волокон 1 с первым входом/выходом 20, первого коллиматора 3, светонаправляющего элемента, второго коллиматора 8, второго жгута волокон 9 со вторым входом/выходом 21 и блока управления 15, имеющего вход для внешнего управляющего сигнала 76 и выход для управления светонаправляющим элементом 5.

Во всех пяти перечисленных вариантах устройства по п.1 Формулы светонаправляющий элемент содержит два 5, 6 либо однокоординатных, либо двухкоординатных АОД, либо их комбинацию.

Вид используемого АОД зависит от конструкции первого конца первого жгута 1, стоящего в фокусе коллиматора 3, и первого конца второго жгута 9, стоящего в фокусе коллиматора 8. Если указанные первые концы жгутов изготовлены в виде жесткой сборки волокон, центры световедущих жил которых лежат на одной линии, то используется однокоординатный АОД.

В этом случае во всех шести перечисленных вариантах устройства по п.1 Формулы светонаправляющий элемент содержит два 5, 6 однокоординатных АОД, связанных с блоком управления 15.

Если указанные концы жгутов изготовлены в виде жесткой сборки волокон, центры которых лежат не на одной линии, то используется двухкоординатный АОД. В этом случае во всех шести перечисленных вариантах устройства по п.1 Формулы светонаправляющий элемент содержит два 5, 6 двух/однокоординатных АОД, связанных с блоком управления 15.

В случае комбинации указанных выше сборок волокон используются один двухкоординатный АОД и один однокоординатный АОД.

Помимо перечисленных вариантов светонаправляющих элементов для устройства по п.1 Формулы предложены комбинации одного одно/двухкоординатного АОД с зеркалом с механизмом его поворота относительно двух осей.

Таким образом, первый вариант устройства по п.1 Формулы с первым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, первый однокоординатный АОД 5, второй однокоординатный АОД 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, два однокоординатных АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, два однокоординатных АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены приблизительно параллельно волокнам жгута 9 и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого 1 и второго 9 коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца по одной линии.

Устройство по п.1 Формулы со вторым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, первый двухкоординатный АОД 5, второй двухкоординатный АОД 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, два двухкоординатных АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, два двухкоординатных АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены приблизительно параллельно волокнам жгута 9 и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого 1 и второго 9 коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца произвольно.

Устройство по п.1 Формулы с третьим вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, первый однокоординатный АОД 5, второй двухкоординатный АОД 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, первый и второй АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, два АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены приблизительно параллельно волокнам жгута 9 и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого 1 и второго 9 коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца в линию для первого жгута 1 и произвольно для второго жгута 9.

Устройство по п.1 Формулы с четвертым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, первый двухоординатный АОД 5, второй однокоординатный АОД 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, первый и второй АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, два АОД 51 и 75, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены приблизительно параллельно волокнам жгута 9 и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого 1 и второго 9 коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца произвольно у первого жгута 1 и в линию у второго жгута 9.

Устройство по п.1 Формулы с пятым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один однокоординатный АОД 51, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один однокоординатный АОД 51, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, один однокоординатный АОД 51, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров в виде жесткой сборки волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца жгута по одной линии.

Устройство по п.1 Формулы с шестым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один двухкоординатный АОД 51, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один двухкоординатный АОД 51, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, один двухкоординатный АОД 51, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца произвольно.

Устройство по п.1 Формулы с седьмым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один двухкоординатный АОД 51, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один двухкоординатный АОД 51, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, один двухкоординатный АОД 51, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца произвольно у первого жгута 1 и по линии у второго жгута 9.

Устройство по п.1 Формулы с восьмым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один однокоординатный АОД 51, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, один однокоординатный АОД 51, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, один однокоординатный АОД 51, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца по линии у первого жгута 1 и произвольно у второго жгута 9.

Устройство по п.1 Формулы с девятым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, один однокоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, один однокоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, один однокоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца по одной линии у обоих жгутов 1 и 9.

Устройство по п.1 Формулы с десятым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, один однокоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, один однокоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, один однокоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца произвольно у первого жгута 1 и по линии у второго жгута 9.

Устройство по п.1 Формулы с одиннадцатым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, один двухкоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, один двухкоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53, один двухкоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца по одной линии у первого жгута 1 и произвольно у второго жгута 9.

Устройство по п.1 Формулы с двенадцатым вариантом светонаправляющего элемента содержит первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, один двухкоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21. При этом первый жгут волокон 1 с первым входом/выходом 20, первый коллиматор 3, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, один двухкоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8, второй жгут волокон 9 со вторым входом/выходом 21 расположены последовательно друг за другом так, что первый коллиматор 3, зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53, один двухкоординатный АОД 51, соединенные с блоком управления 15, второй коллиматор 8 расположены между двумя жгутами 1 и 9, а оси волокон жгута 1 расположены под углом, например, равным 90 градусам к осям волокон жгута 9, и жесткие торцы каждого жгута направлены под углом друг к другу и при этом первые концы обоих жгутов установлены в фокусе соответственно первого и второго коллиматоров и представляют собой жесткую сборку волокон, у которых центры световедущих жил расположены по поверхности торца произвольно у обоих жгутов 1 и 9.

Все вышеперечисленные варианты устройства светонаправляющего элемента используются со связями блока управления, перечисленными ранее в пяти альтернативных вариантах устройства.

Волокна каждого из жгутов 5, 6 на первом конце, ближайшем к светонаправляющему механизму, образуют сборку, которая установлена в фокальной плоскости соответственно первого 3 и второго 8 коллиматоров, а на втором конце одного или обоих жгутов как минимум одно волокно оптически связано через направленный волоконный ответвитель 22 и/или 23, 24 и/или 25 с оптическими входом и выходом локальной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) абонента 26 и/или 27, 28 и/или 29 и как минимум одно волокно на вторых концах в одном или обоих жгутах является входом/выходом коммутатора 20 и/или 21 и оптически связано через волоконно-оптический кабель с корпоративными пользователями ВОЛС, как минимум одна пара волокон 63, 64 и/или 69, 70 на вторых концах одного 1 или 9 или обоих жгутов 1 и 9 подключена соответственно к оптическим входу и выходу контроллера ВОЛС абонента 28 и/или 29 (Фиг.3.4), и/или как минимум одно или пара волокон 63, 64 и 69, 70 подключена через концентратор 46, 47 к оптическим входам и выходам ВОЛС абонентов 48 (Фиг.3.5), и/или как минимум одна пара волокон 63 и 64 на вторых концах одного жгута 1,9 или обоих жгутов 1 и 9 подключена к оптическим входам 65,67 и выходам 66,68 локальной ВОЛС абонентов 28, 29 через соответственно демультиплексор 61 и мультиплексор 62 (Фиг.3.6).

