CZ306846B6 - Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích - Google Patents
Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306846B6 CZ306846B6 CZ2015-304A CZ2015304A CZ306846B6 CZ 306846 B6 CZ306846 B6 CZ 306846B6 CZ 2015304 A CZ2015304 A CZ 2015304A CZ 306846 B6 CZ306846 B6 CZ 306846B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- optical
- output
- input
- sensitive
- optically coupled
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 97
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 title abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 33
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 33
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process 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
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2589—Bidirectional transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
- H04B10/0795—Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
- H04B10/07955—Monitoring or measuring power
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
- H04B10/0795—Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
- H04B10/07957—Monitoring or measuring wavelength
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2914—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using lumped semiconductor optical amplifiers [SOA]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2971—A single amplifier for both directions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích v základním provedení obsahuje zdroj (2) optického přídržného signálu, který je elektricky obousměrně propojen s modulem (6) řídicí elektroniky. Tento zdroj (2) optického přídržného signálu je opticky propojen svým jedním výstupem přes první izolátor (7L) a první vlnově citlivou odbočnici (3L) s jedním optickým vstupem/výstupem optického polovodičového zesilovače (1) a/nebo svým druhým výstupem přes druhý izolátor (7P) a druhou vlnově citlivou odbočnici (3P) s druhým optickým vstupem/výstupem optického polovodičového zesilovače (1). Optický polovodičový zesilovač (1) je elektricky obousměrně propojen s modulem (6) řídicí elektroniky, jehož vstup je připojen na výstup napájecího modulu (11).
Description
Technické řešení se týká modulární stavebnice zařízení pro optické zesilování s potlačením samovolného laserování a monitoring optických signálů velmi citlivých na změny zpoždění pro jejich přenos v Internetu a jiných sítích včetně sítí vlnových multiplexů, které je využitelné pro široké spektrum vlnových délek a které spadá 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. Radiofrekvenční metody, zejména satelitní, jsou ale zatíženy chybovostí, která vzniká 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 iychlosti 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 tedy musí existovat signálové cesty alespoň dvě.
Pro zesilování obousměrných optických přenosů jsou známá řešení obdobná řešením optického zesilování pro běžné telekomunikační přenosy. Zejména tedy řešení využívající stimulované emise ve vláknech či vlnovodech dopovaných vzácnými zeminami, nejčastěji erbiem Er. Tato řešení jsou ale spektrálně omezena právě použitou vzácnou zeminou a materiálem vlákna nebo vlnovodu, v případě erbia typicky pouze pro telekomunikační pásma C, 1530 až 1565 nm, nebo L, 1565 až 1625 nm.
Další známé řešení využívá pro distribuované zesílení stimulovaného Ramanova rozptylu. Toto řešení není spektrálně limitováno vlnovou délkou, nicméně vyžaduje poměrně vysoké výkony čerpacích signálů v přenosovém vlákně, protože koeficient ramanovského zisku v nejběžnějších přenosových vláknech je nízký.
Další známé řešení využívá Brillouinova stimulovaného rozptylu, bohužel se jedná o řešení velmi úzkopásmové.
Řešení založené na polovodičových optických zesilovačích, dále jen SOA, je širokopásmové a spektrálně není omezeno. SOA jsou běžně dostupná ve spektrálním rozsahu minimálně 800 až 1625 nm. Řešení pro obousměrné přenosy optických signálů založená pouze na SOA samotných jsou bohužel velmi citlivá na amplitudovou modulaci přenášených signálů a dále také na zpětný rozptyl a odrazy. Zpětný rozptyl a odrazy mohou způsobovat jak nestabilitu či saturaci zisku, tak i nežádoucí samovolné laserování SOA.
-1 CZ 306846 B6
Existuje řešení uvedené v US 2014/0199072 Al, které používá SOA pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování. Toto řešení bud’ navrhuje použití SOA samotného, což je nevhodné pro amplitudově modulované signály, ale zejména není odolné proti laserování vlivem zpětného rozptyly a odrazů. V dokumentu US 2014/0199072 je alternativně navrženo použití antiparalelního řazení dvou SOA vybavených isolátorem v každé větvi. Toto řešení je vhodné i pro amplitudově modulované signály aje odolné proti vlivu zpětného rozptylu a odrazů, nicméně požadavek plně shodné dráhy pro oba směry je porušen.
