CZ279226B6 - Zesilovač pro telekomunikační zařízení - Google Patents

Abstract

vláknem pro přenos signálu obsahuje dichronický vazební člen (6). Dichronický vazební člen (6) sestává ze dvou úseků (9,10) optického vlákna. Optické vlákna s neaktivním jádrem jsou uloženy vedle sebe v úseku (11) jejich délky, přičemž jsou navzájem opticky svázány stavením odpovídajících plášů.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zesilovače pro telekomunikační zařízení s optickým vláknem pro přenos signálů, který může být zapojen mezi první část optického vlákna zařízení a druhou část optického vlákna zařízení obsahující zdroj optické čerpací energie, dichroický vazební člen pro zapojení k první části optického vlákna zařízení a pro připojeni ke zdroji optické čerpací energie, a úsek optického vlákna s aktivním jádrem, jednoho modu záření optického signálu a optické čerpací energie, mající jeden konec připojen k dichroickému vazebnímu členu a druhý konec ke druhé části optického vlákna zařízeni.

Dosavadní stav techniky

Tak zvané zesilovače s aktivním jádrem sestávají z úseku optického vlákna s aktivním jádrem, které bude dále definováno, a ze zdroje optického čerpacího záření, který bude také dále definován .

Optické vlákno s aktivním jádrem je optické vlákno, jehož jádro vyrobené z křemičitého skla obsahuje aktivní dopovací látky definované dále přídavně k dopovacím látkám nutným proto, aby jádro mělo index lomu vyšší než plášť, to je radiálně nejvrchnější vrstva optického vlákna vyrobená také z křemičitého skla.

Shora uvedené aktivní dopovací látky jsou vytvořeny z látek jako jsou vzácné zeminy, erbium a podobně, které, když jsou vybuzeny optickým zářením zvaným optické čerpací záření, jehož vlnová délka závisí na jednotlivých zvolených dopovacích látkách, mají tu vlastnost, že emitují optické záření zvané emisní záření, které má odlišnou vlnovou délku závislou na příslušné zvolené dopovací látce.

Jiná vlastnost shora zmíněných aktivních dopovacích látek je skutečnost, že když byly jednou vybuzeny optickým čerpacím zářením, jsou schopny emitovat zmíněné optické emisní záření ve značné intenzitě, když na ně dopadá optické záření stejné vlnové délky.

Zdroj optického čerpacího záření je obecně laser a zejména laserová dioda schopná emitovat optické záření stejné vlnové délky jaká je žádána a nutná pro vybuzení aktivních dopovacích látek přítomných v jádru optického vlákna, které má aktivní jádro definované shora.

Zesilovače s aktivním jádrem pro telekomunikační zařízení s optickým vláknem jsou známy.

Zesilovač s optickým vláknem mající aktivní jádro pro telekomunikační zařízení s optickým vláknem obsahuje zdroj optického čerpacího záření opticky svázaný s dichroickým vazebním členem, se kterým je opticky svázána jedna část optického vlákna telekomunikačního zařízení.

-1CZ 279226 B6

Dichroický vazební člen je přímo spojen s úsekem optického vlákna majícího aktivní jádro a tento první úsek je opět spojen se druhým úsekem optického vlákna telekomunikačního zařízení.

Ve shora uvedeném známém zesilovači zdroj optického čerpacího záření vysílá přes dichroický vazební člen své vlastní záření do úseku optického vlákna s aktivním jádrem, kde způsobí vybuzení tam přítomných aktivních dopovacích látek.

Do úseku optického vlákna s aktivním jádrem se přes dichroický vazební člen také vysílají signály, které mají být zesíleny, a které přicházejí z první části optického vlákna telekomunikačního zařízení a musí mít nutně vlnovou délku shodnou s vlnovou délkou emise aktivních dopovacích látek přítomných v úseku optického vlákna s aktivním jádrem.

