CZ29520U1 - Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích - Google Patents
Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích Download PDFInfo
- Publication number
- CZ29520U1 CZ29520U1 CZ2016-32301U CZ201632301U CZ29520U1 CZ 29520 U1 CZ29520 U1 CZ 29520U1 CZ 201632301 U CZ201632301 U CZ 201632301U CZ 29520 U1 CZ29520 U1 CZ 29520U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- module
- communication interface
- optical
- photodetector
- interface module
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 59
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 12
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 title claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 40
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXGIFJXRQHZCGJ-UHFFFAOYSA-N erbium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Er+3].[Er+3] ZXGIFJXRQHZCGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N erbium(III) oxide Inorganic materials O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Description
Technické řešení se týká modulární stavebnice zařízení pro optické zesilování a monitoring optických signálů velmi citlivých na změny zpoždění pro jejich přenos v Internetu a jiných sítích včetně sítí vlnových multiplexů. Patří do oblasti telekomunikační techniky a služeb.
Dosavadní stav techniky
V současné době se k přenosu signálů velmi citlivých na změny zpoždění jako je například ultrapřesný čas a frekvence, používají metody radiofrekvenční a nověji i optické. Radiofrekvenění metody, zejména satelitní, jsou ale zatíženy chybovostí, která vzniká vlivem změn oběžných drah a atmosférickými fluktuacemi při šíření radiových vln. Tyto lze sice dodatečně částečně kompenzovat výpočty, nicméně tento postup není vždy použitelný. Optické metody pak v pozemních podmínkách využívají přenosy optickými vlákny. V optických vláknech ale díky mechanickému namáhání a teplotním změnám také dochází k fluktuacím v rychlosti šíření signálu. V případě vláken lze zajistit, aby fyzická dráha šíření byla pro oba směry stejná a pak je možno kompenzovat vliv pomalých dějů, tedy pomalejších než doba šíření vláknem. V praxi to znamená kompenzovat vliv tepelných dějů a nízkofrekvenčních vibrací.
Nutnost shodné dráhy při šíření tam a zpět přináší ale celou řadu problémů nevyskytujících se v běžných telekomunikačních přenosech optickými vlákny. Jedná se zejména o vliv Raileyghova zpětného rozptylu a odrazů, například od svárů, konektorových spojení pasivních prvků a podobně. V telekomunikačních přenosech je vliv zpětného rozptylu a odrazů minimalizován použitím izolátorů, které brání jejich šíření. Použití izolátorů v cestě zesilovaných signálů není ale při požadavku na shodnou dráhu pro šíření tam a zpět možné, protože přes isolátor se signál šíří pouze jedním směrem. Pro obousměrnou komunikaci za použití isolátoru v signálové cestě by tedy musely existovat signálové cesty alespoň dvě, což je v rozporu s požadavkem na shodnou dráhu pro oba směry.
Je známo řešení podle užitného vzoru CZ28368. Řešení je založené na polovodičových optických zesilovačích, označovaných SOA, je širokopásmové a spektrálně není omezeno. Toto řešení je primárně určeno mimo oblast vlnových délek 1525-1565 nm, pro které neexistuje spolehlivá technologie dopovaných vláken, a cílí na odstranění problémů s intersignálovou modulací, která je značným problémem v polovodičových optických zesilovačích, pomocí optického čerpání přídržným signálem. Toto známé řešení dosahuje nižších výkonů a zisků ve srovnání s předkládaným řešením, a dále používá dva aktivní optické prvky (polovodičový optický zesilovač a zdroj přídržného signálu), ve srovnání s předkládaným řešením, které je založeno na jediném aktivním optickém prvku založeném na optickém reciprokém médiu.
Podstata technického řešení
Výše uvedené nedostatky řeší modulární stavebnice zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích podle předkládaného řešení. Stavebnice je tvořena optickou částí propojenou s elektronickou částí a obsahuje první optickou odbočnici propojenou s prvním a druhým fotodetektorem, druhou optickou odbočnici propojenou s třetím a čtvrtým fotodetektorem, kde tyto fotodetektory jsou propojeny s modulem řídící elektroniky napájeným napájecím modulem. Podstatou nového řešení je, že optické vstupy/výstupy první a druhé odbočnice jsou propojeny se vstupy/výstupy modulu reciprokého optického zesilovače založeného na optickém reciprokém médiu s využitím buď vlákna dopovaného prvky vzácných zemin nebo ramanova jevu nebo brillouinova jevu. Modul reciprokého optického zesilovače je elektricky obousměrně propojen s modulem řídící elektroniky. Modul řídící elektroniky je vybaveným software pro čtení optických výkonů prvního až čtvrtého fotodetektoru a pro stabilizaci teploty a řízení proudu modulu reciprokého optického zesilovače.