Je známé řešení podle US 7362498 B, které popisuje pasivní optické sítě a používá optický přídržný signál pro potlačení tak zvaných přechodových jevů, protože v PON sítích se signály směr nahoru vyskytují z principu nahodile jak v čase, tak v amplitudě, dle požadavků koncových uživatelů na přenos dat. Dokument ale používá SOA jednosměrně, pro dva směry přenosu v sítích PON označované jako směr nahoru a směr dolů navrhuje použití dvou různých SOA, což je v rozporu s požadavkem na jednu signálovou cestu pro oba směry. SOA zde není používáno v obousměrném režimu a přídržný signál není použit k omezení samovolného laserování.
Další známé řešení podle EP 1304782 A používá SOA pro obousměrný přenos což je možné z principu, ale toto řešení nepoužívá oba směry přenosu současně, používá se buď jeden směr, nebo druhý. Toto řešení používá bezdrátovou optiku. Odrazy na čelech SOA a nenavázaný výkon jsou využity pro monitoring vstupního a výstupního výkonu SOA. Přítomnost odrazů je ale pro plně obousměrný přenos naprosto nežádoucí, neboť je příčinou samovolného laserování. I zde SOA není používáno v plně obousměrném režimu a přídržný signál není použit k omezení samovolného laserování.
Řešení podle EP 0777346 B používá optický přídržný signál v DWDM sítích pro omezení závislosti spektrální charakteristiky zisku na počtu zesilovaných kanálů a tím tedy také k potlačení přechodových jevů, ke kterým dochází, pokud některé DWDM signály nejsou ve vlákně přítomny vlivem poruchy na trase. Nepoužívá SOA, ale vláknové zesilovače dopované Erbiem, ve kterých není použito přímé elektrické čerpání a ani nedochází k problémům s amplitudově modulovanými signály. Toto řešení navíc používá optické filtry, což omezuje možnosti nasazení širokopásmových SOA. Zesilovač dopovaný Erbiem zde není používán v obousměrném režimu a přídržný signál není použit k omezení samovolného laserování.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky řeší modulární stavebnice spektrálně flexibilního 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 optický polovodičový zesilovač a alespoň jeden isolátor. Podstatou nového řešení je, že dále obsahuje zdroj optického přídržného signálu, který je obousměrně propojen s modulem řídicí elektroniky. Tento zdroj optického přídržného signálu je opticky propojen svým jedním výstupem přes první isolátor a první vlnově citlivou odbočnici s jedním optickým vstupem/výstupem optického polovodičového zesilovače a/nebo je svým druhým výstupem přes druhý isolátor a druhou vlnově citlivou odbočnici spojen s druhým optickým vstupem/výstupem optického polovodičového zesilovače, který je elektricky obousměrně propojen s modulem řídicí elektroniky, jehož vstup je připojen na výstup napájecího modulu. Isolátory jsou zde tedy zařazeny jen v cestě přídržného signálu, kde jejich umístění nevadí, a naopak odrazy se přes ně nešíří a nerozlaďují zdroj optického přídržného signálu.
Je výhodné, použije-li se zdroj optického přídržného signálu s nastavitelným výstupním výkonem a/nebo s nastavitelnou vlnovou délkou.
V jednom možném provedení je vstup/výstup první vlnově citlivé odbočnice opticky spojen s první monitorovací optickou odbočnici, jejíž jeden výstup vybočeného optického signálu je op
-2CZ 306846 B6 ticky spojen se vstupem prvního fotodetektoru a druhý výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem druhého fotodetektoru a/nebo vstup/výstup druhé vlnově citlivé odbočnice je opticky spojen s druhou monitorovací optickou odbočnicí, jejíž jeden výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem třetího fotodetektoru a druhý výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem čtvrtého fotodetektoru. Výstupy fotodetektoru jsou propojeny s modulem řídicí elektroniky.
V dalším výhodném provedení je modul řídicí elektroniky přímo nebo přes komunikační počítač propojen s modulem drátového komunikačního rozhraní a s modulem bezdrátového komunikačního rozhraní aje také propojen s napájecím modulem. Komunikační počítač je pak propojen s napájecím modulem. Komunikační počítač včetně modulu drátového a bezdrátového komunikačního rozhraní může být s výhodou tvořen jednodeskovým průmyslovým počítačem bez pohyblivých částí.