В устройстве по п.2 Формулы хотя бы одно волокно в одном жгуте или обоих жгутах на втором его конце оптически соединено с входом/выходом устройства 20 или/и 21 через средство определения адреса доставки выработки сигналов управления информации (маршрутизатор) 1 или/и 10, соединенное с блоком управления 15, при этом оптический вход маршрутизатора 1 соединен оптически с входом/выходом коммутатора 20 или/и оптический вход маршрутизатора 10 соединен оптически с входом/выходом коммутатора 21. Вход для внешнего управляющего сигнала 76 блока управления 15 может быть при этом отключен (Фиг.1). В устройстве по п.3 Формулы первый (второй) маршрутизатор включает последовательно расположенные по ходу луча Т-образный волоконный делитель 71(72), линию задержки, селективную к направлению распространения пучка и образованную элементами 30(49), 31(45), 32(40), 33(78), 34(56), 35(43), 36(42), 38(41) и фотоприемник 73(74). В скобках приведены обозначения элементов второго маршрутизатора. При этом первый выход Т-образного делителя 71(72) оптически соединен с фотоприемником 73(74), подключенным к блоку управления 15, а второй выход Т-образного волоконного делителя 71(72) соединен с входом 30(49) линии задержки, селективной к направлению распространения пучка, а вход/выход 3 Т-образного делителя 71(72) соединен с соответствующим первым (вторым) входом/выходом коммутатора.

В устройстве по п.4 Формулы линия задержки, селективная к направлению распространения пучка, первого (второго) маршрутизатора включает два направленных волоконных ответвителя 31(45), 32(40), оптический повторитель 35(43), волоконный мультиплексор с источником излучения 36(42), подключенного связью 37(44) к блоку управления 15, и линию задержки 38(41). При этом первое волокно первого направленного волоконного ответвителя 31 соединено со вторым выходом первого Т-образного волоконного делителя 71, вход которого 3 соединен с первым входом/выходом устройства, а второе волокно первого направленного волоконного ответвителя 31 соединено отрезком волокна 33 с третьим волокном второго направленного волоконного ответвителя 32, а третье волокно первого направленного волоконного ответвителя 31 через первый оптический повторитель 35 соединено с выходом первого волоконного мультиплексора 36, первый вход которого соединен с первым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу первой линии задержки 38, вход которой соединен со вторым волокном второго направленного волоконного ответвителя 32, первое волокно которого соединено со вторым концом 34 первого жгута 2. Аналогично для второго маршрутизатора, первое волокно четвертого направленного волоконного ответвителя 45 соединено со вторым выходом второго Т-образного волоконного делителя 72, вход/выход которого 3 соединен со вторым входом/выходом устройства, а второе волокно четвертого направленного волоконного ответвителя 45 соединено отрезком волокна 78 с третьим волокном третьего направленного волоконного ответвителя 40, а третье волокно четвертого направленного волоконного ответвителя 45 через второй оптический повторитель 43 соединено с выходом второго волоконного мультиплексора 42, первый вход которого соединен со вторым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу второй линии задержки 41, вход которой соединен со вторым волокном третьего направленного волоконного ответвителя 40, первое волокно которого связью 56 соединено со вторым концом второго жгута 9 (Фиг.2).

В устройстве по п.п.5, 6, 7 Формулы в одном жгуте или в обоих жгутах второй конец как минимум одного из волокон предложено соединить со вторым концом другого волокна из того же жгута через оптическую линию задержки и средство поворота плоскости поляризации излучения.

В устройстве по п.8 Формулы первый конец каждого жгута 2 и 9 установлен в фокальной плоскости соответствующего коллиматора 3,8 так, что волокно, соединенное с первым входом/выходом коммутатора 34 и второго входа/выхода коммутатора 56, расположено по оси соответствующего коллиматора 3, 8, либо первый конец первого жгута 2 установлен в фокальной плоскости первого коллиматора 3 так, что волокно, соединенное с первым входом/выходом коммутатора 34, расположено по оси первого коллиматора 3, а первый конец второго жгута 9 установлен в фокальной плоскости второго коллиматора 8 так, что при отсутствии управляющих сигналов на входе каждого АОД волокно 56, соединенное со вторым входом/выходом коммутатора, было оптически подключено к волокну 34, соединенному с первым входом/выходом коммутатора (Фиг.2).

По п.11 Формулы в устройство дополнительно введены третий 58 и четвертый 59 коллиматоры, фокусы которых 50 совмещены либо их фокусы 50 соединены волоконным кабелем 60, концы которого установлены в фокусе 50.

Устройство по п.12, 13 Формулы дополнительно включает два светоделителя 4, 7, два объектива 11, 13 и два фотоприемника 12, 14, соединенных с блоком управления 15, причем первый светоделитель 4 установлен по оси пучка после первого коллиматора 3, а второй светоделитель 7 установлен по оси пучка перед вторым коллиматором 8, при этом первый фотоприемник 11 со своим объективом 12 установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося слева направо, а второй фотоприемник 14 со своим объективом 13 установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося справа налево, а фотоприемники расположены в фокусе своих объективов (Фиг.1).

В качестве фотоприемников 12 и 13 используется фотодиод или многоэлементная матрица фотоприемников типа ПЗС - матрицы, или цифровая видеокамера, подключенные к блоку управления.

По п.п.14, 15, 16 Формулы в устройстве установлен элемент вращения одной части коммутатора относительно его остальной части. Элемент вращения включает части устройства, расположенные по ходу луча справа от первого коллиматора или слева от первого светоделителя, либо слева от второго коллиматора или справа от второго светоделителя, либо справа или слева от первого или второго двухкоординатного дефлектора, а для передачи сигналов из блока управления 15 на вращающиеся элементы коммутатора в устройство введен вращающийся токоподвод.