V okamžiku, kdy nějaký optický signál vstoupí do úseku optického vlákna s aktivním jádrem, setká se s dopovacími látkami ve vybuzeném stavu vlivem optického čerpacího záření a z důvodů uvedených shora nastane silná emise optického záření, které má stejnou vlnovou délku jako signál, což způsobí jako výsledek zesílení tohoto signálu.

Ve zmíněných zesilovačích popsaných shora je problém zvýšit jejich výtěžek uvažovaný jako poměr mezi dosažitelným ziskem zesílení a přivedenou energií čerpacího záření a současně je požadavek vytvořit širokou stupnici zesilovačů dávajících dostatečnou spolehlivost a možnost využití v praktických aplikacích, například jejich snadné a bezpečné nasazení v telekomunikačních zařízeních s optickým vláknem.

V pojednání Fourteenth European Conference on Optical Communication ze září 11-15, 1988 na str. 25 až 28 jsou uvedeny hodnoty zisku známých zesilovačů, které jsou mezi hodnotami 0,14 až 0,31 dB/mW. Za účelem zlepšení zisku optických zesilovačů jsou ve stejném pojednání pokusné výsledky zisku získané s optickým zesilovačem vyrobeným v laboratoři, ve kterém úsek optického vlákna s aktivním jádrem jednoho modu pro signál a optické čerpací záření obsahuje erbium jako aktivní dopující látku a použitý zdroj optického čerpacího záření má vlnovou délku 980 nm a optické záření signálu má vlnovou délku 1 536 nm.

I když to nebylo uvedeno ve shora citovaném pojednání, dichroický vazební člen použitý ve shora popsaném optickém zesilovači je zřejmě dichroický vazební člen takzvaného mikrooptického typu, to je dichroický vazební člen, ve kterém jsou použity čočky k umožnění zavedení optického čerpacího i signálního záření do úseku optického vlákna s aktivním jádrem; to je způsobeno tím, že dichroický vazební člen jiných známých typů není schopen uspokojivě pracovat se zmíněným zvláštním úsekem optického vlákna s aktivním jádrem.

Použitím tohoto známého řešení může být dosažen výtěžek 2,2 dB/mW definovaný jako poměr zisku k použité čerpací energii, přičemž tato hodnota je zajímavá, avšak tento zesilovač má nevýhodu, že není spolehlivý pro použití v široké míře vzhledem ke zvláštnímu dichroickému vazebnímu členu, který je v něm použit.

-2CZ 279226 B6

Ve skutečnosti je dichroický vazební člen mikrooptického typu sám o sobě velmi delikátní a mlže být těžko použit v telekomunikačním zařízení s optickým vláknem, protože by to způsobilo nespolehlivost telekomunikačních zařízení, která by obsahovala takové zesilovače.

Předložený vynález se snaží vytvořit optické zesilovače shora definovaným výtěžkem vyšším, než mají známé zesilovače, a zejména s výtěžkem až do 4,5 dB/mW. Tyto zesilovače by byly nejen spolehlivé pro širokou stupnici průmyslového použiti, ale byly i schopné maximálního zjednodušení operací potřebných pro jejich zavedení do telekomunikačních zařízení s optickým vláknem, která by učinily-spolehlivějšími.