V dalším výhodném provedení je napájecí modul redundantní.
SOA je použito v obousměrném režimu, tedy signály se šíří oběma směry současně v jednom prostředí. Optický přídržný signál slouží jednak k omezení problémů při zesilování amplitudově modulovaných signálů. Díky značnému urychlení regenerace nosičů je významně omezena citlivost velikosti populace na amplitudě optických signálů v SOA. Dále optický přídržný signál slouží zejména k omezení samovolného laserování, které je pro nový typ aplikací citlivých na zpoždění naprosto nepřípustné. Tímto způsobem je docíleno toho, že nosiče se neúčastní samovolného laserování a naopak se mohou zúčastňovat zesílení signálů. Vlnová délka optického přídržného signálu musí být nastavena mimo oblast maximálního zisku SOA a výstupní výkon optického přídržného signálu musí být nastaven dle konkrétních podmínek tak, aby nedocházelo k nežádoucímu potlačení vlastních signálů citlivých na zpoždění.
Výhodou takto uspořádané modulární stavebnice spektrálně flexibilního 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 a zejména pak, že toto řešení je použitelné ve velmi široké oblasti spektra 800 až 1625 nm. Navíc má řešení zvýšenou odolnost proti odrazům zobou směrů linky. Variabilita zařízení umožňuje dosáhnout různých stupňů složitosti vypuštěním některých bloků, ovšem za cenu snížení komfortu a odolnosti.
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 vynálezu
Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích je v jejím nejúplnějším zapojení uvedena na přiloženém výkrese.
Stavebnice obsahuje optický polovodičový zesilovač 1, dále jen SOA, u kterého je možno vhodným návrhem určit pracovní oblast ve velkém rozsahu vlnových délek. SOA 1 je elektricky obousměrně propojený s modulem 6 řídicí elektroniky, jehož vstup je připojen na výstup napájecího modulu 11, který může být redundantní. Dalším blokem je zdroj 2 optického přídržného signálu, který je elektricky obousměrně propojen s modulem 6 řídicí elektroniky. Je výhodné je-li použit zdroj 2 optického přídržného signálu s nastavitelným výstupním výkonem a/nebo s nastavitelnou vlnovou délkou. Modul 6 řídicí elektroniky v sobě spojuje tři funkce a to: stabilizace
-3CZ 306846 B6 teploty a řízení proudu SOA 1; dále pak stabilizace teploty a řízení proudu zdroje 2 optického přídržného signálu a případně také jeho vlnové délky; a nakonec také měření optických výkonů nafotodetektorech 50L, 51L, 50P, 5IP.
Zdroj 2 optického přídržného signálu je zde opticky propojen svým jedním výstupem přes první isolátor 7L a první vlnově citlivou odbočnici 3L s jedním optickým vstupem/výstupem SOA L V uvedeném příkladu je současně druhý výstup zdroje 2 optického přídržného signálu propojen přes druhý isolátor 7P a druhou vlnově citlivou odbočnici 3P s druhým optickým vstupem/výstupem SOA 1. Jsou možné všechny kombinace, tedy propojení přes první isolátor 7L a první vlnovou citlivou odbočnici 3L a/nebo přes druhý isolátor 7P a druhou vlnovou citlivou odbočnici 3P.
SOA 1 je použito v obousměrném režimu, tedy signály se šíří oběma směry současně. Optický přídržný signál ze zdroje 2 slouží jednak k omezení problémů při zesilování amplitudově modulovaných signálů. Díky značnému urychlení regenerace nosičů je významně omezena citlivost velikosti populace nosičů na amplitudě optických signálů v SOA k Optický přídržný signál ze zdroje 2, který má laditelnou pracovní vlnovou délku a možnost nastavení výstupního optického výkonu, slouží zejména k omezení samovolného laserování SOA 1, které je pro nový typ aplikací citlivých na zpoždění naprosto nepřípustné. Tímto způsobem je docíleno toho, že nosiče se neúčastní samovolného laserování a naopak se mohou zúčastňovat zesílení signálů. Vlnová délka optického přídržného signálu musí být nastavena mimo oblast maximálního zisku SOA 1 a výstupní výkon optického přídržného signálu ze zdroje 2 musí být nastaven dle konkrétních podmínek tak, aby nedocházelo k nežádoucímu potlačení vlastních signálů citlivých na zpoždění.
