專利名稱：一種光纖全交換設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及網絡技術領域，尤其涉及一種光纖全交換設備。
背景技術：
隨著電網建設的飛速發展以及電力系統設備自動化程度的不斷提升，電力通信網 也得到了前所未有的發展。作為通信傳輸的基礎承載網絡-光纖網絡中交換設備是完成光 纖之間交換的關鍵性設備。 目前，對于光纖網絡中的交換設備通常需要人工到現場去跳纖操作實現不同光纖 之間的交換，在日常工作中這樣的人工操作工作量巨大而且費時，因此如何實現遠程控制 光纖之間進行交換成為人們非常關心的問題。 為了實現遠程控制，現有技術中存在利用光開關作為光纖交換設備的方案，光開
關的一側接輸入用的若干根光纖，另一側接輸出用的若干根光纖，例如圖1為現有技術中 的4x4定向耦合型波導光開關的示意圖，光開關pl上形成4x4排布的波導耦合區域pll，在 圖1中光開關的左側連接4根輸入光纖P12，不妨將圖1中最上方的輸入光纖標記為p121， 光從輸入光纖P12中輸入到光開關pl中，并從輸出光纖P13中輸出，不妨將圖1中最下方 的輸出光纖標記為P134。通過在光開關pl上的波導耦合區域pll上施加電壓信號，可以控 制光在光開關pl中的傳播路徑，從而控制光到底最終從哪一個輸出光纖中輸出，即可以實 現任意一個輸入光纖與任意一個輸出光纖之間的交換。具體地，光每次經過波導耦合區域 時，都可以通過在該區域附近施加電壓控制光的輸出位置，例如，對于圖中的第一個波導耦 合區域Plla具有兩個輸出位置Pllal和Plla2，通過設置施加在波導耦合區域Plla上的電 壓控制光從Plla2輸出，以此類推，可以使光在光開關Pl中沿著圖1中箭頭方向表示的路 徑傳播，并最終從第四根輸出光纖P134輸出，這樣就實現了第一根輸入光纖P121與第四根 輸出光纖P134之間的交換。 但是由于光開關P1內部的光波導耦合區域Pll的個數與光開關P1最大能夠接 入的輸入光纖和輸出光纖的數目有關，即當輸入光纖或輸出光纖的數目增大都必須增加光 開關內部的光波導耦合區域的個數，而從輸入光纖輸入的光在每經過一個光波導耦合區域 Pll都會產生一定程度的損耗，所以在輸入光纖或輸出光纖的數目較大時，光也必須經過數 目較大的光波導耦合區域后才能從輸出光纖中輸出，從而使得輸出光信號強度衰減嚴重； 另一方面，由于光開關結構和工作原理的限制，光開關只能實現任意一根輸入光纖與任意 一根輸出光纖之間的交換，不能實現兩個輸入光纖之間的交換，即不能夠實現所有接入到 該光開關上的光纖(包括輸入光纖和輸出光纖)之間的任意交換，即不能夠實現"全交換"。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種光纖全交換設備，能夠實現外 部線路光纖之間的全交換，并且光信號的衰減很低。 為實現上述目的，本實用新型實施例提供一種光纖全交換設備，包括[0008] 其上形成多個交換孔的交換板，其中至少一對交換孔從交換板的一側通過繩路光纖固定連接在一起； 鏈接器，每個鏈接器上分別固定一根外部線路光纖的一端； 用于驅動固定需要進行交換的任意兩根外部線路光纖端部的鏈接器分別移到一側通過一根繩路光纖連接、另一側空閑的一對交換孔處，并從所述空閑的一側分別插入其中、使固定在所述兩個鏈接器中的外部線路光纖的端面分別與其插入的交換孔中從另一側插設的繩路光纖的兩端分別對準的驅動裝置。 優選地，所述交換板上的交換孔呈正方形陣列排列，并且每根外部線路光纖對應一行交換孔，所述外部線路光纖對應的一行交換孔中的任意交換孔僅用于固定該交換孔對應的外部線路光纖的鏈接器插入。 優選地，所述交換板上的交換孔之間通過繩路光纖連接的具體實現為 第i行第j列的交換孔與第j + l行第i列的交換孔通過一根繩路光纖連接，其中
j的取值范圍是從i到最大交換孔行數-1形成的閉區間中的整數。 優選地，所述驅動裝置具體包括 用于控制鏈接器插入到交換孔中或從交換孔中拔出的移動裝置； 用于控制所述移動裝置沿著交換孔的列所在的方向上移動的第二驅動電機和第