Podstata vynálezu

Vynález proto vytváří zesilovač pro telekomunikační zařízení s optickým vláknem pro přenos signálů, který může být zapojen mezi první část optického vlákna zařízení a druhou část optického vlákna zařízení obsahujícího zdroj optické čerpací energie, dichroický vazební člen pro zapojení k první části optického vlákna zařízení a pro připojení ke zdroji optické čerpací energie, a úsek optického vlákna s aktivním jádrem, jednoho modu záření optického signálu a optické čerpací energie, mající jeden konec připojen k dichroickému vazebnímu členu a druhý konec ke druhé části optického vlákna zařízení, jehož podstata spočívá v tom, že dichroický vazební člen obsahuje dva úseky optického vlákna s neaktivním jádrem uložené vedle sebe v úseku jejich délky, kde jsou navzájem opticky svázány stavením odpovídajících plášťů a podstatným spojením odpovídajících jader napnutím úseků, kde oba úseky optického vlákna jsou jednoho modu pro záření optického signálu a optické čerpací energie.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu úseky optického vlákna tvořící dichroický vazební člen mají ve svých odpovídajících pláštích a jádrech rozptýlení neaktivních dopovacích látek v podstatě stejné jako rozptýlení neaktivních dopovacích látek v plášti a jádru úseku optického vlákna s aktivním jádrem.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je v dichroickém vazebním členu poměr mezi průměrem v podstatě společného jádra obou úseků optického vlákna a průměrem jádra těchto úseků na jejich koncích rovný od 0,3 do 0,5.

Podle dalšího výhodného provedení přeloženého vynálezu průměr modu k vlnové délce signálu v úsecích optického vlákna tvořících zesilovač je v podstatě rovný průměru modu k vlnové délce v částech optického vlákna tvořících zařízení, pro které je zesilovač navržen.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je v dichroickém vazebním členu průměr v podstatě společného jádra obou úseků optického vlákna v rozmezí od 1,56 μη do 2,8 μιη pro vlnové délky signálu a čerpací energie 1 536 nm a 980 nm.

-3CZ 279226 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn zesilovač podle předloženého vynálezu a na obr. 2 je schematicky znázorněna jedna složka zesilovače podle předloženého vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

V obr. 1 je znázorněno telekomunikační zařízení s optickým vláknem obsahující optický zesilovač podle předloženého vynálezu.

Jak je patrno z obr. 1, telekomunikační zařízení obsahuje vysílač 1 některého známého typu schopný vysílat optické signály do optického vlákna pro přenos signálů, které zde nebude popisováno .

Vysílač 1 obsahuje zdroj signálového optického záření, jehož vlnová délka je uzpůsobena pro činnost optického zesilovače, například laserové diody DFB schopné vysílat optické záření o vlnové délce 1 536 nm.

Nicméně shora uvedený příklad zdroje signálového optického záření, který je jediný obvykle užívaný v oboru telekomunikace s optickým vláknem, není třeba chápat jako omezení v souvislosti s předloženým vynálezem.

Za vysílačem 1 ve směru přenosu telekomunikační zařízení obsahuje první část 2 optického vlákna přenášejícího signál, která je opticky připojena na jednom konci k vysílači 1.

První část 2 optického vlákna je na druhém konci opticky připojena .k optickému zesilovači £ podle předloženého vynálezu, jehož charakteristiky budou dále popsány.

Za optickým zesilovačem £ ve směru přenosu je s ním opticky spojena druhá část 4 optického vlákna, jejíž charakteristiky jsou stejné jako ony první části 2 optického vlákna.

Druhá část 4 optického vlákna, jejíž jeden konec je opticky spojen s optickým zesilovačem 3, má druhý konec opticky spojen s optickým přijímačem některého známého typu, který zde nebude popisován.

Optický zesilovač 3 podle předloženého vynálezu, který je zařazen v telekomunikačním zařízení s optickým vláknem podle vynálezu, je schematicky znázorněn na obr. 2.

Jak je patrno z obr. 2, optický zesilovač 3_ obsahuje zvláštní dichroický vazební člen 6, který bude dále podrobně popsán, a ke kterému je opticky připojen zdroj 7 optického čerpacího záření a úsek optického vlákna £ s aktivním jádrem zapojený za dichroickým vazebním členem 6 ve směru přenosu.

V optickém zesilovači 3 podle předloženého vynálezu je úsek optického vlákna s aktivním jádrem jednoho modu pro optické signálové záření a pro optické čerpací záření.