В устройство по пунктам 17-21 Формулы светонаправляющий механизм состоит из сборки оптических клиньев и двухкоординатного акустооптического дефлектора. Угол клина - меняется от оси коллиматора к краю и зависит от расстояния между осями волокон и осью коллиматора - h_i и его фокуса - f, которые связаны соотношением _i=h_i/f, при этом клинья расположены в плоскости, перпендикулярной оси коллиматора последовательно друг за другом, причем клин с углом _i=h_i /f смещен по вертикали и горизонтали относительно клина с углом _(i+1)=h_(i+1)/f, а число клиньев кратно числу h_i, причем сборка клиньев содержит элемент позиционирования и/или вращения, соединенный с блоком управления, при этом ось вращения сборки клиньев смещена относительно оси коллиматора и ей параллельна.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении оптического сигнала с информацией на первый вход коммутатора 20 он поступает в волокно второго конца первого жгута 1 и выходит из его первого конца. Оптический сигнал, вышедший из световода первого жгута, преобразуется коллиматором 3 в параллельный пучок и поступает на вход светонаправляющего механизма 5, который изменяет направление распространения оптического сигнала в соответствии с управляющим сигналом, поступающем из блока управления 15. Коллиматор 8 фокусирует пучок и смещает его в фокальной плоскости на величину, пропорциональную углу отклонения пучка от оси коллиматора. В фокальной плоскости второго коллиматора установлен первый конец второго жгута 9. В этом случае сфокусированный оптический сигнал попадет на вход оптического волокна, находящегося в данном месте, и далее оптический сигнал по указанному волокну поступает на второй конец второго жгута и далее к потребителю. В блоке управления вырабатывается сигнал для светонаправляющего механизма либо под действием сигнала, поступающего на его внешний вход 76, либо по линии связи 78 с первым входом/выходом или по линии связи 79 со вторым входом/выходом 21, либо по любой комбинации из указанных связей.

Как показано ранее, возможны шесть вариантов получения информации об адресе отправителя информации и адресе ее доставки.

В многофункциональном варианте устройства по п.1 Формулы указанная информация поступает в блок управления 15 с первого входа/выхода устройства 20 по линии связи 78, со второго входа/выхода 21 по линии связи 79 и через внешний вход 76 блока управления 15. В этом случае работа блока управления 15 возможна в различных режимах, позволяющих реализовать использование устройства в широком спектре ВОЛС.

Так в первом случае, по алгоритму работы, заложенному в блоке управления, последний вырабатывает сигналы, поступающие либо на первую часть светонаправляющего элемента 5.1, либо на его вторую часть 5.2. При этом производится оптическое подключение любого, выбранного по алгоритму управления торца световедущей жилы первого конца первого жгута 1 к оптическому входу второй части светонаправляющего элемента 5. Аналогично, при подаче сигнала управления на вторую часть 5.2 светонаправляющего элемента 5 происходит оптическое подключение любого, выбранного по алгоритму управления торца световедущей жилы первого конца второго жгута 9 к оптическому входу первой части 5.1 светонаправляющего элемента 5. Таким образом, информация об адресе доставки сообщения в виде модулированного оптического сигнала поступает через вторую часть 5.2 светонаправляющего элемента 5, коллиматор 8 и второй жгут 9 в первом случае на второй вход/выход 21 устройства, а во втором случае через первую часть 5.1 светонаправляющего элемента 5, коллиматор 3 и первый жгут 1 на первый вход/выход 20 устройства. Часть оптического сигнала в первом случае ответвляется по линии связи 79 на вход блока управления 5. Аналогично, во втором случае часть оптического сигнала ответвляется по линии связи 78 на другой вход блока управления 5. В блоке управления 15 сигнал, поступающий по линии связи 79, демодулируется и в соответствии с его адресом вырабатывается сигнал управления для второй части 5.2 светонаправляющего элемента 5. С помощью второй части 5.2 светонаправляющего элемента 5 оптический сигнал отклоняется в соответствии с его адресом и через коллиматор 8 поступает в световедущую жилу второго жгута 9, с указанным адресом. Аналогично, в блоке управления 15 сигнал, поступающий по линии связи 78, демодулируется и в соответствии с его адресом вырабатывается сигнал управления для первой части 5.1 светонаправляющего элемента 5. С помощью первой части 5.2 светонаправляющего элемента 5 оптический сигнал отклоняется в соответствии с его адресом и через коллиматор 3 поступает в световедущую жилу первого жгута 9, с указанным адресом.

Приоритет направления опроса и очередность подключения может изменяться в соответствии с принятой идеологией построения ВОЛС.

При этом алгоритм подключения торцов световедущих жил может задаваться и прямо через внешний вход 76 блока управления и динамично менять режимы переключения. Так во втором режиме работы устройства, по команде, поступающей в блок управления 15 через его внешний вход, в блоке управления вырабатываются сигналы управления для обеих частей светонаправляющего элемента, соответствующие подключению торцов световедущих жил, связанных с первым 20 и вторым 21 входами/выходами устройства. В этом случае реализуется режим транзита информационных потоков через устройство, позволяющий устанавливать устройство в ВОЛС, организованные по кольцевому типу.

Этот же режим может быть реализован и в первом случае при опросе каждой световедущей жилы. При анализе сигналов, поступающих в блок управления 15 по линиям связи 78 и 79, в блоке управления может быть принято решение о подключении на заданное время световедущих жил первого и второго жгутов, связанных с первым 20 и вторым 21 входами/выходами устройства.

Третий режим работы блока управления позволяет подключать первый или второй входы/выходы устройства к любому волокну соответственно первого или второго жгутов. В этом режиме по сигналам, поступающим в блок управления по линиям связи 78 или 79, или через внешний вход блока управления, он вырабатывает управляющие сигналы для первой 5.1 или соответственно второй 5.2 частей светонаправляющего элемента, при которых световедущая жила, связанная с первым входом/выходом 20 устройства, оптически подключается к определенному волокну второго жгута 9 или соответственно световедущая жила, связанная со вторым входом/выходом 20 устройства, оптически подключается к определенному волокну первого жгута 1.

Во втором варианте связей внутри устройства, при котором отсутствует связь 79 блока управления 15 со вторым входом/выходом 21, работа устройства отличается от работы устройства с первым вариантом связей тем, что оптическое подключение торцов волокон первого жгута к торцам волокон второго жгута производится либо по фиксированному алгоритму, определяющему режим работы блока управления, либо по сигналам, поступающим в блок управления 15 через его внешний вход 76.

В третьем варианте связей внутри устройства, при котором отсутствует связь 78 блока управления 15 с первым входом/выходом 20, работа устройства является зеркальным отражением работы устройства с вторым вариантом связей внутри устройства и отличается от работы устройства с первым вариантом связей тем, что оптическое подключение торцов волокон второго жгута к торцам волокон первого жгута производится либо по фиксированному алгоритму, определяющему режим работы блока управления, либо по сигналам, поступающим в блок управления 15 через его внешний вход 76.

В четвертом варианте связей внутри устройства, при котором отсутствует связь 78 блока управления 15 с первым входом/выходом 20 и связь 79 блока управления 15 со вторым входом/выходом, соединение каналов и изменение соединения производится по сигналам, поступающим на внешний вход 76. В блоке управления раскрывается адрес доставки информации. В соответствии с заданным адресом вырабатывается соответствующий сигнал управления первой 5.1 и второй 5.2 частями светонаправляющего элемента 5, который нужным образом изменяет направление распространения света от выбранной световедущей жилы первого жгута до выбранной световедущей жилы второго жгута и соответственно наоборот.