Modulární stavebnice může být dále doplněna tak, že vstup/výstup první vlnově citlivé odbočnice 3L je opticky spojen s první monitorovací optickou odbočnici 4k a/nebo vstup/výstup druhé vlnově citlivé odbočnice 3P je opticky spojen s druhou monitorovací optickou odbočnici 4P. V tomto případě je pak jeden výstup vybočeného optického signálu první optické odbočnice 4L je opticky spojen se vstupem prvního fotodetektoru 50L a druhý výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem druhého fotodetektoru 51L. Analogicky je jeden výstup vybočeného optického signálu druhé monitorovací odbočnice 4P opticky spojen se vstupem třetího fotodetektoru 50P a její druhý výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem čtvrtého fotodetektoru 5IP. Vstupy fotodetektoru 50L, 51L, 50P, 5IP jsou elektricky propojeny s modulem 6 řídicí elektroniky.
Dalším vylepšením stavebnice, které je také v přiloženém schématu uvedeno, je, že modul 6 řídicí elektroniky je přímo nebo přes komunikační počítač 10 propojen s modulem 8 drátového komunikačního rozhraní a s modulem 9 bezdrátového komunikačního rozhraní. Komunikační počítač 10 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. Komunikační počítač JO je také propojen s napájecím modulem 11. Komunikační počítač 10 včetně modulu 8 drátového komunikačního rozhraní a modulu 9 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 ze SOA 1, z vlnově citlivých odbočnic 3L, 3P, monitorovacích optických odbočnic 4L, 4P a z fotodetektoru 5L, 51L, 50P, 51P opticky připojených na výstupech těchto monitorovacích optických odbočnic 4L a 4P.
Elektronická část se skládá z modulu 6 řídicí elektroniky, který je propojen s napájecím modulem _H a s komunikačním počítačem 10, který je rovněž propojen s napájecím modulem 11 a dále je propojen s modulem 8 drátového komunikačního rozhraní a s modulem 9 bezdrátového komunikačního rozhraní.
-4CZ 306846 B6
Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích je určena pro optické zesilování těchto signálů, typicky při přenosu optickými vlákny. Modulární stavebnice se vkládá mezi vláknové úseky, tak aby kompenzovala útlum přenosové vláknové trasy.
Přídržný optický signál je ze zdroje 2 optického přídržného signálu přiváděn přes první isolátor 7L a druhý isolátor 7P na vstupy odpovídající vlnové délce přídržného optického signálu první vlnově citlivé odbočnice 3L a druhé vlnově citlivé odbočnice 3P. Signál prochází přes tyto odbočnice do SOA 1, kde zamezuje vzájemné interakci zesilovaných signálů a zejména pak stabilizuje zisk v SOA 1 a zamezuje tak vzniku nežádoucích samovolných oscilací, samovolnému laserování.
Obousměrné optické signály, které mají být zesilovány, se připojují na vstupy/výstupy první monitorovací odbočnice 4L a druhé monitorovací odbočnice 4P. V monitorovacích odbočnicích 4L a 4P se odebere malá, známá, část signálů a zbývající část signálů dále pokračuje přes vlnově citlivé odbočnice 3L a 3P do SOA 1 kde jsou zesíleny. Odebrané optické výkony jsou měřeny pomocí fotodetektoru 50L, 51L, 50P a 51P. Tímto způsobem pomocí vestavěného software modul 6 řídicí elektroniky měří velikost vstupních výkonů z obou směrů a velikost výstupních výkonů do obou směrů. Může je reportovat pomocí modulu 8 drátového komunikačního rozhraní a/nebo modulu 9 bezdrátového komunikačního rozhraní, a zejména podle nich řídit proud SOA 1, proud optického zdroje 2 přídržného signálu, případně také vlnovou délku optického zdroje 2 přídržného signálu.
V jednom zjednodušeném provedení je optický zdroj 2 přídržného signálu připojen do SOA 1 pouze jednostranně, pomocí první vlnově citlivé odbočnice 3L nebo druhé vlnově citlivé odbočnice 3P. Takto dojde k úspoře prvního isolátoru 7P nebo druhého isolátoru 7L, a také stačí nižší výkon optického zdroje 2 přídržného signálu. Nevýhodou je mírně asymetrické chování zařízení k zesilovaným signálům.