二絲桿； 用于控制所述移動裝置、第二驅動電機和第二絲桿沿著交換孔的行所在方向上移動的第一驅動電機和第一絲桿。 優選地，所述鏈接器中具有固定外部線路光纖一端的導向部件。 由上述技術方案可知，本實用新型實施例提供的設備中不再如現有技術中區分輸
入光纖和輸出光纖，可以實現任意兩根外部線路光纖之間的全交換，進一步地，由于不管接入
到全交換設備上的外部線路光纖總數有多少，對于任何兩根外部線路光纖的全交換，光在全
交換設備中都只在兩個交換孔處產生衰減，因此相對于現有技術中光信號的衰減隨著可以接
入的外部線路光纖的數目增大而急劇增大相比，本實用新型實施例中光信號的衰減較小。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例
或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本
實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還
可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現有技術中一種光開關的示意圖； 圖2是本實用新型實施例一提供的一種光纖全交換設備的示意圖；[0023] 圖3是本實用新型實施例二提供的一種光纖全交換設備的示意圖；[0024] 圖4是本實用新型實施例二中一種優選的繩路連接方案的示意圖；[0025] 圖5是本實用新型實施例三提供的一種光纖全交換設備的示意圖。
具體實施方式為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新
4型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0027] 實施例一 本實用新型實施例一提供一種光纖全交換設備，圖2示出了本實施例一提供的光纖全交換設備的平面示意圖，如圖2所示，該設備包括交換板l，該交換板1上形成多個交換孔11，圖2中僅示意性地畫出6個交換孔，其中，至少一對交換孔11從交換板1的一側通過繩路光纖2連接在一起，每對交換孔11通過一根繩路光纖2相連，由于圖2中繩路光纖2是在圖中交換板的背面一側連接交換孔11的，因此圖2中繩路光纖2用虛線表示。一根繩路光纖連接一對交換孔具體是指該根繩路光纖的兩端分別從交換板的一側插入到一對交換孔中。另外，光纖全交換設備還包括鏈接器3，外部線路光纖的一端固定在鏈接器3中，每個鏈接器3僅固定一根外部線路光纖，如圖2所示，本實施例中特別地以外部線路光纖總共具有8根為例，分別記為A01 A08，這樣固定外部線路光纖一端的鏈接器3總共應該設置8個，這樣每根外部線路光纖從外部引入，一端固定在鏈接器3中。[0029] 為了實現任意兩根外部線路光纖之間的交換，該光纖全交換設備還包括驅動裝置(圖2中未示出)，該驅動裝置用于驅動鏈接器3移動到交換孔位置處，并將鏈接器3插入到交換孔中，具體地，該驅動裝置驅動固定需要進行交換的任意兩根外部線路光纖端部的鏈接器分別移動到一側通過一根繩路光纖連接、另一側空閑的一對交換孔處，并從空閑的一側將上述兩個鏈接器分別插入到該一對交換孔中，所謂另一側空閑是指另一側沒有插入鏈接器。在圖1中空閑的一側是交換板的上面一側。 以下以一個具體的例子對驅動裝置的作用做說明，例如，圖2中的兩個交換孔lla和lib的一側通過一根繩路光纖(以下記為2a)連接，另一側沒有插入任何鏈接器(即空閑)。如果需要外部線路光纖A02和A05進行交換，即需要外部線路光纖A02和A05形成光學通路，將固定外部線路光纖A02和A05的鏈接器分別記為32和35，則驅動裝置可以驅動鏈接器32和35分別移動到交換孔lla和lib處，然后分別插入其中，具體地，可以將鏈接器32移到交換孔lla處，并從空閑的一側插入到交換孔lla中，將鏈接器35移到交換孔lib處，并從空閑的一側插入到交換孔lib中，當然也可以將鏈接器32和35與交換孔lla和lib的對應關系對調過來。