DE19606880C2

DE19606880C2 - Lichtimpulsgenerator

Info

Publication number: DE19606880C2
Application number: DE19606880A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Furuhashi; Ryouji Handa; Nobuo Tomita; Yoshitaka Enomoto
Original assignee: Ando Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Ando Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2016-02-24
Also published as: IT1282681B1; DE19606880A1; JPH08236842A; JP3272895B2; ITMI960346A0; ITMI960346A1; US5596449A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtimpulsgenera tor, der in der Lage ist, Lichtimpulse hoher Leistung zu erzeugen, und der in optischen Geräten wie einem OTDR (Optical Time Domain Reflectometer = Optisches Rückstreumeßgerät) eingesetzt wird.

Zugrundeliegende Technik

Fig. 5 zeigt als Blockdiagramm den Aufbau eines herkömmlichen Lichtimpulsgenerators gemäß den Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Lichtimpulsgenerator ist aus der US 5 233 619 oder der US 5 309 455 bekannt.

In Fig. 5 ist ein Erbium-dotierter Lichtwellenleiter 1 ein optischer Wellenleiter mit einem Erbium-dotierten Leiterkern.

Eine Pumplichtquelle 2 ist eine Lichtquelle, die kontinuierlich Licht (nachstehend auch Pumplicht) konstanter Leistung emittiert.

Ein optischer Koppler 3 hat die Eingabeanschlüsse 3A und 3B und einen Ausgabeanschluß 3C. Der optischer Koppler 3 mischt die Eingabelichtsignale der Eingabeanschlüsse 3A und 3B und gibt das gemischte Licht über den Ausgabeanschluß 3C aus. Das von der Pumplichtquelle 2 emittierte Pumplicht wird auf den Eingabeanschluß 3A des optischen Kopplers 3 aufgegeben.

Ein Lichtisolator 7 befindet sich zwischen dem Ausgabean schluß 3C des Lichtmischers 3 und einem Anschluß 1A des Erbium dotierten Lichtwellenleiters 1. Aufgabe des Lichtisolators 7 ist es, den Fluß des Lichtsignals zu steuern. Das bedeutet, daß die rechte Flußrichtung in Fig. 5 die Vorwärtsrichtung des Lichtisolators und die linke Flußrichtung in Fig. 5 die entgegengesetzte Richtung des Lichtisolators ist. Deshalb überträgt der Lichtisolator 7 ein Lichtsignal vom optischen Koppler 3 zu dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter verlustfrei oder mit einem nur sehr geringen Verlust. Im Gegensatz hierzu wird ein Lichtsignal, das von dem Erbium dotierten Lichtwellenleiter 1 ausgegeben wird, durch den Lichtisolator 7 gedämpft. Deshalb ist der Fluß des Lichtsignals vom Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 zum optischen Koppler 3 unterbunden.

Der andere Anschluß 1B des Lichtwellenleiters 1 ist an den Eingabeanschluß eines optischen Schalters 5 angeschlossen. Der Lichtsignal-Übertragungsverlust des optischen Schalters 5 wird durch ein elektrisches Steuersignal S_c gesteuert. Wenn der Pegel des elektrischen Steuersignals S_c hoch ist, befindet sich der optische Schalter 5 in einem EIN-Zustand. Wenn der Pegel des elektrischen Steuersignals S_ctief ist, befindet sich der optische Schalter 5 in einem AUS-Zustand. Ein Kontroller 6 für den optischen Schalter liefert das Steuersignal S_c an den optischen Schalter 5 zur Steuerung des EIN/AUS-Zustands des optischen Schalters.

Ein optischer Auskoppler 4 hat einen Eingabeanschluß 4C und die Ausgabeanschlüsse 4A und 4B. Der Eingabeanschluß 4C ist mit dem Ausgabeanschluß des optischen Schalters 5 über einen Lichtwellenleiter verbunden. Der Ausgabeanschluß 4A ist mit dem Eingabeanschluß 3B des oben beschriebenen optischen Kopplers 3 verbunden. Der Ausgabeanschluß 4B ist der Lichtimpulsausgabe anschluß des Lichtimpulsgenerators, an dem Lichtimpulse P_op sequentiell ausgegeben werden.

Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Wirkungsweise des Lichtimpulsgenerators gemäß Fig. 5.

Fig. 6A zeigt ein Beispiel für eine Wellenform des Steuersignals S_c, das vom Kontroller 6 des optischen Schalters ausgegeben wird. Periodische Impulse in einer Rechteckschwingung werden als Steuersignal S_c, wie in Fig. 6A gezeigt, ausgegeben.

Wenn der Pegel des Steuersignals S_c tief ist, befindet sich der optische Schalter 5 in dem AUS-Zustand. Daher wird der folgende Vorgang ausgeführt:

Das von der Pumplichtquelle 2 emittierte Pumplicht wird auf den Eingabeanschluß 3A des optischen Kopplers 3 aufgegeben. Dieses Pumplicht wird dann über den Ausgabeanschluß 3C des optischen Kopplers 3 ausgegeben, und das so ausgegebene Pumplicht wird auf den Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 aufgegeben. Energie wird im Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 wegen des so bereitgestellten Pumplichts akkumuliert. Der optische Schalter ist jedoch ausgeschaltet. Deshalb wird kein Lichtsignal vom Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 an den optischen Auskoppler 4 geleitet.

Wenn der Pegel des Steuersignals S_c in den Hochpegelzustand wechselt, schaltet der optische Schalter 5 in dem EIN-Zustand. Als Ergebnis wird eine optische Schleife bestehend aus dem optischen Koppler 3, dem Lichtisolator 7, dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1, dem optischen Schalter 5 und dem optischen Auskoppler 4 geschlossen. Der Pegel des Steuersignals S_c wird für eine kurze Zeit hochgehalten, wie es in Fig. 6A gezeigt wird. Während das Steuersignal S_c im Hochpegelzustand verbleibt, wird ein Lichtsignal mit einem Wellenlängenband von 1,55 µm am Anschluß 1B des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters 1 ausgegeben, und das Lichtsignal passiert den optischen Schalter 5. Als Ergebnis erhält man ein Lichtsignal am Ausgabeanschluß des optischen Schalters 5. Dieser Lichtimpuls wird auf den optischen Auskoppler 4 aufgegeben, und der so gelieferte Lichtimpuls wird dann durch den optischen Auskoppler 4 aufgeteilt.

Der am Ausgabeanschluß 4B des optischen Auskopplers 4 erhaltene Ausgabelichtimpuls wird einem externen Gerät (nicht gezeigt) als Ausgabelichtimpuls P_op bereitgestellt.

Der am Ausgabeanschluß 4A ausgegebene Ausgabelichtimpuls wird auf den Eingabeanschluß 3B des optischen Kopplers 3 aufgegeben. Der so bereitgestellte Lichtimpuls wird an den Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 über den optischen Koppler 3 und den Lichtisolator 7 weitergeleitet.

Dies verursacht eine Zunahme des Amplitudenpegels des Lichtsignals, das vom Ausgabeanschluß 1B des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters 1 ausgegeben wird. Das bedeutet, daß eine Mitkopplungsverstärkung in der optischen Schleife stattfindet. Deshalb ist der Amplitudenpegel des Lichtimpulses, der vom optischen Schalter 5 erhalten wird, dann größer.

Der vom optischen Schalter 5 ausgegebene Lichtimpuls wird durch den optischen Auskoppler 4 geteilt, und einer der abgeteilten Lichtimpulse wird über den Ausgabeanschluß 4B ausgegeben. Als Ergebnis erhält man einen größeren Amplitudenpegel des Lichtimpulses P_op, der vom optischen Auskoppler 4 ausgegeben wird.