В пятом варианте связей внутри устройства, при котором отсутствует связь 78 блока управления 15 с первым входом/выходом 20 и связь через внешний вход 76 блока управления 15, соединение каналов и изменение соединения производится аналогично первому варианту связей внутри устройства при соединении торцов световедущих жил первого жгута с торцами световедущих жил второго жгута, а соединение волокон второго жгута с торцами световедущих жил первого жгута производится по фиксированному алгоритму, определяющему режим работы блока управления.

В шестом варианте связей внутри устройства, при котором отсутствует связь 79 блока управления 15 со вторым входом/выходом 21 и связь через внешний вход 76 блока управления 15, соединение каналов и изменение соединения производится аналогично первому варианту связей внутри устройства при соединении торцов световедущих жил второго жгута с торцами световедущих жил первого жгута, а соединение волокон первого жгута с торцами световедущих жил второго жгута производится по фиксированному алгоритму, определяющему режим работы блока управления.

Шесть описанных режимов работы устройства по п.1 Формулы реализуются при любом из 12 вариантов построения светонаправляющего элемента, описанных выше. Описание работы каждого из 12 вариантов далее приводится с момента, когда операция определения адреса доставки информации в блоке управления произведена с использованием любого из шести вариантов связи внутри устройства.

В первом варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый однокоординатный АОД 5, а с другого выхода блока управления на второй однокоординатный АОД 6. Частота подаваемого сигнала в каждом канале управления АОД определяется координатой Х (Y) пучка на торцевой поверхности первого конца каждого из жгутов. В связи с чем в блоке управления 15 после расшифровки адресной информации, поступившей по любой линии связи, вырабатываются два сигнала управления, частоты которых F_x1(F _y1) или F_x2(F_y2) однозначно связаны с координатой расположения центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца каждого из кабелей. В скобках далее обозначаются параметры для устройств с ортогональным расположением светонаправляющего элемента. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый кабель 1, к световедущей жиле, входящей во второй кабель 9, то подается сигнал на первый однокоординатный АОД 5 с частотой колебаний F_x1 или F_y1, соответствующей координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого кабеля 1 X₁ или Y₁, а на второй однокоординатный АОД 6 подается сигнал с частотой колебаний F_x2 или F_y2, соответствующей координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9 X₁ или Y₁. Координаты центров световедущих жил Xi₁ или Yi₁, Хi₂ или Yi₂ обоих кабелей заранее паспортизуются в координатах частоты F_x1 i или F_y1i и F_x2i или F_y2 i управляющих сигналов и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

Во втором варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый двухкоординатный АОД 5, а с другого выхода блока управления на второй двухкоординатный АОД 6. Каждый двухкоординатный АОД включает два независимых однокоординатных АОД, расположенных под углом друг другу, например ортогонально. В этом случае в блоке управления вырабатываются четыре независимых сигнала управления, которые по линии связи 76 передаются четырьмя независимыми каналами. Первый сигнал подается на первый однокоординатный АОД, второй на второй, третий на третий и четвертый на четвертый. Частота изменения сигнала в первом канале связана с Х-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. Частота изменения сигнала во втором канале связана с Y-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. Частота изменения сигнала в третьем канале связана с Х-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго кабеля. Частота изменения сигнала в четвертом канале связана с Y-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго кабеля. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый кабель 1 с координатой Х₁, Y₁, к световедущей жиле, входящей во второй кабель 9 с координатой Х₂ , Y₂, то подается сигнал на первый однокоординатный АОД с частотой колебаний F_х1, соответствующей Х-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого кабеля 1, на второй однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_y1, соответствующей Y-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого кабеля 1, на третий однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_x2, соответствующей X-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9. На четвертый однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_y2, соответствующей Y-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9. Координаты центров световедущих жил обоих кабелей (X,Y)₁i, (Х,Y)₂i заранее паспортизуются в координатах частоты управляющих сигналов F_х1i, F _y1i и F_х2i, F_y2i и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

В третьем варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый однокоординатный АОД 5, а с другого выхода блока управления на второй двухкоординатный АОД 6. В этом случае в блоке управления вырабатываются три независимых сигнала управления, которые по линии связи 76 передаются тремя независимыми каналами. Первый сигнал подается на первый однокоординатный АОД, второй на второй, третий на третий. Частота изменения сигнала в первом канале связана с Х(Y)-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. Частота изменения сигнала во втором канале связана с Х-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго кабеля. Частота изменения сигнала в третьем канале связана с Y-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго кабеля. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый кабель 1 с координатой X₁(Y ₁), световедущей жиле, входящей во второй кабель 9 с координатой Х₂, Y₂, то подается сигнал на первый однокоординатный АОД с частотой колебаний F_х1 (_y1), соответствующей Х₁(Y₁)-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого кабеля 1, на второй однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_Х2, соответствующей Х₂-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9, на третий однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_y2, соответствующей Y₂-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9. Координаты центров световедущих жил обоих кабелей (X,Y) ₁i, (X,Y)₂i заранее паспортизуются в координатах частоты управляющих сигналов F_x1i, F_y1i и F_Х2i, F_y2i и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

В четвертом варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый двухкоординатный АОД 5, а с другого выхода блока управления на второй одноординатный АОД 6. В этом случае в блоке управления вырабатываются три независимых сигнала управления, которые по линии связи 76 передаются тремя независимыми каналами. Первый сигнал подается на первый однокоординатный АОД, второй на второй, третий на третий. Частота изменения сигнала в первом канале связана с X₁-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого жгута. Частота изменения сигнала во втором канале связана с Y₁-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого жгута. Частота изменения сигнала в третьем канале связана с Х ₂(Y₂)-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго жгута. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый жгут 1 с координатой Х₁,Y₁, к световедущей жиле, входящей во второй жгут 9 с координатой Х₂(Y₂), то подается сигнал на первый однокоординатный АОД с частотой колебаний F_x1, соответствующей X₁-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, на второй однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_y1, соответствующей Y₁-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, на третий однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_x2 (F_y2), соответствующей Х₂ (Y₂)-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго жгута 9. Координаты центров световедущих жил обоих кабелей (х,Y)₁i, Х(Y)₂i заранее паспортизуются в координатах частоты управляющих сигналов F _x1i, F_y1i и F_x2i(F_y2i) и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