當鏈接器32和35從一側分別插入到交換孔lla和lib后，固定在鏈接器32中的外部線路光纖A02的一端與從另一側插入交換孔lla中的繩路光纖2a的一端對接，從而使從外部線路光纖A02和繩路光纖2a形成光學通路，使二者之間可以互相交換光信號；同理，固定在鏈接器35上的外部線路光纖A05的一端與從另一側插入交換孔lib中的繩路光纖2a的另一端對接，從而使外部線路光纖A05與繩路光纖2a形成光學通路，二者之間可以互相交換光信號。這樣外部線路光纖A02、繩路光纖2a和外部線路光纖A05之間形成光學通路，使得外部線路光纖A02和A05之間可以互相交換光信號。插入鏈接器的交換孔lla和lib則不再是空閑的狀態。 同理，如果還需要外部線路光纖A01和A08進行交換，則驅動裝置將固定外部線路光纖A01和A08的鏈接器分別移動到一側空閑、而另一側被繩路光纖連接的一對交換孔處，然后從空閑的一側插入其中。[0032] 如果要解除已經建立的某兩根外部線路光纖之間實現的交換，則驅動裝置將固定該兩根外部線路光纖的鏈接器從其插入的交換孔中拔出移走即可。 這樣，任意兩根外部線路光纖都可以利用本實施例提供的設備實現交換，從而可以達到全交換的目的。 需要說明的是，本領域技術人員應該能夠理解本實施例中交換孔的數目可以根據該全交換設備可以接入的最大外部線路光纖數目進行調整，另外，交換孔在交換板上的排列形狀也可以根據實際的需要進行靈活選擇。 由上述技術方案可知，本實用新型實施例提供的設備中不再如現有技術中區分輸入光纖和輸出光纖，可以實現任意兩根外部線路光纖之間的全交換，進一步地，由于不管接入到全交換設備上的外部線路光纖總數有多少，對于任何兩根外部線路光纖的全交換，光在全交換設備中都只在兩個交換孔處產生衰減，因此相對于現有技術中光信號的衰減隨著可以接入的外部線路光纖的數目增大而急劇增大相比，本實用新型實施例中光信號的衰減較小。 實施例二 本實施例基于實施例一中提出的光線全交換設備，提出一種具體的實現方案，如圖3所示，在本實施例中，交換板1上的交換孔11呈均勻的正方形陣列排列。這樣的設計可以使驅動裝置驅動鏈接器移動過程中的定位變得比較方便，因為系統中對各個交換孔的位置的標識將變得非常簡單。 另外，為了進一步地提高查找空閑交換孔的效率，對上述正方形陣列排列的交換孔進行劃分，優選地，將每個外部線路光纖對應一行交換孔，需要說明的是，行和列的概念不是絕對的，正如坐標系的選取也不是絕對的一樣，在換一個角度看時，原來的"行"也可以看成新的"列"。因此，本領域技術人員應該能夠理解，在本實施例中"行"和"列"是可以互換的。以下不妨以每個外部線路光纖對應一行交換孔為例具體說明。在本實施例中，固定每根外部線路光纖的鏈接器只能限制在該外部線路光纖對應的行上移動，并只能插入到該行中的交換孔中，即實現對交換孔按行進行劃分。 如圖3所示，本實施例中的交換板上的交換孔以排列成8x8的正方形陣列為例，這樣由于每個外部線路光纖對應一行交換孔，因此具有排列成8x8的正方形陣列交換孔的交換板只能最大接入8根外部線路光纖，與實施例一類似，仍然依次記為A01 A08。每根外部線路光纖的一端各自固定在一個鏈接器3上，因此固定外部線路光纖一端的鏈接器3總共應該設置8個。 為了實現任意兩根外部線路光纖之間的交換，驅動裝置驅動固定該兩根外部線路
光纖的鏈接器3移動到一側通過一根繩路光纖連接、另一側空閑的一對交換孔處，并從空
閑的一側將上述兩個鏈接器分別插入到該一對交換孔中，其中，在本實施例中，上述一根繩
路光纖連接、另一側空閑的一對交換孔的位置具有如下限制該對交換孔分別位于固定在
上述兩個交換器上的兩根外部光纖各自對應的一行交換孔中。這樣，為了實現兩根外部線
路光纖之間的交換，只能在該兩根外部線路光纖對應的兩行交換孔中各自選擇一個交換
孔，并且該選擇的兩個交換孔的一側通過繩路光纖連接，而另一側空閑。 以下以一個具體的例子進行說明，例如，如果需要實現外部線路光纖A02和A05之