Der andere, über den Ausgabeanschluß 4A erhaltene Lichtim puls durchläuft die optische Schleife, die aus dem optischen Koppler 3, dem Lichtisolator 7, dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1, dem optischen Schalter 5 und dem optischen Auskoppler 4 besteht.

Auf diese Weise durchläuft der Lichtimpuls wiederholt die optische Schleife, und eine Mitkopplungsverstärkung findet statt. Der Amplitudenpegel des Lichtimpulses wird schrittweise jedesmal, wenn der Lichtimpuls die optische Schleife durchläuft, erhöht.

Andererseits nimmt, wenn der Lichtimpuls am Ausgabeanschluß 1B des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters 1 emittiert wird, die akkumulierte Energie im Lichtleiter infolge der Lichtemission ab. Deshalb nimmt der Amplitudenpegel des Lichtimpulses P_op schrittweise infolge der Abnahme der Energie im Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 ab.

Als Ergebnis erhält man am Ausgabeanschluß 4B einen Lichtimpuls P_op, der eine Vielzahl von Stufen in der vorderen und hinteren Impulsflanke aufweist. Fig. 6B zeigt einen Lichtimpuls P_opals Beispiel für einen Lichtimpuls P_op, der am Ausgabeanschluß 4B erhalten wird.

Fig. 7 zeigt eine detaillierte Wellenform des Lichtimpulses P_opa. In Fig. 7 wird eine Zeit T_a bestimmt durch die Zeit, die für den Umlauf eines Lichtimpulses durch die optische Schleife während eines Zyklus benötigt wird. Eine Zeit T_b entspricht dem Zeitraum, in dem das Steuersignal S_c im Hochpegelzustand verbleibt, wie in Fig. 6a gezeigt, d. h. einem Zeitraum, während dessen sich der optische Schalter 5 im EIN-Zustand befindet und die optische Schleife gebildet wird.

Darüber hinaus gibt es Fälle, in denen ein breiter Ausgabelichtimpuls P_op benötigt wird. Um eine größere Pulsweite für Lichtimpuls P_op zu erhalten, ist es notwendig, die Länge der optischen Schleife (d. h. die Verzögerungszeit des Lichtsignals in der optischen Schleife) zu vergrößern.

Wenn jedoch die Länge der optischen Schleife vergrößert wird, werden die Stufen in der Wellenform des Lichtimpulses P_op ausgedehnt und die Wellenform wird verzerrt, wie Fig. 7 zeigt.

Wenn ein so verzerrter Lichtimpuls für ein OTDR verwendet wird und der verzerrte Lichtimpuls einem zu analysierenden optischen System zugeführt wird, ist ein reflektiertes Licht mit einer verzerrten Wellenform zu beobachten. Deshalb ist es schwierig, das optische System genau zu analysieren.

Um einen Lichtimpuls P_op ohne Verzerrung zu erhalten, ist es notwendig, die Charakteristik des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters 1 zu ändern oder die Charakteristik der Pumplichtquelle 2 zu ändern. Jedoch ist eine Vorrichtung, die diese Änderungen erlaubt, nur schwierig herzustellen.

Aus der EP 0 612 126 A1 ist ein Lichtimpulsgenerator bekannt, der aus einer Pumplichtquelle zur Erzeugung von Pumplicht und einer optischen Schleife besteht. Die optische Schleife verfügt über einen optischen Koppler, einen Erbium-dotierten Lichtwellenleiter, einen Optoisolator, einen Auskoppler und einen steuerbaren elektrooptischen Modulator, der mit einer sinusförmigen Spannung angesteuert wird. Die Wirkungsweise des aus der EP 0 612 126 A1 bekannten Lichtimpulsgenerators beruht jedoch auf dem Prinzip der Modenkopplung, bei dem die Umlaufzeit der Lichtimpulse in der optischen Schleife mit dem zeitlichen Abstand der ausgekoppelten Lichtimpulse korreliert wird.