В пятом варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый однокоординатный АОД 51, а с другого выхода блока управления на зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53. В этом случае в блоке управления вырабатываются два независимых сигнала управления, которые по линии связи 76 передаются двумя независимыми каналами. Первый сигнал подается на первый однокоординатный АОД, второй - на однокоординатный механизм поворота 53. Частота изменения сигнала в первом канале связана с X₁(Y₁ )-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. Во втором канале параметры модуляции сигнала подбираются так, что реализуется однозначная связь между углом поворота зеркала вокруг оси Х₂ (Y₂) - _x2 ( _y2) и положением центра Х₂(Y₂ ) световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго жгута 9. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый кабель 1 с координатой Х₁(Y₁), к световедущей жиле, входящей во второй кабель 9 с координатой Х₂(Y₂), то подается сигнал на первый однокоординатный АОД с частотой колебаний F_x1(F_y1), соответствующей Х₁(Y₁)-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, а на механизм поворота 53 подается сигнал, параметры модуляции сигнала которого таковы, что реализуется поворот зеркала вокруг оси Х₂(Y ₂) на угол _х2 ( _y2), соответствующий Х₂(Y₂)-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9. Координаты центров световедущих жил обоих кабелей (X,Y) ₁i, Х(Y)₂i заранее паспортизуются в координатах частоты управляющего сигнала первого канала F_х1i(F _y1i) и параметров модуляции сигнала во втором канале и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

В шестом варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый двухкоординатный АОД 51, а с другого выхода блока управления на зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53. В этом случае в блоке управления вырабатываются четыре независимых сигнала управления, которые по линии связи 76 передаются четырьмя независимыми каналами. Первый сигнал подается на первый однокоординатный АОД, второй - на второй однокоординатный АОД, третий - на первый однокоординатный элемент механизма поворота 53, четвертый - на второй однокоординатный элемент механизма поворота 53. Частота изменения сигнала в первом канале связана с X₁-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. Частота изменения сигнала во втором канале связана с Y₁-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. В третьем канале параметры модуляции сигнала подбираются так, что реализуется однозначная связь между углом поворота зеркала вокруг оси Х₂- _x2 и положением центра Х₂ на оси Х световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго жгута 9. В четвертом канале параметры модуляции сигнала подбираются так, что реализуется однозначная связь между углом поворота зеркала вокруг оси Y ₂- ₂ и положением центра Y₂ на оси Y световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго жгута. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый кабель 1, с координатой Х₁, Y₁ к световедущей жиле, входящей во второй кабель 9 с координатой Х₂,Y ₂, то подается сигнал на первый однокоординатный АОД с частотой колебаний F_x1, соответствующей X₁ -координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, подается сигнал на второй однокоординатный АОД с частотой колебаний F_y1, соответствующей Y₁-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, на первый однокоординатный элемент механизма поворота подается сигнал, параметры модуляции которого таковы, что реализуется поворот зеркала вокруг оси Х₂ на угол _х2, соответствующий Х₂-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9, а на второй однокоординатный элемент механизма поворота подается сигнал, параметры модуляции которого таковы, что реализуется поворот зеркала вокруг оси Y₂ на угол _y2 соответствующий Y₂-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9. Координаты центров световедущих жил обоих кабелей (Х,Y)₁i, (Х,Y) ₂i заранее паспортизуются в координатах частоты управляющего сигнала первого канала F_x1i, второго канала F _y1i и параметров модуляции сигнала в третьем и четвертом каналах и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

В седьмом варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый двухкоординатный АОД 51, а с другого выхода блока управления на зеркало 52 с однокоординатным механизмом поворота 53. В этом случае в блоке управления вырабатываются три независимых сигнала управления, которые по линии связи 76 передаются тремя независимыми каналами. Первый сигнал подается на первый однокоординатный АОД, второй - на второй однокоординатный АОД, третий - на однокоординатный элемент механизма поворота 53. Частота изменения сигнала в первом канале связана с X₁-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. Частота изменения сигнала во втором канале связана с Y₁-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. В третьем канале параметры модуляции сигнала подбираются так, что реализуется однозначная связь между углом поворота зеркала вокруг оси Х₂ (Y₂)- _х2 и положением центра Х₂(Y₂ ) на оси Х(Y₂) световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго жгута 9. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый кабель 1, с координатой X₁ ,Y₁ к световедущей жиле, входящей во второй кабель 9 с координатой Х₂(Y₂), то подается сигнал на первый однокоординатный АОД с частотой колебаний F_x1 , соответствующей X₁-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, на второй однокоординатный АОД подается сигнал с частотой колебаний F_y1, соответствующей Y₁-координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, на однокоординатный механизм поворота подается сигнал, параметры модуляции которого таковы, что реализуется поворот зеркала вокруг оси Х₂(Y₂) на угол _Х2, соответствующий Х₂(Y₂)-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9. Координаты центров световедущих жил обоих кабелей (X,Y) ₁i, (X,(Y))₂i заранее паспортизуются в координатах частоты управляющего сигнала первого канала F_x1i(F _y1i) и параметров модуляции сигнала в третьем канале и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

В восьмом варианте построения светонаправляющего элемента сигнал подается с выхода блока управления 15 по линии связи 76 на первый однокоординатный АОД 51, а с другого выхода блока управления на зеркало 52 с двухкоординатным механизмом поворота 53. В этом случае в блоке управления вырабатываются три независимых сигнала управления, которые по линии связи 76 передаются тремя независимыми каналами. Первый сигнал подается на первый однокоординатный АОД, второй - на первый однокоординатный элемент механизма поворота 53, третий - на второй однокоординатный элемент механизма поворота 53. Частота изменения сигнала в первом канале связана с Х ₁(Y₁)-координатой центра световедущей жилы на поверхности торца первого конца первого кабеля. Во втором канале параметры модуляции сигнала подбираются так, что реализуется однозначная связь между углом поворота зеркала вокруг оси Х ₂ - _х2 и положением центра Х₂ на оси Х световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго жгута 9. В третьем канале параметры модуляции сигнала подбираются так, что реализуется однозначная связь между углом поворота зеркала вокруг оси Y ₂ - _х2 и положением центра Y₂ на оси Y световедущей жилы на поверхности торца первого конца второго жгута. Если задается подключение световедущей жилы, входящей в первый кабель 1, с координатой х₁(Y₁) к световедущей жиле, входящей во второй кабель 9 с координатой Х₂,Y ₂, то подается сигнал на первый однокоординатный АОД с частотой колебаний F_х1, соответствующей X₁ -координате центра световедущей жилы на торце первого конца первого жгута 1, на первый однокоординатный элемент механизма поворота подается сигнал, параметры модуляции которого таковы, что реализуется поворот зеркала вокруг оси Х₂ на угол _х2 соответствующий Х₂-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9, а на второй однокоординатный элемент механизма поворота подается сигнал, параметры модуляции которого таковы, что реализуется поворот зеркала вокруг оси Y₂ на угол _y2, соответствующий Y₂-координате центра световедущей жилы на торце первого конца второго кабеля 9. Координаты центров световедущих жил обоих кабелей (X(Y))₁i, (Х,Y) ₂i заранее паспортизуются в координатах частоты управляющего сигнала первого канала F_x1i(F_y1i) и параметров модуляции сигнала в третьем канале и являются постоянными для каждого конкретного коммутатора.