-4CZ 279226 B6

Například v optickém zesilovači 3 podle předloženého vynálezu úsek optického vlákna s aktivním jádrem mající v jádru rovnoměrně rozptýlené trojmocné erbium jako aktivní dopovací látku, má průměr jádra 5,4 μιη; obecně je průměr jádra úseku optického vlákna s aktivním jádrem v rozsahu od 5,2 do 5,6 μπι.

Naproti tomu vnější průměr pláště úseku optického vlákna s aktivním jádrem je například 125 μιη, což je obvyklé u optických vláken.

V optickém vláknu s aktivním jádrem je poměr vztahující se na rozdíl mezi indexem lomu jádra a pláště s ohledem na index lomu pláště obecně od 0,0051 do 0,0058, například 0,0056.

V jednom příkladu, když úsek optického vlákna s aktivním jádrem má plášť z křemičitého skla prostý jakýchkoli dopovacích látek a tedy mající index lomu 1,450, potom, jádro tohoto optického vlákna s aktivním jádrem má index lomu 1,458.

Dichroický vazební člen 6 zesilovače 2 podle předloženého vynálezu, jak je znázorněno v obr. 3 ve větším měřítku, sestává ze dvou úseků 9 a 10 optického vlákna, které jsou oba z křemičitého skla, jsou prosty aktivních dopovacích látek, uloženy vedle sebe a spojeny stavením příslušných plášťů a potom ihned napnuty, takže po tomto úkonu v oblasti, kde jsou pláště spojeny stavením, jsou jádra v podstatě koincidentní v úseku 11, čímž prakticky vznikne jedno jádro.

Jedna z vlastností dichroického vazebního členu v zesilovači podle předloženého vynálezu spočívá v tom, že v oblasti spojení dvou úseků optického vlákna, kde tyto mají sloučena jádra, takže vznikne jedno jádro, je průměr tohoto jednoho jádra menší než průměr jádra každého úseku optického vlákna na jeho koncích, a zejména, že poměr průměru sloučeného jádra obou úseků optického vlákna a průměr jádra úseků na jejich koncích je mezi 0,3 a 0,5.

Průměr sloučeného jádra dvou úseků optického vlákna tvořících dichroický vazební člen se obecně volí v takové hodnotě, která dává ztrátu optické energie ne vyšší než 1 dB.

Rozsahy hodnot obecně platné pro jakýkoli dichroický vazební člen optického zesilovače podle předloženého vynálezu nemohou být uvedeny, protože pro určení hodnoty průměru sloučeného jádra použité pro účely předloženého vynálezu jsou významné hodnoty vlnových délek záření optického signálu a čerpacího záření konkrétně použité, které se mohou v jednotlivých případech podstatně měnit; nicméně školený odborník, který má shora uvedený údaj o ztrátě energie ne vyšší než 1 dB bude schopen alespoň pokusně určit zmíněnou hodnotu sloučeného průměru jádra obou úseků optického vlákna v dichroickém vazebním členu.

Například v případě vlnové délky 980 nm optického čerpacího záření a vlnové délky 1 536 nm optického signálového záření je průměr sloučeného jádra dvou úseků optického vlákna v rozsahu od 1,56 do 2,8 μυ.

V dichroickém vazebním členu, který může být použit pro vytvoření zesilovače podle předloženého vynálezu závisí také dél

-5CZ 279226 B6 ka společné části obou úseků optického vlákna na konkrétních vlnových délkách optického signálového záření a optického čerpacího záření.

Jsou-li například čerpací a signálová vlnová délka 980 nm a 1 536 nm, potom délka společné části obou úseků optického vlákna bude od 0,9 do 1,2 cm. Obecné pravidlo pro určení této délky je, že tato délka musí způsobit, že čerpací i signálové zářeni musí být úplně a výlučně zavedeno do pouze jednoho ze dvou terminálů dichroického vazebního členu lícujícího s úsekem optického vlákna s aktivním jádrem; na základě tohoto jediného údaje by odborník znalý v oboru měl být schopen sestrojit dichroický vazební člen mající zmíněnou vlastnost.