WYNANDS, R.; DIEDRICH, F.; MESCHEDE, D.; TELLE, H. R.: "A compact tunable 60-dB Faraday optical isolator for the near infrared", Rev. Sci. Instrum., 1992, Vol. 63, No. 12, S 5586-5590 betrifft einen Faradayschen Optoisolator, der zur Unterdrückung von Rück streulicht ausgebildet ist. In seiner grundlegenden Bauweise umfaßt der bekannte Faradaysche Optoisolator zwei Polarisatoren unterschiedlicher Polarisierung und einen dazwischenliegenden Magnetkörper mit einer axialen Bohrung, die zur Aufnahme eines TGG-Kristallelements ausgebildet ist. Es werden weiterhin auch kaskadierte Optoisolatoren beschrieben.

Ein ähnlicher Optoisolator wird von CARLISLE, C. B.; COOPER, D. E. in "An optical isolator for mid-infrared diode lasers", Optics Communications, 1989, Vol. 74, No. 3, 4, S. 207-209, beschrieben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtimpulsgenerator bereitzustellen, der Lichtimpulse mit einer großen Pulsweite und sehr geringer Verzerrung bei hoher Leistung ohne eine konstruktive Änderung des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters oder der Pumplichtquelle erzeugen kann.

Die obige Aufgabe wird durch einen Lichtimpulsgenerator gemäß Anspruch 1 gelöst.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Lichtimpulsgenerators gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2A zeigt die Wellenform eines Steuersignals, das im Lichtimpulsgenerator gemäß Fig. 1 verwendet wird.

Fig. 2B zeigt die Wellenform eines Ausgabelichtimpulses, der vom Lichtimpulsgenerator gemäß Fig. 1 erhalten wird.

Fig. 3 zeigt die ausführliche Wellenform des Ausgabelicht impulses.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für einen optischen Schalter, der im Lichtimpulsgenerator der Fig. 1 verwendet wird.

Fig. 5 zeigt als Blockdiagramm den Aufbau eines herkömmlichen Lichtimpulsgenerators.

Fig. 6A zeigt die Wellenform eines Steuersignals, das im Lichtimpulsgenerator der Fig. 5 verwendet wird.

Fig. 6B zeigt die Wellenform eines Ausgabelichtimpulses, der vom Lichtimpulsgenerator der Fig. 5 erhalten wird.

Fig. 7 zeigt die ausführliche Wellenform des Ausgabelich timpulses.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Lichtim pulsgenerators entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 1 gezeigten Ele mente, die mit denen in einem herkömmlichen Lichtimpulsgenerator nach Fig. 5 identisch sind, werden mit den gleichen Bezugszei chen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung entfällt daher an dieser Stelle.

Im Lichtimpulsgenerator entsprechend Fig. 1 ist ein Licht wellenleiter 8 zwischen dem Ausgabeanschluß des Lichtisolators 7 und einem Anschluß des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters 1 eingefügt, um die Pulsweite des durch diesen Lichtimpulsgenera tor erzeugten Lichtimpulses zu vergrößern.

In dieser bevorzugten Ausführungsform wird der optische Schalter 5 als Lichtventilmittel verwendet zur Steuerung der Menge an Licht, die über den optischen Schalter 5 vom Erbium dotierten Lichtwellenleiter 1 zum optischen Auskoppler gelangt.

Genauer gesagt, gibt der Kontroller 6 des optischen Schalters ein Steuersignal S'_c mit einer sanften positiven Flanke aus, wie in Fig. 2A gezeigt. Daher wird die Menge an Licht, die den optischen Schalter 5 passiert, aufgrund des Steuersignals S'_c gesteuert, so daß die Menge an Licht durch die sanft positive Flanke des Steuersignals von 0 bis zu einer maximalen Menge sanft ansteigt.

In der bevorzugten Ausführungsform ist die Zeitdauer der sanften positiven Flanke gleich der Zeitdauer, die für einen Umlauf eines Lichtimpulses in einer optischen Schleife bestehend aus dem optischen Koppler 3, dem Lichtisolator 7, dem Lichtwellenleiter 8, dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1, dem optischen Schalter 5 und dem optischen Auskoppler 4 während eines Zyklus benötigt wird.

Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Wirkungsweise des Lichtimpulsgenerators.

Wenn der Pegel des Steuersignals S'_c tief ist, befindet sich der optische Schalter 5 in einem AUS-Zustand und die optische Schleife ist offen. Daher finden die folgenden Vorgänge statt:

Das von der Pumplichtquelle 2 emittierte Pumplicht wird auf den Eingabeanschluß 3A des optischen Kopplers 3 aufgegeben. Dieses Pumplicht wird am Ausgabeanschluß 3C des optischen Kopplers 3 ausgegeben, und das so ausgegebene Pumplicht wird über den Lichtisolator 7 und Lichtwellenleiter 8 auf den Erbium dotierten Lichtwellenleiter 1 aufgegeben. Energie wird in dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 infolge des so gelieferten Pumplichts akkumuliert. Der optische Schalter 5 befindet sich jedoch im AUS-Zustand. Deshalb wird kein Signallicht vom Erbium dotierten Lichtwellenleiter 1 an den optischen Auskoppler 4 geleitet.

Als nächstes wird der Pegel des Steuersignals S'_c zusammen mit der sanft positiven Flanke angehoben. Der Übertragungsver lust des optischen Schalters 5 wird dann durch die mäßig positive Flanke des Steuersignals S'_c verringert, und das Ausgabelicht des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters 1 passiert den optischen Schalter 5. Als Ergebnis wird die optische Schleife bestehend aus dem optischen Koppler 3, dem Lichtisolator 7, dem Lichtwellenleiter 8, dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1, dem optischen Schalter 5 und dem optischen Auskoppler 4 geschlossen. Folglich wird ein Lichtsignal mit einem Wellenlängenband von 1,55 µm am Anschluß 1B des Erbium dotierten Lichtwellenleiters 1 ausgegeben und auf den Eingabeanschluß des optischen Schalters 5 aufgegeben.

Die Menge an Ausgabelicht des optischen Schalters 5 wird durch die sanfte positive Flanke des Steuersignals S'_c sanft gesteigert. Als Ergebnis erhält man am Ausgabeanschluß des optischen Schalters 5 einen Lichtimpuls mit einer sanften positiven Flanke. Dieser Lichtimpuls wird auf den optischen Auskoppler 4 aufgegeben, und der so gelieferte Lichtimpuls wird dann durch den optischen Auskoppler 4 aufgeteilt.

Der am Ausgabeanschluß 4B des optischen Auskopplers 4 erhaltene Ausgabelichtimpuls wird einem externen Gerät (nicht gezeigt) als Ausgabelichtimpuls dieses Lichtimpulsgenerators bereitgestellt.

Der am Ausgabeanschluß 4A erhaltene Ausgabelichtimpuls wird auf den Eingabeanschluß 3B des optischen Kopplers 3 aufgegeben. Der so gelieferte Lichtimpuls wird über den optischen Koppler 3, den Lichtisolator 7 und den Lichtwellenleiter 8 auf den Erbium dotierten Lichtwellenleiter 1 aufgebracht.

Als Ergebnis nimmt der Amplitudenpegel des Lichtsignals, das am Ausgabeanschluß 1B des Erbium-dotierten Lichtwellen leiters 1 ausgegeben wird, sanft zu und eine Mitkopplungs verstärkung findet in der optischen Schleife statt. Daher wird der Amplitudenpegel des vom optischen Schalter 5 gelieferten Lichtimpulses sanft erhöht.

Der vom optischen Schalter 5 ausgegebene Lichtimpuls wird vom optischen Auskoppler 4 geteilt, und ein Teil des geteilten Lichtimpulses wird am Ausgabeanschluß 4B ausgekoppelt. Als Ergebnis ist der Amplitudenpegel des vom optischen Auskoppler 4 erhaltenen Lichtimpulses P'_op dann größer.