-1 CZ 29520 Ul
V jednom možném provedení je modul řídící elektroniky propojen s modulem drátového komunikačního rozhraní a s modulem bezdrátového komunikačního rozhraní, a rovněž je propojen s napájecím modulem.
Další možností je, že modul řídící elektroniky je propojen s modulem komunikačního počítače vybaveným software, který provádí agregaci, archivaci a reportování provozních parametrů poruchových stavů do řídícího centra. Tento software dále umožňuje přijímat pokyny a vytvářet rozvrhy pro vzdálené konfigurování provozních parametrů zařízení. Modul komunikačního počítače je dále propojen s modulem drátového komunikačního rozhraní a s modulem bezdrátového komunikačního rozhraní, a rovněž je propojen s napájecím modulem.
Modul komunikačního počítače včetně modulu drátového komunikačního rozhraní a modulu bezdrátového komunikačního rozhraní je s výhodou tvořen jednodeskovým průmyslovým počítačem bez pohyblivých částí.
Další možností je, že modul řídící elektroniky, modul komunikačního počítače, modul drátového komunikačního rozhraní a modul bezdrátového komunikačního rozhraní jsou integrovány na jedné desce.
V dalším výhodném provedení je napájecí modul redundantní.
Výhodou takto uspořádané modulární stavebnice zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných je, že umožňuje zesilovat signály přenášené opačnými směry s naprosto stejnou drahou pro oba směry. Variabilita zařízení umožňuje dosáhnout různých stupňů složitosti vypuštěním některých bloků, ovšem za cenu snížení komfortu a odolnosti.
Tato modulární stavebnice se používá pro optické zesilování, které netrpí problémy s inter-signálovou modulací. Předkládané řešení obsahuje jen jeden aktivní optický prvek, reciproký optický zesilovač založený na optickém reciprokém médiu s využitím vlákna dopovaného prvky vzácných zemin, například erbia, nebo s využitím romanovského či brilliounovského jevu, a je tudíž ekonomicky výhodnější než předchozí varianta.
Objasnění výkresu
Podstata technického řešení je dále vysvětlena a popsána na základě připojeného výkresu, který znázorňuje blokové schéma zařízení. Na přiloženém výkrese jsou plnými čarami naznačena optická propojení a přerušovanými čarami propojení elektrická.
Příklady uskutečnění technického řešení
Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích je v jejím nejúplnějším zapojení uvedena na přiloženém výkrese.
Stavebnice obsahuje první optickou odbočnici 21 propojenou s prvním fotodetektorem 31 a s druhým fotodetektorem 32, druhou optickou odbočnici 22 propojenou s třetím fotodetektorem 33 a se čtvrtým fotodetektorem 34· První až čtvrtý fotodetektor 31, 32, 33, 34 jsou propojeny s modulem 4 řídící elektroniky napájeným napájecím modulem 7. Optické vstupy/výstupy první odbočnice 21 a druhé odbočnice 22 jsou propojeny se vstupy/výstupy modulu 1 reciprokého optického zesilovače založeného na optickém reciprokém médiu s využitím vlákna dopovaného prvky vzácných zemin, například erbia, ramanovského a brilliounovského jevu, dále jen modul 1 reciprokého optického zesilovače. U modulu i reciprokého optického zesilovače je možno vhodným návrhem určit pracovní oblast ve velkém rozsahu vlnových délek. Modul 1 reciprokého optického média je elektricky obousměrně propojený s modulem 4 řídící elektroniky, jehož vstup je připojen na výstup napájecího modulu 7, který může být redundantní. Modul 4 řídící elektroniky v sobě spojuje dvě íunkce, a to stabilizaci teploty a řízení proudů v modulu I reciprokého optického zesilovače, a měření optických výkonů na prvním až čtvrtém fotodetektoru 31, 32, 33, 34.