間的交換，并且外部線路光纖A02對應圖3中所示的交換板上的第2行交換孔，而外部線路光纖A05對應交換板上的第5行交換孔，則需要在第2行和第5行交換孔中分別查找一個交換孔，并且這兩個交換孔一側通過繩路光纖連接，另一側空閑。例如，圖3中第2行中第4列的交換孔(記為llc)和第5行中第2列的交換孔(記為lld) —側通過繩路光纖(記為2b)連接，另一側空閑，則驅動裝置可以驅動固定外部線路光纖A02的鏈接器32移到交換孔llc處，并從空閑的一側插入到交換孔llc，驅動固定外部線路光纖A05的鏈接器35移到交換孔lld處，并從空閑的一側插入到交換孔lld中。當鏈接器32和35從空閑的一側分別插入到交換孔llc和11d后，固定在鏈接器32中的外部線路光纖A02的一端與從另一側插入交換孔llc中的繩路光纖2b的一端對接，從而使從外部線路光纖A02和繩路光纖2b形成光學通路，使二者之間可以互相交換光信號；同理，固定在鏈接器35上的外部線路光纖A05的的一端與從另一側插入交換孔lld中的繩路光纖2b的另一端對接，從而使外部線路光纖A05與繩路光纖2b之間形成光學通路，使二者之間可以互相交換光信號。這樣通過外部線路光纖A02、繩路光纖2a和外部線路光纖A05之間形成光學通路，使得外部線路光纖A02和A05之間可以互相交換光信號。插入了鏈接器的交換孔llc和lld則不再是空閑的狀態。[0042] 需要說明的是，本實施例中由于呈正方形陣列排列的交換孔按照外部線路光纖進行了劃分，因此通過繩路連接的交換孔的位置應該具有一定的限制，最基本的，一行交換孔的任意兩個交換孔之間沒有繩路連接，任意兩行交換孔之間至少存在一對通過繩路光纖連接的交換孔，這樣才能保證任意兩根外部線路光纖都有可以實現交換對應的交換孔位置。[0043] 優選地，本實施例中的繩路連接方案可以采用如圖4中所示的繩路連接方案。其中，該方案中以交換板上的交換孔排列成8x8正方形陣列為例。圖4中僅示出了連接第1行和連接第2行的繩路光纖。下面對連接方案進行說明。 第1行第1列的交換孔與第2行第1列的交換孔通過一根繩路光纖連接，第1行第2列的交換孔與第3行第1列的交換孔通過一根繩路光纖連接，依次類推，第1行第7列的交換孔與第8行第1列的交換孔通過一根繩路光纖連接，總結起來是第1行第j列的交換孔與第j+l行第1列的交換孔通過一根繩路光纖連接，其中j的取值范圍是從1到7形成的閉區間的整數。 第2行第2列的交換孔與第3行第2列的交換孔通過一根繩路光纖連接，依次類推，第2行第7列的交換孔與第8行第2列的交換孔通過一根繩路光纖連接，總結起來是第2行第j列的交換孔與第j+l行第2列的交換孔通過一根繩路光纖連接，其中j的取值范圍是從2到7形成的閉區間的整數。 依次類推，可以得出該優選的方案可以總結為第i行第j列的交換孔與第j+l行第i列的交換孔通過一根繩路光纖進行連接，其中j的取值范圍是從i到最大行數-1形成的閉區間中的整數。 發明人發現，通過上述優選地的繩路連接方式，外部線路光纖對應的兩行交換孔中有且只有一對一側通過繩路光纖連接的交換孔，也就是說，如果需要交換的兩根光纖，就必然得到唯一的滿足條件的一對交換孔，因此也就可以省去查找的過程，可以簡化系統查找的過程，從而可以縮短查找的時間。[0048] 實施例三 本實施例基于實施例二的原理提供一種光纖全交換設備的更具體的結構。圖5示出了該結構的立體示意圖。圖5中交換板1上具有8x8排列的交換孔，外部線路光纖總共8根，記為A01 A08，每根外部線路光纖的一端分別固定在一個鏈接器上，圖5中僅示出了其中的兩個鏈接器，即固定外部線路光纖A02的鏈接器(記為32)和固定外部線路光纖A05的鏈接器(記為35)。每行交換孔對應一根外部線路光纖。驅動裝置在本實施例中具體包括可以驅動鏈接器插入到交換孔11中或者從交換孔11中拔出的移動裝置41，以及控制該移動裝置41沿著平行于交換板1的平面方向上移動的第一驅動電機42，第二驅動電機43，第一絲桿44和第二絲桿45。具體地，第一驅動電機42和第一絲桿44相互配合可以使第二驅動電機43和第二絲桿45以及移動裝置41沿著圖4中的X方向前后移動(即在行所在的方向上移動)，第二驅動電機43和第二絲桿45的配合，使移動裝置41可以沿著Y方向前后移動(即在列所在的方向上移動)。 為實現任意兩根外部線路光纖之間的交換，例如如果需要實現外部線路光纖A02和A05之間的交換，則需要在外部線路光纖A02和A05對應的第2行和第5行交換孔各找出一個交換孔，并且這兩個交換孔的一側通過繩路光纖連接，另一側空閑。