Der andere, über den Ausgabeanschluß 4A erhaltene Lichtim puls durchläuft die optische Schleife, die aus dem optischen Koppler 3, dem Lichtisolator 7, dem Lichtwellenleiter 8, dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1, dem optischen Schalter 5 und dem optischen Auskoppler 4 besteht.

Auf diese Weise durchläuft ein Lichtimpuls mit einer sanf ten positiven Flanke wiederholt die optische Schleife, und eine Mitkopplungsverstärkung findet statt. Daher wird der Amplitudenpegel des Lichtimpulses jedesmal, wenn der Lichtimpuls die optische Schleife durchläuft, sanft angehoben. Die Wellen form des Lichtimpulses, der die optische Schleife durchläuft, hat keine Stufen, da der Lichtimpuls mit der sanft positiven Flanke stets auf den Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 aufgegeben wird.

Andererseits nimmt, wenn der Lichtimpuls am Ausgabeanschluß 1B des Erbium-dotierten Lichtwellenleiters 1 emittiert wird, die im Lichtleiter akkumulierte Energie infolge der Lichtemission ab. Deshalb sinkt der Pegel des Lichtimpulses P'_op sanft infolge der Energieabnahme in dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1.

Als Ergebnis erhält man am Ausgabeanschluß 4B einen Lichtimpuls P'_op mit einer sanften positiven Flanke und einer sanften negativen Flanke. Fig. 2B zeigt einen Lichtimpuls P'_opa als Beispiel für einen Lichtimpuls P'_op, der am Ausgabeanschluß 4B erhalten wird.

Fig. 3 zeigt eine ausführliche Wellenform des Lichtimpulses P'_opa. In Fig. 3 entspricht eine Zeit T'_b einem Zeitraum, in dem das Steuersignal 51 im Hochpegelzustand verbleibt, wie in Fig. 2A gezeigt, d. h. einem Zeitraum, während dessen der optische Schalter 5 im EIN-Zustand bleibt und die optische Schleife gebildet wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform erhält man den Lichtimpuls P'_opa, dessen Wellenform keine Stufen aufweist, wie in Fig. 3 gezeigt.

Aufgabe des Lichtwellenleiters 8 ist es, die Umlaufzeit für den Lichtimpuls durch die optische Schleife einzustellen. Wenn der Lichtwellenleiter 8 eine Glasfaser aus Quarz ist, breitet sich das Lichtsignal im Lichtwellenleiter mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 Meter in 5 Nanosekunden aus. Wenn die Länge der optischen Schleife im Bereich von etwa 20 Meter geändert wird, ändert sich die Zeit, die für einen Umlauf eines Lichtimpulses benötigt wird, in einem Bereich von etwa 100 Nanosekunden pro Zyklus. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Zeitdauer der positiven Flanke des Steuersignals S'_c so festgelegt, daß sie gleich der Zeit ist, die der Länge der optischen Schleife entspricht. Wenn zum Beispiel die Gesamtlänge der optischen Schleife 80 Meter beträgt, wird die positive Flanke des Steuersignals S'_c auf etwa 400 Nanosekunden festgelegt.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel des optischen Schalters 5. In Fig. 4 ist als Polarisationssteuerelement 51 ein Faradaysches Drehelement zu sehen. Das Polarisationssteuerelement 51 hat eine Spule 51a. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet einen Polarisator.

Das von dem Erbium-dotierten Lichtwellenleiter 1 ausgegebene Lichtsignal wird auf das Polarisationssteuerelement 51 als Eingabelicht aufgebracht. Ein dem Steuersignal S'_c entsprechender Strom wird auf die Spule 51a durch den Kontroller 6 des optischen Schalters 6 aufgegeben.