V jiném zjednodušeném provedení nejsou osazeny první monitorovací odbočnice 4L s prvním fotodetektorem 5 OL a s druhým fotodetektorem 51L a druhá monitorovací odbočnice 4P se třetím fotodetektorem 50P a se čtvrtým fotodetektorem 5 IP. Výhodou je snížení součástkové náročnosti zařízení, nevýhodou pak je neexistující přehled o výkonových poměrech vstupujících do a vystupujících ze zařízení a nemožnosti podle těchto měnit provozní parametry SOA 1 a optického zdroje 2 přídržného signálu.
Rovněž tak nemusí být stavebnice osazena komunikačním počítačem 10 a ani jeho modulem 8 drátového komunikačního rozhraní a modulem 9 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. Rovněž tak je možné provedení, kdy není osazen komunikační počítač 10 a modul 8 drátového komunikačního rozhraní a modul 9 bezdrátového komunikačního rozhraní jsou přímo spojeny s modulem 6 řídicí elektroniky. V tomto případě je mimo jiné dosaženo snížení spotřeby, komunikace se zařízením a jeho řízení probíhá zjednodušeným způsobem.
Průmyslová využitelnost
Toto technické řešení je průmyslově dobře využitelné zejména pro optické přenosy signálů citlivých na časování. Ve srovnání se známými řešeními nabízí šířku pásma více než 100 nm a pracovní oblast ve značném rozsahu vlnových délek 800 až 1625 nm. Technické řešení zahrnuje také vzdálené řízení a monitoring zpracovávaných optických signálů. Ve srovnání se známými řešeními nabízí naprosto shodnou dráhu pro oba směry a odolnost proti vlivu zpětných odrazů.
Claims (6)
1. Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích obsahující optický polovodičový zesilovač (1) a alespoň jeden izolátor, vyznačující se tím, že obsahuje zdroj (2) optického přídržného signálu, který je elektricky obousměrně propojen s modulem (6) řídicí elektroniky, a dále je tento zdroj (2) optického přídržného signálu opticky propojen svým jedním výstupem přes první izolátor (7L) a první vlnově citlivou odbočnici (3L) s jedním optickým vstupem/výstupem optického polovodičového zesilovače (1) a/nebo svým druhým výstupem přes druhý izolátor (7P) a druhou vlnově citlivou odbočnici (3P) s druhým optickým vstupem/výstupem optického polovodičového zesilovače (1), který je elektricky obousměrně propojen s modulem (6) řídicí elektroniky, jehož vstup je připojen na výstup napájecího modulu (11).
2. Modulární stavebnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že zdroj (2) optického přídržného signálu je zdroj s nastavitelným výstupním výkonem a/nebo s nastavitelnou vlnovou délkou.
3. Modulární stavebnice podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vstup/výstup první vlnově citlivé odbočnice (3L) je opticky spojen s první monitorovací optickou odbočnicí (4L), jejíž jeden výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem prvního fotodetektoru (50L) a druhý výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem druhého fotodetektoru (51L) a/nebo vstup/výstup druhé vlnově citlivé odbočnice (3P) je opticky spojen s druhou monitorovací optickou odbočnici (4P), jejíž jeden výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem třetího fotodetektoru (50P) a druhý výstup vybočeného optického signálu je opticky spojen se vstupem čtvrtého fotodetektoru (5IP), přičemž vstupy fotodetektoru (50L, 51L, 50P, 5IP) jsou propojeny s modulem (6) řídicí elektroniky.
4. Modulární stavebnice podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že modul (6) řídicí elektroniky je přímo nebo přes komunikační počítač (10) propojen s modulem (8) drátového komunikačního rozhraní a s modulem (9) bezdrátového komunikačního rozhraní, přičemž komunikační počítač (10) je také propojen s napájecím modulem (11).
5. Modulární stavebnice podle nároku 3, vyznačující se tím, že komunikační počítač (10) včetně modulu (8) drátového komunikačního rozhraní a modulu (9) bezdrátového komunikačního rozhraní je tvořen jednodeskovým průmyslovým počítačem bez pohyblivých částí.