Spojením jednoho z konců obou úseků optického vlákna se zdroji optického čerpacího záření a optického signálového záření před stavením plášťů v části, ve které jsou uloženy vedle sebe, je možno zastavit napínáni vyvíjené na tyto úseky během stavování jejich plášťů v okamžiku, kdy žádné optické záření nevystupuje z jednoho z obou druhých konců, zatímco optické signálové i čerpací záření vystupuje z druhého konce.

Jiná vlastnost dichroického vazebního členu 6 pro zesilovač podle předloženého vynálezu je, že oba úseky 9, 10 optického vlákna musí být jednoho modu pro signálové i čerpací optické záření.

Jiná vlastnost dichroického vazebního členu pro zesilovač podle předloženého vynálezu je, že rozptýlení neaktivních dopovacích látek v jádru a plášti úseku optického vlákna musí být v podstatě shodné s rozptýlením neaktivních dopovacích látek přítomných v úseku optického vlákna s aktivním jádrem.

Jak bylo uvedeno shora, optický zesilovač podle předloženého vynálezu sestává ze sestavy jednoho úseku optického vlákna s aktivním jádrem, majícím shora uvedené vlastnosti, a z dichroického vazebního členu v sérii s úsekem optického vlákna s aktivním jádrem a shora popsanými vlastnostmi.

V optickém zesilovači podle přeloženého vynálezu je pro dosažení snadného a bezpečného připojení k úsekům optického vlákna linky pro přenos signálu a pro umožnění snadného a bezpečného spojení mezi oběma složkami zesilovače významná dále popsaná vlastnost.

Průměr modu k vlnové délce přenášených signálů, definovaný a zjistitelný podle normy CCITT Rule G 652 z roku 1976 vztažený na úseky optického vlákna tvořící zesilovač a tedy na úsek optického vlákna s aktivním jádrem a na obě části optických vláken tvořící dichroický vazební člen, je v podstatě shodný s průměrem modu ke zmíněné vlnové délce signálu úseků optického vlákna telekomunikační linky, do které má být navržený zesilovač zařazen.

Se shora uvedenými parametry součástek zesilovače podle předloženého vynálezu se vzájemné spojení součástek a jejich připojení k částem optického vlákna zařízení provede pouhým připájením natupo, to znamená, že konce rozličných typů optických vláken zde použitých jsou spojeny prakticky bez ztrát ve spojích.

-6CZ 279226 B6

Ve zvláštním případě, jak je patrno z obr. 2, spojení mezi koncem optického vlákna přenosu signálu, čili první části 2 optického vlákna linky s koncem úseku 9 optického vlákna dichroického vazebního členu 6 je provedeno svařením natupo.

Naopak, druhý konec úseku 9 optického vlákna dichroického vazebního členu 6 je připojen svařením natupo k jednomu konci úseku optického vlákna 8 s aktivním jádrem, jehož druhý konec je připojen svařením natupo k úseku přenosového optického vlákna 4 telekomunikačního zařízení.

Konečně, zdroj ]_ optického čerpacího záření, sestávající například z laserové diody typu In-Ga-As o sobě známé a schopné vysílat optické záření vlnové délky 980 nm a jediné použité v případě, kdy optické vlákno s aktivním jádrem je dopováno trojmocným erbiem a optické signálové záření má vlnovou délku 1 536 nm, je opticky připojen k jednomu úseku 10 optického vlákna dichroického vazebního členu 6.

Nyní bude popsána činnost zesilovače podle předloženého vynálezu a telekomunikačního zařízení obsahujícího tento zesilovač s přihlédnutím k připojenému výkresu.

Vysílač 1 o sobě známého typu a obecně používaný v telekomunikačních zařízeních s optickým vláknem vysílá signály optického záření o vlnové délce v podstatě rovné 1 536 mn, která, jak známo, je vlnovou délkou pro přenášené signály umožňující dosažení minimálního zeslabení v optických vláknech linky označených 2 a 4 v obr. 1.