例如圖5中第2行中第4列的交換孔(仍然記為llc)和第5行中第2列的交換孔(仍然記為lld) —側通過繩路光纖(仍然記為2b)連接，另一側空閑。則通過第一驅動電機42、第二驅動電機43、第一絲桿44和第二絲桿45的驅動，移動裝置41移到固定外部線路光纖A02的鏈接器32所在的位置，此時鏈接器32由于先前沒有進行任何操作，因此應該處于系統設置的初始位置，該初始位置可以位于交換板的邊緣一列上，也可以設置在交換板的中心。移動裝置41將鏈接器32拔起，然后通過第一驅動電機42、第二驅動電機43、第一絲桿44和第二絲桿45的驅動，使移動裝置41托住鏈接器32移動到交換孔llc處，然后移動裝置41將鏈接器32插入到交換孔llc中，使固定在鏈接器32中的外部線路光纖A02的端面與從交換孔llc另一側插入的繩路光纖2b的端面相互對準。同樣，對外部線路光纖A05對應的鏈接器35也做類似地操作，使鏈接器35移到交換孔lld處，并插入其中，使固定在鏈接器35上的外部線路光纖A05的端面與從交換孔11d另一側插入的繩路光纖2b的端面相互對準。這樣，通過繩路光纖2b實現了外部線路光纖A02和A05之間的光學通路，從而實現交換的目的。[0051] 這樣，任意兩根外部線路光纖都可以利用本實施例提供的設備實現交換，從而可以達到全交換的目的。 以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種光纖全交換設備，用于實現外部線路光纖之間的全交換，其特征在于，包括其上形成多個交換孔的交換板，其中至少一對交換孔從交換板的一側通過繩路光纖固定連接在一起；鏈接器，每個鏈接器上分別固定一根外部線路光纖的一端；用于驅動固定需要進行交換的任意兩根外部線路光纖端部的鏈接器分別移到一側通過一根繩路光纖連接、另一側空閑的一對交換孔處，并從所述空閑的一側分別插入其中、使固定在所述兩個鏈接器中的外部線路光纖的端面分別與其插入的交換孔中從另一側插設的繩路光纖的兩端分別對準的驅動裝置。
2. 根據權利要求1所述的光纖全交換設備，其特征在于，所述交換板上的交換孔呈正方形陣列排列，并且每根外部線路光纖對應一行交換孔，所述外部線路光纖對應的一行交換孔中的任意交換孔僅用于固定該交換孔對應的外部線路光纖的鏈接器插入。
3. 根據權利要求2所述的光纖全交換設備，其特征在于，所述交換板上的交換孔之間通過繩路光纖連接的具體實現為第i行第j列的交換孔與第j+l行第i列的交換孔通過一根繩路光纖連接，其中j的取值范圍是從i到最大交換孔行數-1形成的閉區間中的整數。
4. 根據權利要求1至3中任意一項所述的光纖全交換設備，其特征在于，所述驅動裝置具體包括用于控制鏈接器插入到交換孔中或從交換孔中拔出的移動裝置；用于控制所述移動裝置沿著交換孔的列所在的方向上移動的第二驅動電機和第二絲桿；用于控制所述移動裝置、第二驅動電機和第二絲桿沿著交換孔的行所在方向上移動的第一驅動電機和第一絲桿。
5. 根據權利要求1至3中任意一項所述的光纖全交換設備，其特征在于，所述鏈接器中具有固定外部線路光纖一端的導向部件。
專利摘要本實用新型提供一種光纖全交換設備，用于實現外部線路光纖之間的全交換，包括其上形成多個交換孔的交換板，其中至少一對交換孔從交換板的一側通過繩路光纖固定連接在一起；鏈接器，每個鏈接器上分別固定一根外部線路光纖的一端；用于驅動固定需要進行交換的任意兩根外部線路光纖端部的鏈接器分別移到一側通過一根繩路光纖連接、另一側空閑的一對交換孔處，并從所述空閑的一側分別插入其中、使固定在所述兩個鏈接器中的外部線路光纖的端面分別與其插入的交換孔中從另一側插設的繩路光纖的兩端分別對準的驅動裝置。本實用新型實施例提供的設備能夠實現外部線路光纖之間的全交換，并且光信號的衰減較小。
文檔編號G02B6/38GK201489150SQ20092016204
公開日2010年5月26日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者俞紅生, 吳忠平, 吳笑, 周開河, 李建剛, 李鵬, 王晶, 章立偉, 范雪峰 申請人:寧波電業局