-2CZ 29520 U1
Modul 4 řídící elektroniky je propojen s modulem 8 komunikačního počítače. Modul 8 komunikačního počítače je propojen s modulem 5 drátového komunikačního rozhraní a s modulem 6 bezdrátového komunikačního rozhraní. Modul 8 komunikačního počítače je vybaven software pro agregaci, archivaci a reportování provozních parametrů poruchových stavů do řídícího centra. Software dále umožňuje přijímat pokyny a vytvářet rozvrhy pro vzdálené konfigurování provozních parametrů zařízení. Modul 8 komunikačního počítače je také propojen s napájecím modulem 7. Modul 8 komunikačního počítače řídící elektroniky včetně modulu 5 drátového komunikačního rozhraní a modulu 6 bezdrátového komunikačního rozhraní může být realizován jednodeskovým průmyslovým počítačem bez pohyblivých částí tak, aby bylo dosaženo snížení nákladů a zvýšené mechanické odolnosti.
V uvedeném příkladu má stavebnice tedy optickou část, která se skládá z modulu i reciprokého optického zesilovače, první optické odbočnice 21, druhé optické odbočnice 22, a z prvního až čtvrtého fotodetektoru 31, 32, 33, 34, které jsou opticky připojeny na jim příslušející první odbočnici 21 nebo druhou odbočnici 22.
Elektronická část se skládá z modulu 4 řídící elektroniky, který je propojen s napájecím modulem 7, s modulem 8 komunikačního počítače, který je také propojen s napájecím modulem 7. Modul 8 komunikačního počítače je propojen s modulem 5 drátového komunikačního rozhraní a s modulem 6 bezdrátového komunikačního rozhraní.
Zařízení pomocí první optické odbočnice 21, druhé optické odbočnice 22, prvního fotodetektoru 31, druhého fotodetektoru 32, třetího fotodetektoru 33 a čtvrtého fotodetektoru 34 měří vstupní a výstupní optických signálů. Na základě měřených hodnot a nastavených parametrů pak řídí proud a teplotu reciprokého optického zesilovače založeného na optickém reciprokém médiu. Modul 8 komunikačního počítače pomocí software umožňuje agregaci, archivaci a reportování všech provozních parametrů, poruchových stavů do řídícího centra. Software dále umožňuje přijímat pokyny a vytvářet rozvrhy pro vzdálené konfigurování provozních parametrů zařízení.
Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích je určena pro optické zesilování těchto signálů při přenosu optickými vlákny. Modulární stavebnice se vkládá mezi vláknové úseky, tak aby kompenzovala útlum přenosové vláknové trasy.
Stavebnice nemusí být osazena modulem 8 komunikačního počítače a moduly 5 drátového komunikačního rozhraní a modulem 6 bezdrátového komunikačního rozhraní. V tomto případě není potřeba externí konektivita, zařízení pracuje autonomně, nereportuje provozní parametry nebo chybové stavy, taktéž ho není možno dálkově řídit. V tomto případě je mimo jiné dosaženo snížení spotřeby.
Průmyslová využitelnost
Toto technické řešení je průmyslově dobře využitelné zejména pro optické přenosy signálů citlivých na časování, a to jak v místních, tak metropolitních i globálních sítích vlnových multiplexů. Samozřejmostí je i možnost použití v laboratorním prostředí. V současné době je ve zkušebním provozu funkční vzorek zařízení.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (6)
1. Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích obsahující první optickou odbočnici (21) propojenou s prvním fotodetektorem (31) a s druhým fotodetektorem (32), druhou optickou odbočnici (22) propojenou s třetím fotodetektorem (33) a se čtvrtým fotodetektorem (34), kde první až čtvrtý fotodetektor (31, 32, 33, 34) jsou propojeny s modulem (4) řídící elektroniky napájeným napájecím modulem (7), vyznačující se tím, že optické vstupy/výstupy první odboč-3CZ 29520 Ul nice (21) a druhé odbočnice (22) jsou propojeny se vstupy/výstupy modulu (1) reciprokého optického zesilovače založeného na optickém reciprokém médiu s využitím vlákna dopovaného prvky vzácných zemin nebo ramanova jevu nebo brillouinova jevu, který je elektricky obousměrně propojen s modulem (4) řídící elektroniky, vybaveným software pro čtení optických vý5 koňů prvního až čtvrtého fotodetektoru (31, 32, 33 a 34) a pro stabilizaci teploty a řízení proudu modulu (1) reciprokého optického zesilovače.