Signály vyslané z vysílače 1 do úseku 2 optického vlákna jsou za všech okolností podrobeny zeslabení při přenosu a vstupují do úseku 9 optického vlákna dichroického vazebního členu 6 v zesilovači 2 s tímto zeslabením.

Současně se spojitě vysílá do dichroického vazebního členu 6, přesněji do úseku 10 optického vlákna optické čerpací záření vysílané laserovou diodou 7.

Optické čerpací záření, jehož vlnová délka je pro zesilovač podle vynálezu zvolena 980 nm, je v dichroickém vazebním členu 6 směšováno se zeslabeným optickým signálovým zářením o vlnové délce 1 536 nm přiváděným z úseku 2 přenosového optického vlákna.

Směšování signálového a čerpacího optického záření v dichroickém vazebním členu se odehrává v části 11, kde obě jádra úseků optického vlákna byla sloučena, jak je patrno z obr. 3.

Protože oba úseky 9, 10 optického vlákna tvořící dichroický vazební člen 6. jsou jednoho modu pro signálové i čerpací optické záření, jsou obě optická záření vystupující z dichroického vazebního členu překryta a jednoho modu.

Kromě toho, při použití dichroického vazebního členu, ve kterém rozptýleni neaktivních dopovacích látek je shodné s rozptýlením neaktivních dopovacích látek v úseku optického vlákna s aktivním jádrem, nevznikají sumárně v zesilovači žádné ztráty optické energie v optických zářeních.

-7CZ 279226 B6

Signálové i čerpací optické záření vyslané na vstup dichroického vazebního členu vystupuje vzhledem ke shora uvedeným vlastnostem pouze v úseku 9 optického vlákna přilehlém k úseku optického vlákna 8 s aktivním jádrem a protože rozptýlení neaktivních dopovacích látek je shodné ve složkách dichroického vazebního členu a v úseku optického vlákna s aktivním jádrem, nemohou vznikat žádné ztráty při spojení těchto složek, protože nemůže nastat žádné střídání v rozptýlení energie jednoho modu obou optických záření ve spojené oblasti zmíněných složek.

Z předešlých úvah vyplývá, že při vstupu do konce úseku optického vlákna 8 s aktivním jádrem přilehlého k dichroickému vazebnímu členu 6. jsou současně a bez ztrát celé optické čerpací záření při jeho nejvyšší energii i optické signálové záření zeslabené průchodem první částí 2 optického vlákna, avšak s nejvyšší energií, když vystupuje z této první části 2 optického vlákna.

Protože jak bylo uvedeno shora, rozptýlení neaktivních dopovacích látek v úsecích optického vlákna tvořících dichroický vazební člen je v podstatě shodné s rozptýlením neaktivních dopovacích látek přítomných v úseku optického vlákna s aktivním jádrem, nevzniká žádné střídání v optických zářeních během jejich průchodu z dichroického vazebního členu do úseku optického vlákna s aktivním jádrem.

Kromě toho, vzhledem ke skutečnosti, že úsek optického vlákna s aktivním jádrem je jednoho modu pro optické čerpací i signálové záření, nastává vstup a rozptyl obou záření tak, že rozptýlení energie těchto záření je udržováno souměrné vzhledem k ose úseku optického vlákna s aktivním jádrem.

Optické čerpací záření procházející jádrem úseku optického vlákna 8. s aktivním jádrem způsobuje vybuzení zde přítomných aktivních dopovacích látek. Tato aktivní dopovací látka vybuzená optickým čerpacím zářením v okamžiku, kdy je zasažena optickým signálovým zářením, emituje záření mající stejnou vlnovou délku, což způsobuje zesílení optického signálu.