6. Modulární stavebnice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že napájecí modul (11) je redundantní.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-304A CZ306846B6 (cs) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích |
| US15/146,507 US9654215B2 (en) | 2015-05-04 | 2016-05-04 | Modular kit of the spectrally flexible device for bidirectional transmissions of optical signals sensitive to timing in the internet and other networks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2015-304A CZ306846B6 (cs) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2015304A3 CZ2015304A3 (cs) | 2016-11-16 |
| CZ306846B6 true CZ306846B6 (cs) | 2017-08-09 |
Family
ID=57222006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2015-304A CZ306846B6 (cs) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9654215B2 (cs) |
| CZ (1) | CZ306846B6 (cs) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306141B6 (cs) * | 2015-06-18 | 2016-08-17 | CESNET, zájmové sdružení právnických osob | Modulární stavebnice zařízení pro monitoring spektrálního odstupu dvou kanálů v sítích optických vlnových multiplexů |
| US20230076588A1 (en) * | 2020-03-02 | 2023-03-09 | Nec Corporation | Monitoring signal light output apparatus, submarine apparatus, and optical communication system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304782A2 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-23 | SAMSUNG ELECTRONICS Co. Ltd. | Semiconductor optical amplifier module with monitoring device |
| EP0777346B1 (en) * | 1995-11-29 | 2005-01-26 | Fujitsu Limited | Optical amplifier |
| US7362498B1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-04-22 | General Instrument Corporation | Method and apparatus for controlling a semiconductor optical amplifier for use in a passive optical network |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009065090A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Yokogawa Electric Corp | 光増幅装置及び光通信装置 |
| US9331844B2 (en) | 2011-05-24 | 2016-05-03 | Stichting Vu-Vumc | System and method for network synchronization and frequency dissemination |
-
2015
- 2015-05-04 CZ CZ2015-304A patent/CZ306846B6/cs unknown
-
2016
- 2016-05-04 US US15/146,507 patent/US9654215B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0777346B1 (en) * | 1995-11-29 | 2005-01-26 | Fujitsu Limited | Optical amplifier |
| EP1304782A2 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-23 | SAMSUNG ELECTRONICS Co. Ltd. | Semiconductor optical amplifier module with monitoring device |
| US7362498B1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-04-22 | General Instrument Corporation | Method and apparatus for controlling a semiconductor optical amplifier for use in a passive optical network |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9654215B2 (en) | 2017-05-16 |
| US20160329964A1 (en) | 2016-11-10 |
| CZ2015304A3 (cs) | 2016-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107636988B (zh) | 具有改进的光放大的、基于wdm梳状源的光链路 | |
| US11243356B2 (en) | Chromatic dispersion compensation | |
| US10312663B2 (en) | Tunable laser device | |
| US10666016B2 (en) | Tunable lasers | |
| US20140186021A1 (en) | Optical communication system, device and method for data processing in an optical network | |
| CN114285473B (zh) | 一种双向光放大装置、系统与方法 | |
| CN114731201A (zh) | 包含可重构装置的光学系统和光学系统控制方法 | |
| JP6094294B2 (ja) | 光ノード | |
| US10120127B1 (en) | Multi-element optical links | |
| US20180254832A1 (en) | Optical reception device, optical modulator and optical modulation method | |
| EP2224625A1 (en) | Optical signal processing device and method of processing optical signal | |
| CZ306846B6 (cs) | Modulární stavebnice spektrálně flexibilního zařízení pro obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích | |
| EP1856568A2 (en) | Apparatus for forming a wdm signal having orthogonally polarized optical channels | |
| 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 | |
| KR101778555B1 (ko) | 간섭형 잡음억제기를 이용한 듀얼 패브리-페롯 레이저 기반의 광송신기 | |
| JP2008193512A (ja) | チャネルフィルタおよび光分岐挿入装置 | |
| US20030185500A1 (en) | Optical transmission systems | |
| CN109995459A (zh) | 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构 | |
| JP4607892B2 (ja) | 光ネックワーク、及び光ネックワークの増幅器ノード | |
| JP6965954B2 (ja) | 光中継器、光通信システム、および光通信方法 | |
| CZ29520U1 (cs) | Modulární stavebnice zařízení pro opticky zesilované obousměrné přenosy optických signálů citlivých na časování v Internetu a jiných sítích | |
| US20030179441A1 (en) | Polarisation insensitive optical amplifiers | |
| Pintus et al. | Integrated bidirectional optical amplifier for crosstalk-free WDM communication | |
| Akutsu et al. | Semiconductor optical amplifier with polarization diversity for optical interconnect |