Als Ergebnis wird die Polarisationsebene des Eingabelichts durch das Polarisationssteuerelement 51 um einen Drehwinkel rotiert, und das gedrehte Licht wird vom Polarisationssteuerele ment ausgegeben. Der Drehwinkel des Ausgabelichts des Polarisa tionssteuerelements 51 wird über den Strom gesteuert, der die Spule 51a durchfließt.

Wie oben beschrieben hat die Wellenform des Steuersignals S'_c eine sanfte positive Flanke. Deshalb wird die Polarisati onsebene des Ausgabelichts des Polarisationssteuerelements 51 durch die sanfte positive Flanke des Steuersignals S'_c sanft gedreht.

Das Ausgabelicht des Polarisationssteuerelements 51 wird auf den Polarisator 52 als Eingabelicht aufgebracht. Dieser Polarisator 52 hat eine Polarisationsebene. Der Polarisator 52 gibt eine polarisierte Lichtkomponente aus, die in dem Eingabelicht enthalten ist und die die gleiche Polarisationsebe ne wie der Polarisator aufweist.

Wie oben beschrieben, wird die Polarisationsebene des Ausgabelichts des Polarisationssteuerelements aufgrund der positiven Flanke des Steuersignals S'_c sanft gedreht. Während das Steuersignal S'_c zusammen mit der sanften positiven Flanke ansteigt, wird der Drehwinkel zwischen der Polarisationsebene des Ausgabelichts des Polarisationssteuerelements 51 und der Polarisationsebene des Polarisators 52 langsam von π/2 bis 0 geändert. Daher nimmt die Menge an Licht, die durch den Polarisator 52 ausgegeben wird, sanft von 0 auf die maximale Menge zu.

Claims

1. Lichtimpulsgenerator mit:
einer Pumplichtquelle (2) zur Erzeugung von Pumplicht; und
einer optischen Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4) zur Erzeugung und zum Umlauf eines Lichtimpulses, wobei die optische Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4) folgendes umfaßt:
einen optischen Koppler (3) zur Einkopplung des Pumplichts in die optische Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4);
einen Lichtisolator (7) zur Übertragung des eingekoppelten Pumplichts und des Lichtimpulses in Umlaufrichtung der optischen Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4);
einen Erbium-dotierten Lichtwellenleiter (1) zur Verstär kung des Lichtimpulses, der durch den Lichtisolator (7) übertra gen wird;
einen optischen Schalter (5), der die optische Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4) öffnet oder schließt;
einen optischen Auskoppler (4) zur Auskopplung des Lichtimpulses aus der optischen Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4); und
ein Steuermittel (6) zur Erzeugung eines Steuersignals (S'_(c)) für den optischen Schalter (5), dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuersignals (S'_(c)) eine fortschreitende Öffnung des optischen Schalters (5) in Übereinstimmung mit seiner ansteigenden Flanke bewirkt, so daß die Menge an Licht, die durch den optischen Schalter (5) durchgelassen wird, in Übereinstimmung mit der Flanke des Steuersignals (S'_(c)) zunimmt,
wobei die Zeitdauer der ansteigenden Flanke des Steuersignals (S'_(c)) gleich der Zeitdauer ist, die für den Umlauf eines Lichtimpulses in der optischen Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4) benötigt wird, so daß der bei abrupter Betätigung des optischen Schalters (5) resultierende gestufte Lichtimpuls in einen breiteren, nicht-gestuften Lichtimpuls umgewandelt wird, der durch den optischen Auskoppler (4) aus der optischen Schleife (3, 7, 8, 1, 5, 4) ausgekoppelt wird.

2. Lichtimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Schalter (5) folgendes umfaßt:
ein Polarisationssteuerelement (51) zur Drehung der Polarisationsebene eines Eingabelichts um einen Drehwinkel, der auf dem Steuersignal (S'_(c)) basiert; und
einen Polarisator (52) zum Selektieren polarisierten Lichts, das aus dem Polarisationssteuerelement (51) austritt und eine vorbestimmte Polarisationsebene aufweist, und zur Ausgabe des selektierten polarisierten Lichts.