Takto zesílený optický signál je vyslán do druhé části 4 přenosového optického vlákna telekomunikační linky a dosáhne přijímače 5.

Byly provedeny zkoušky se zesilovačem podle předloženého vynálezu. Podmínky zkoušek a dosažené výsledky budou popsány dále.

Zesilovač podle vynálezu, který byl podroben zkouškám, má dále popsanou strukturu.

Úsek optického vlákna s aktivním jádrem je typu krokového indexu a je prostý neaktivních dopovacích látek v plášti vyrobeném z křemičitého skla a tedy majícím index lomu 1,45 ; tento úsek optického vlákna s aktivním jádrem má průměr jádra 5,4 μπι a vnější průměr pláště 125 μιη. Jádro obsahuje germanium jako neaktivní dopant.

-8CZ 279226 B6

Jádro uvažovaného úseku optického vlákna s aktivním jádrem obsahuje kromě uvedené dopovací látky trojmocné erbium jako aktivní dopovací látku rozptýlenou v jádru při koncentraci 0,3 % hmot, vyjádřené jako oxid erbia.

Délka úseku optického vlákna s aktivním jádrem použitého při pokusech byla 8 m.

Dichroický vazební člen použitý při pokusech má dva stejné úseky optického vlákna typu krok indexu vyrobené z křemičitého skla a jednoho modu pro optické signálové záření i optické čerpací záření, přičemž obsah a rozptýlení neaktivní dopovací látky je shodné s těmito veličinami v úseku optického vlákna s aktivním jádrem.

V úsecích optického vlákna tvořících dichroický vazební člen použitý při pokusech jsou průměry a indexy lomu jádra a pláště stejné jako pro úsek optického vlákna s aktivním jádrem. Kromě toho část vzájemné vazby mezi oběma úseky optického vlákna, kde optická vlákna mají v podstatě sloučená jádra, má délku 0,9 cm a průměr jádra ve sloučené oblasti je pro úseky optického vlákna 2,1 μιη.

Konečně poměr průměru jádra v podstatě společného pro dva úseky optického vlákna tvořící dichroický vazební člen ke průměru jádra stejného úseku na jeho koncích je 0,4.

Použitý zdroj optického čerpacího záření je laserová dioda typu In-Ga-As vysílající spojité optické záření o vlnové délce 980 nm a výkonu 6 mW.

Při zkouškách byly použity dva úseky optického vlákna typu normálně používaného v telekomunikačních zařízeních s optickým vláknem s průměrem modu pro signálové záření stejným jako u úseků optického vlákna tvořících zesilovač.

Jako zdroj optického signálového záření byla použita při pokusech laserová dioda typu DFB vysílající optické záření o vlnové délce 1 536 nm a výkonu 100 mW, pro kterou úseky optických vláken pro přenos signálu jsou jednoho modu pouze pro optické signálové záření a více modů pro optické čerpací záření.

Shora uvedené rozličné součásti byly spojeny jak dále popsáno .

Zdroj optického signálového záření byl opticky spojen s koncem optického vlákna pro přenos signálu, takže prakticky všechno záření vystupující ze zdroje signálu je zavedeno do úseku optického vlákna.

Druhý konec shora uvedeného úseku optického vlákna byl připojen svařením natupo ke konci jednoho úseku optického vlákna dichroického vazebního členu.

Dále byl zdroj optického čerpacího záření popsaný shora připojen ke konci úseku optického vlákna dichroického vazebního členu uloženého podélně k úseku, ke kterému byl připojen úsek optického vlákna pro přenos signálu, takže celý z něho vysílaný

-9CZ 279226 B6 výkon, který je 6 mW, proniká do zmíněného úseku dichroického vazebního členu.

Ke konci úseku optického vlákna dichroického vazebního členu, ze kterého mohou vystupovat oba signály, je svařením natupo připojen jeden konec úseku optického vlákna s aktivním jádrem, jehož vlastnosti byly shora popsány.