Работа устройства с девятым вариантом построения светонаправляющего элемента аналогична работе устройства с пятым вариантом построения светонаправляющего элемента при условии зеркального изменения положений однокоординатного АОД и зеркала с однокоординатным механизмом поворота.

Это справедливо и в отношении описания работы устройства с десятым и восьмым вариантами построения светонаправляющего элемента, одиннадцатым и седьмым, двенадцатым и шестым.

После последовательного ввода оптического сигнала с помощью коллиматоров 3 или 8 в волокна с заданным адресом оптический сигнал поступает по волокну первого или второго жгутов к их вторым концам и далее либо прямо на первый 20 или второй 21 входы/выходы коммутатора и по оптическому кабелю к другим корпоративным пользователям сети, либо на первый вход направленного волоконного ответвителя 22 или 23 для первого жгута 2, или 24, 25 для второго жгута 9 (Фиг.1) или на оптический вход любого другого абонента, подключенного к волокну с заданным адресом.

С первого конца ответвителя сигнал через его второй конец поступает на оптический вход контроллера первого абонента 26 или N - ого абонента 27 в случае попадания сигнала в волокна первого жгута. Ответный сигнал указанные абоненты направляют с оптического выхода своего контроллера через третьи концы направленных ответвителей 22 и 23 на их первые концы, соединенные со вторыми концами волокон первого жгута 2, а по ним на торец его первого конца.

Аналогично при поступлении оптического сигнала в волокно второго жгута 9 через торец его первого конца он поступает на его второй конец. Через соединение первого конца направленных ответвителей 24 или 29 со вторым концом волокон, входящих во второй кабель 9, первый и К-й абоненты локальной ВОЛС присоединяются к сети. С первого конца ответвителей сигнал через его второй конец поступает на оптический вход контроллера первого абонента 28 или N - ого абонента 29. Ответный сигнал указанные абоненты направляют с оптического выхода своего контроллера через третьи концы направленных ответвителей 24 и 25 на их первые концы, соединенные со вторыми концами волокон второго жгута 9, а по ним на торец его первого конца.

Абоненты локальной ВОЛС 28, 29 (Фиг.3, 4) могут быть подключены прямо через пары волокон 63,64 (Фиг.3, 4) или 69,70 второго конца каждого из жгутов и/или через концентраторы 46,47 (Фиг.3.5) и/или мультиплексор 62 и демультиплексор 61 (Фиг.3.6).

При подаче оптического сигнала на первый вход/выход коммутатора 20 устройства, описанного в п.п.2, 3, 4 Формулы, он проходит на вход первого маршрутизатора, включающего Т-образный волоконный делитель 71 (Фиг.2), линию задержки, селективную к направлению распространения пучка (элементы 31, 32, 33, 35, 36, 38), и фотоприемник 73, при этом первый выход Т-образного делителя оптически соединен с фотоприемником, подключенным к блоку управления 15, а второй выход первого Т-образного волоконного делителя соединен через волоконный отрезок 30 с входом линии задержки, селективной к направлению распространения пучка, а вход Т-образного делителя соединен с первым входом/выходом коммутатора. Пройдя маршрутизатор, свет без задержки поступает с выхода первого машрутизатора в волокно 34 второго конца первого жгута 2. Далее работа устройства аналогична работе устройства по п.1 в условиях, когда волокно первого жгута, соединенное с первым входом/выходом, расположено по отношению к АОД/2АОД 5 так, что преобразованный коллиматором 3 оптический сигнал поступает на вход АОД/2АОД 5 по оси коллиматора, то управляющий сигнал на АОД/2АОД 5 не подается и свет поступает на вход/выход 56 второго маршрутизатора, состоящего из первого направленного ответвителя 40, линия задержки 41 волоконного мультиплексора 42 с источником излучения, оптического повторителя 43, связи между источником излучения второго маршрутизатора и блоком управления 15, второго направленного ответвителя второго маршрутизатора 45 и Т-образного делителя 72. Пройдя через первый конец направленного ответвителя 40, сигнал поступает на линию задержки 41, где находится в течение времени, пока в блоке управления 15 не определится адрес поступившей информации и не сформируется по сигналу из блока управления на выходе источника излучения волоконного мультиплексора 42 оптический сигнал с адресом поступившего на вход коммутатора сигнала. Таким образом, на вход оптического повторителя 43 поступает полноформатный оптический сигнал с адресом. Пройдя оптический повторитель 43, сигнал с восстановленным адресом поступает на второй вход/выход коммутатора 21 и далее к корпоративным пользователям ВОЛС.

Если сигнал имеет адрес абонента локальной сети, подключенной ко вторым концам второго кабеля, то после определения адреса в блоке управления вырабатывается сигнал, пропорциональный угловому положению центра волокна первого конца второго кабеля, соответствующему адресу абонента локальной сети.

Аналогично работает коммутатор и при поступлении сигнала на второй его вход/выход 21. В этом случае после прохождения сигнал через элементы коммутатора от входа/выхода 21 до входа/выхода первого маршрутизатора 34, соединенного с волокном второго конца первого жгута, сигнал поступает на первый конец второго направленного ответвителя 32 и далее через его выход 2 поступает на вход линии задержки 38 и далее, как было описано выше, через волоконный мультиплексор 36 и оптический повторитель 35 сигнал поступает через третий и первый концы направленного ответвителя 31, соединительное волокно 30, второй и третий концы Т-образного ответвителя на первый вход/выход 20 коммутатора и далее по волоконному кабелю к корпоративным пользователям ВОЛС.