2. Modulární stavebnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že modul (4) řídící elektroniky je propojen s modulem (5) drátového komunikačního rozhraní a s modulem (6) bezdrátového komunikačního rozhraní, a rovněž je propojen s napájecím modulem (7).
ío
3. Modulární stavebnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že modul (
4) řídící elektroniky je propojen s modulem (8) komunikačního počítače vybaveným software pro agregaci, archivaci a reportování provozních parametrů poruchových stavů do řídícího centra a ten je dále propojen s modulem (5) drátového komunikačního rozhraní a s modulem (6) bezdrátového komunikačního rozhraní, a rovněž je propojen s napájecím modulem (7).
15 4. Modulární stavebnice podle nároku 3, vyznačující se tím, že modul (8) komunikačního počítače včetně modulu (5) drátového komunikačního rozhraní a modulu (6) bezdrátového komunikačního rozhraní je tvořen jednodeskovým průmyslovým počítačem bez pohyblivých částí.
5. Modulární stavebnice podle nároku 3, vyznačující se tím, že modul (74) řídící
20 elektroniky, modul (8) komunikačního počítače, modul (5) drátového komunikačního rozhraní a modul (6) bezdrátového komunikačního rozhraní jsou integrovány na jedné desce.
6. Modulární stavebnice podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačující se tím, že napájecí modul (7) je redundantní.
1 výkres
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32301U CZ29520U1 (cs) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32301U CZ29520U1 (cs) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ29520U1 true CZ29520U1 (cs) | 2016-06-07 |
Family
ID=56108794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32301U CZ29520U1 (cs) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ29520U1 (cs) |
-
2016
- 2016-04-19 CZ CZ2016-32301U patent/CZ29520U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106357336B (zh) | 高精度长距离分布式光纤时间传递方法与系统 | |
| US10294778B2 (en) | Downhole optical communication | |
| US9234790B2 (en) | Apparatus and methods utilizing optical sensors operating in the reflection mode | |
| TW201637385A (zh) | 用於具有局域分流之分散式光學發射器之方法與系統 | |
| CN102361219A (zh) | 用于分布式光纤温度传感器的光源 | |
| CN104518751A (zh) | 光学接收电路、光学接收器件和光学发送系统 | |
| CN104917042B (zh) | 应用于光纤时频传递的低噪声高对称性的双向光放大器 | |
| CN112038878B (zh) | 基于远泵放大器和拉曼放大器的分布式光纤声波传感系统 | |
| Pitris et al. | Monolithically integrated all-optical SOA-based SR Flip-Flop on InP platform | |
| CN103376120B (zh) | 一种基于光纤随机激光的长距离点式传感系统 | |
| CZ29520U1 (cs) | Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích | |
| US9654215B2 (en) | Modular kit of the spectrally flexible device for bidirectional transmissions of optical signals sensitive to timing in the internet and other networks | |
| WO2006076295A2 (en) | Apparatus for forming a wdm signal having orthogonally polarized optical channels | |
| DE602006017823D1 (de) | Ngenwandlern | |
| CN101247017B (zh) | 可调偏振度的激光器 | |
| Isroilov | Linearization spectral characteristics through passage by means of akusto-optical reconstructed filters | |
| CZ28368U1 (cs) | Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v internetu a jiných sítích | |
| CN204575099U (zh) | 利用分布式拉曼放大和edfa技术提高远距离botdr系统温度分辨率的装置 | |
| CN105051990B (zh) | 光学放大器及其控制方法 | |
| CN108400516A (zh) | 一种基于非线性色散元件的光电振荡器应力传感系统 | |
| Li et al. | Robust Remote Sensing FBG Sensor System Using Bidirectional-EDFA Techniques | |
| CN109995459A (zh) | 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构 | |
| JP4405250B2 (ja) | 信号光反射阻止回路および光伝送システム | |
| DK1473858T3 (da) | Modul til kompensation for kromatisk dispersion | |
| RU2010119601A (ru) | Волоконно-оптическая линия передачи информации (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20160607 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20200327 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20230309 |