Ke druhému konci úseku optického vlákna s aktivním jádrem je svařením natupo připojen jeden konec druhého úseku optického vlákna pro přenos signálu.

Zařízení pro provádění zkoušek bylo doplněno připojením konce úseku optického vlákna pro přenos signálu protější ke konci přímo připojenému k úseku optického vlákna s aktivním jádrem k detektoru intenzity určenému ke zjišťování intenzity záření vystupujícího ze zmíněného úseku optického vlákna, například k fotodiodě PIN.

Z provedených zkoušek bylo možno zjistit, že použitím zdroje optického čerpacího záření o vlnové délce 980 nm a výkonu 6 mW se dosahuje zisku při použitém optickém signálovém záření vlnové délky 1 536 nm o hodnotě 25 dB.

Ze zkoušek tedy plyne, že získaný výtěžek vyjádřený jako poměr zisku k energii použitého optického čerpacího záření je 4,1 dB/mW.

Protože maximální výtěžek dosažitelný známými zesilovači popsaného typu je 2,2 dB/mW, což může být zjištěno z literatury, dokazují provedené zkoušky, že předložený vynález dosahuje zlepšení výtěžku zesilovače podle vynálezu o 100 %.

Ze shora podaného popisu zvláštních vytvořeni je zrejme, ze vytvoření zesilovače podle předloženého vynálezu i jeho zabudování do telekomunikační linky s optickým vláknem je snadné a velmi spolehlivé, protože je dosažitelné tých optických vláken.

Ačkoliv bylo popsáno jedno a podle vynálezu je zřejmé, že je vybočilo z rámce myšlenky vynálezu.

pouhým svařením natupo pouzizvláštní provedení zesilovače možná řada obměn, aniž by se

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zesilovač pro telekomunikační zařízeni s optickým vláknem pro přenos signálů, který může být zapojen mezi první část optického vlákna zařízení a druhou část optického vlákna zařízení, obsahující zdroj optické čerpací energie, dichroický vazební člen pro zapojení k první části optického vlákna zařízení a pro připojení ke zdroji optické čerpací energie, a úsek optického vlákna s aktivním jádrem, jednoho modu záření optického signálu a optické čerpací energie, mající jeden konec připojen k dichroickému vazebnímu členu a druhý konec ke druhé části optického vlákna zařízení, vyznačující se tím, že dichroický vazební člen (6) obsahuje dva úseky (9, 10) optického vlákna s neaktivním jádrem uložené vedle sebe v úseku (11) jejich délky, kde jsou navzájem opticky svázány stavením odpovídajících plášťů a podstatným spojením odpovídajících jader napnutím úseků, kde oba úseky (9, 10) optického vlákna jsou jednoho modu pro záření optického signálu a optické čerpací energie.

2. Zesilovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že úseky (9, 10) optického vlákna tvořící dichroický vazební člen (6) mají ve svých odpovídajících pláštích a jádrech rozptýlení neaktivních dopovacích látek v podstatě stejné jako rozptýlení neaktivních dopovacích látek v plášti a jádru úseku (6) optického vlákna s aktivním jádrem.

3. Zesilovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že v dichroickém vazebním členu (6) je poměr mezi průměrem v podstatě společného jádra obou úseků (9, 10) optického vlákna a průměrem jádra těchto úseků na jejich koncích rovný od 0,3 do 0,5.

4. Zesilovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že průměr modu k vlnové délce signálu v úsecích (9, 10) optického vlákna tvořících zesilovač (3) jev podstatě rovný průměru modu k vlnové délce v částech (2, 4) optického vlákna tvořících zařízení, pro které je zesilovač navržen.

5. Zesilovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že v dichroickém vazebním členu (6) je průměr v podstatě společného jádra obou úseků (9, 10) optického vlákna v rozmezí od 1,56 μιη do 2,8 μιη pro vlnové délky signálu a čerpací energie 1 536 nm a 980 nm.