В коммутаторе, описанном в п.п.5, 6, 7, абоненты локальной сети, образованной на базе вторых концов жгута, могут соединяться друг с другом. Для этого вторые концы волокна другого жгута соединены друг с другом прямо или через оптическую линию задержки. В этом случае, сигнал, излученный из волокна первого конца первого кабеля 2 абонентом-отправителем и преобразованный первым коллиматором 3 после определения адреса в блоке 15, направляется с помощью АОД/2АОД 5,6 и коллиматора 8 по адресу того волокна первого конца второго жгута, которое своим концом на втором конце этого жгута замкнуто прямо или через линию задержки с концом волокна того же жгута. Время задержки выбирается таким, чтобы в блоке управления 15 сформировался сигнал для АОД/2АОД 5,6, соответствующий абоненту-получателю первого жгута. Под воздействием АОД/2АОД 5,6 и коллиматора 3 оптический сигнал поступает в волокно первого конца первого жгута, соответствующее адресу абонента-получателя локальной ВОЛС, образованной на вторых концах первого жгута.

Для защиты корпоративной сети от неисправностей в коммутаторе в устройстве, описанном в п.8, предусмотрен режим работы коммутатора, при котором сигнал с первого входа/выхода 20 проходит на второй вход/выход 21 при отсутствии команд управления с блока 15.

В устройстве, описанном в п.п.9, 10, зеркало 52 разворачивается дискретно механизмом 53 под действием управляющего сигнала из блока 15 так, чтобы оптический сигнал, излученный из центра группы волокон, проходил на вход АОД/2АОД 51 по середине диапазона сканирования АОД/2АОД 51. После окончания работы АОД/2АОД 51, зеркало 52 снова разворачивается дискретно механизмом 53 под действием управляющего сигнала из блока 15 так, чтобы оптический сигнал, излученный из центра следующей группы волокон, проходил на вход АОД/2АОД 51 по середине диапазона сканирования АОД/2АОД 51 и так далее. Зеркало 52, совместно с АОД/2АОД 51 направляют все оптические сигналы, излученные последовательно из волокон первого конца первого жгута 1, по оси коллиматора 8. АОД/2АОД 51 совместно с зеркалом 55 с механизмом поворота 54 и коллиматора 8 направляют все оптические сигналы, излученные последовательно из волокон первого конца первого жгута 1, в соответствии с адресом на вход волокон первого конца второго жгута 9.

Устройство по п.п.12, 13 содержит дополнительно два измерительных канала, состоящих из зеркального светоделителя 4 или 7, объектива 11 или 13 и фотоприемника 12 или 14, связанного с блоком управления 15. При поступлении оптического сигнала на первый вход/выход коммутатора 20 он проходит по волокну первого жгута 2, преобразуется коллиматором 3, как описано выше, и попадает на светоделитель 4. Часть пучка отражается от зеркальной поверхности светоделителя 4 и поступает через объектив 11 в фотоприемник 12. Преобразованный фотоприемником сигнал поступает в блок управления 15. В блоке управления по этому сигналу определяется адрес доставки информации, либо изменение координат центра волокна, связанного с первым входом/выходом коммутатора 20, либо изменение координат остальных волокон относительно их первоначального положения. По полученным данным периодически в блок 15 вносятся поправки в координаты центров волокон первого жгута 2, ранее хранившейся в блоке управления 15, либо вырабатывается сигнал коррекции положения первого конца первого жгута 2 относительно остальной части коммутатора. Сигнал коррекции используется при взаимном повороте части коммутатора, состоящей из первого входа/выхода 20, первого жгута 2 с присоединенными абонентами первого локального узла ВОЛС и первого коллиматора 3 относительно остальной части коммутатора. Аналогично при поступлении оптического сигнала на второй вход/выход коммутатора 21 он проходит по волокну второго жгута 9, преобразуется коллиматором 8, как описано выше, и попадает на светоделитель 7. Часть пучка отражается от зеркальной поверхности светоделителя 7 и поступает через объектив 13 в фотоприемник 14. Преобразованный фотоприемником сигнал поступает в блок управления 15. В блоке управления по этому сигналу определяется адрес доставки информации, либо изменение координат центра волокна, связанного со вторым входом/выходом коммутатора 21, либо изменение координат остальных волокон относительно их первоначального положения. По полученным данным периодически вносятся поправки в блок 15 в координаты центров волокон второго жгута 9, ранее хранившейся в блоке управления 15, либо вырабатывается сигнал коррекции положения первого конца второго жгута относительно остальной части коммутатора. Сигнал коррекции используется при взаимном повороте части коммутатора, состоящей из второго входа/выхода 21, второго жгута 9 с присоединенными абонентами второго локального узла ВОЛС и второго коллиматора 9 относительно остальной его части. Сигнал коррекции поворота подается из блока управления на элемент, осуществляющий разворот одной из подвижных частей коммутатора относительно другой (п.п.14, 15, 16 Формулы).

Устройство, описанное в п.п.17, 18, 19, 20, 21, работает аналогично устройству, описанному в п.п.9, 10. В устройстве вместо зеркала используются оптические клинья, которые аналогично зеркалу поворачиваются на дискретные углы.

Предложенный вариант устройства и его последующие модификации, изложенные в зависимых пунктах, позволяют наиболее полно решить задачу коммутации любого из М каналов в любой из N каналов и наоборот.

В предложенных модификациях устройства максимально учтены потребности оптоволоконных линий связи в оптических коммутаторах, построенных на базе АОД.

Как показал проведенный заявителями информационный поиск, из уровня техники не известно устройство с перечисленной совокупностью существенных признаков, т.е. заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него тем, что в коммутатор оптический, многоканальный для последовательного оптического подключения в волоконно-оптических линиях связи одного волокна в первом жгуте волокон к одному волокну во втором жгуте волокон и наоборот состоит из расположенных последовательно: первого жгута оптических волокон, первого коллиматора, светонаправляющего элемента, второго коллиматора, второго жгута и блока управления, имеющего вход для внешнего управляющего сигнала или/и соединенного с одним или несколькими волокнами второго конца одного или обоих жгутов оптических волокон, являющимися одновременно входом или/и выходом устройства, причем светонаправляющий элемент включает зеркало/зеркала с поворотным элементом и/или один/два одно/двухкоординатных акустооптических дефлектора, а оптические волокна каждого из жгутов на его первом конце образуют сборку, которая установлена в фокальной плоскости соответственно первого и второго коллиматоров, а на втором конце каждого жгута как минимум одно волокно связано с входом/выходом коммутатора, к которому подключены через волоконно-оптический кабель корпоративные пользователи волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), и как минимум одно волокно оптически связано через направленный волоконный ответвитель с оптическими входом/выходом локальной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) абонента, и/или как минимум одна пара волокон на вторых концах одного или обоих жгутов подключена соответственно к входу и выходу локальной ВОЛС абонента прямо и/или через сетевое оборудование типа: микротрансивера, репитера, конвертора, сетевого адаптера, концентратора, мультиплексора с демультиплексором.

В зависимых пунктах устройства предложено:

1) оптически соединить хотя бы одно волокно в одном жгуте на втором его конце и/или в другом жгуте на втором его конце с соответствующим входом/выходом устройства через средство определения адреса доставки информации (маршрутизатор), соединенное с блоком управления, при этом оптический вход каждого маршрутизатора соединен оптически с соответствующим входом/выходом коммутатора;

2) включить в маршрутизатор Т-образный волоконный делитель, линию задержки, селективную к направлению распространения пучка, и фотоприемник, при этом первый выход Т-образного делителя оптически соединен с фотоприемником, подключенным к блоку управления, а второй выход первого Т-образного волоконного делителя соединен с входом линии задержки, селективной к направлению распространения пучка, а вход Т-образного делителя соединен с соответствующим входом/выходом коммутатора, а линия задержки, селективная к направлению распространения пучка, первого маршрутизатора включает два направленных волоконных ответвителя, линию задержки, первый оптический повторитель, первый волоконный мультиплексор (сумматор), первый оптический излучатель, подключенный к блоку управления, при этом первое волокно первого направленного волоконного ответвителя соединено со вторым выходом первого Т-образного волоконного делителя, вход которого соединен с первым входом/выходом устройства, а второе волокно первого направленного волоконного ответвителя соединено с третьим волокном второго направленного волоконного ответвителя, а третье волокно первого направленного волоконного ответвителя через первый оптический повторитель соединено с выходом первого волоконного мультиплексора, первый вход которого соединен с первым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу первой линии задержки, вход которой соединен со вторым волокном второго направленного волоконного ответвителя, первое волокно которого соединено со вторым концом первого жгута, а линия задержки, селективная к направлению распространения пучка, второго маршрутизатора включает аналогично первой два направленных волоконных ответвителя, вторую линию задержки, второй оптический повторитель, второй волоконный мультиплексор, второй оптический излучатель, подключенный к блоку управления, при этом первое волокно четвертого направленного волоконного ответвителя соединено со вторым выходом второго Т-образного волоконного делителя, вход которого соединен со вторым входом/выходом устройства, а второе волокно четвертого направленного волоконного ответвителя соединено с третьим волокном третьего направленного волоконного ответвителя, а третье волокно четвертого направленного волоконного ответвителя через второй оптический повторитель соединено с выходом второго волоконного мультиплексора, первый вход которого соединен со вторым оптическим излучателем, а второй вход его подключен к выходу второй линии задержки, вход которой соединен со вторым волокном третьего направленного волоконного ответвителя, первое волокно которого соединено со вторым концом второго жгута;

3) соединить в одном и/или обоих жгутах второй конец как минимум одного из волокон со вторым концом другого волокна из того же жгута через оптическую линию задержки и средство поворота плоскости поляризации излучения;

4) установить конец каждого жгута в фокальной плоскости соответствующего коллиматора так, что волокно, соединенное с входом/выходом коммутатора, расположено по оси соответствующего коллиматора, либо первый конец первого жгута установить в фокальной плоскости первого коллиматора, так, что волокно, соединенное с первым входом/выходом коммутатора, расположено по оси первого коллиматора, а первый конец второго жгута установить в фокальной плоскости второго коллиматора так, что при отсутствии управляющих сигналов на входе каждого АОД волокно, соединенное со вторым входом/выходом коммутатора, было оптически подключено к волокну, соединенному с первым входом/выходом коммутатора;

5) дополнительно установить между первым одно/двухкоординатным дефлектором и первым коллиматором или/и после второго одно/двухкоординатного дефлектора один/два зеркальных отражателя, один из которых или оба снабжены механизмами поворота вокруг осей X, Y, подключенными к блоку управления;

6) включить дополнительно в светонаправляющий механизм два коллиматора, установленных между одно/двухкоординатными дефлекторами, и оптическое волокно, связывающее фокусы этих коллиматоров;

7) дополнительно ввести светонаправляющий механизм, два светоделителя, два объектива и два фотоприемника, соединенных с блоком управления, причем первый светоделитель установлен по оси пучка после первого коллиматора, а второй светоделитель установлен по оси пучка перед вторым коллиматором, при этом первый фотоприемник со своим объективом установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося слева направо, а второй фотоприемник со своим объективом установлен со стороны отраженной части пучка, распространяющегося справа налево, а фотоприемники расположены в фокусе своих объективов. При этом в качестве фотоприемников используется фотодиод и/или многоэлементная матрица фотоприемников типа ПЗС - матрицы, и/или цифровая видеокамера, подключенные к блоку управления;

8) ввести в устройство элемент вращения одной части коммутатора относительно его остальной части. При этом элемент вращения соединен с частью устройства, расположенного по ходу луча справа от первого коллиматора или слева от первого светоделителя, либо слева от второго коллиматора или справа от второго светоделителя, либо справа или слева от первого или второго двухкоординатного дефлектора, а элементы коммутатора, размещенные на вращающейся его части, соединены с неподвижной частью через дополнительно установленный вращающийся токоподвод;

9) образовать светонаправляющий механизм из сборки оптических клиньев и двухкоординатного акустооптического дефлектора, при этом угол клина - меняется от оси коллиматора к краю и зависит от расстояния между осями волокон и осью коллиматора - h_i и его фокуса - f, а угол клина - _i, расстояние между осями волокон в жгуте и осью коллиматора h_i и его фокус f связаны соотношением _i=h_i/f и клинья расположены в плоскости, перпендикулярной оси коллиматора, последовательно друг за другом, причем клин с углом _i=h_i/f смещен по вертикали и горизонтали относительно клина с углом _(i+1)=h_(i+1)/f, а число клиньев кратно числу h_i;

10) включить в сборку клиньев элемент позиционирования и/или вращения, соединенный с блоком управления, при этом ось вращения сборки клиньев смещена относительно оси коллиматора и ей параллельна.

Заявленные устройства с учетом зависимых пунктов Формулы позволяют создать разнообразные варианты линий и узлов оптоволоконной связи и телекоммуникаций с быстродействием переключения каналов на уровне единиц микросекунд с числом переключаемых каналов, приближающимся к 10000 каналов в одном узле связи, что позволит наиболее полно удовлетворить разнообразные запросы средств телекоммуникаций. Как было указано, заявителям неизвестны технические решения, обладающие совокупностью перечисленных отличительных признаков и обеспечивающие получение вышеназванного результата, поэтому заявители считают, что заявляемое устройство с учетом зависимых пунктов Формулы соответствует критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.

Заявляемые устройства с учетом зависимых пунктов Формулы могут быть реализованы с применением современного оборудования и технологий и могут найти широкое применение в средствах оптоволоконной связи и телекоммуникаций, поэтому соответствуют критерию “промышленной применимости”.