DE19645542A1

DE19645542A1 - Optisches Signalübertragungssystem

Info

Publication number: DE19645542A1
Application number: DE1996145542
Authority: DE
Inventors: Stefan Wannenmacher
Original assignee: Lucent Technologies Network Systems GmbH
Current assignee: Lucent Technologies Network Systems GmbH
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1998-05-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System zur Signalübertragung, ins besondere zur Nachrichtenübertragung, mit einem faseroptischen Verstärker.

Mittels eines faseroptischen Verstärkers zur direkten Verstärkung eines optischen Signals ist es möglich, die Übertragungsgeschwindigkeit oder die Übertragungs länge eines optischen Übertragungssystems zu erhöhen. Dabei kann in vielen Fällen auf komplizierte optoelektronische Systeme zur Signalregeneration verzich tet werden. Mittels eines derartigen faseroptischen Verstärkers kann Licht in ei nem bestimmten Wellenlängenbereich mit einem Lichtwellenleiter in Form einer Glasfaser verstärkt werden, wenn diese im Kern mit einem laseraktiven Element, z. B. mit Erbium (Er³⁺) oder Praseodymium (Pr³⁺), dotiert wird. Diese laseraktiven Elemente werden durch Absorbtion von mittels einer Pumplichtquelle erzeugtem Pumplicht bei einer Wellenlänge von z. B. 980 nm oder 1017 nm optisch angeregt, wenn dieses die dotierte Glasfaser durchläuft. Durch stimulierte Emission im Wel lenlängenbereich des zu verstärkenden Signallichts, insbesondere bei einer Wel lenlänge von 1550 nm oder 1300 nm, erfolgt die direkte optische Verstärkung des Signals. Dabei durchlaufen das Pumplicht und das Signallicht gemeinsam die Glasfaser.

Bei einem üblichen faseroptischen Verstärker werden Signal- und Pumplicht auf den Eingang eines ersten Wellenlängenmultiplexers (WDM, "Wavelength Division Multiplexer/Demultiplexer") geführt. Ein derartiger Wellenlängenmultiplexer (WDM) ist z. B. in der EP 0 607 570 A1 beschrieben. Das Signallicht und das Pumplicht verlassen den Wellenlängenmultiplexer gemeinsam in einer Glasfaser und werden in die dotierte Faser eingekoppelt. Dort wird das Pumplicht teilweise absorbiert und das Signal optisch verstärkt. Das am Ende der dotierten Faser verbleibende, restliche Pumplicht wird in einem zweiten Wellenlängenmultiplexer, der dem ersten exakt entsprechen kann, vom verstärkten Signal abgetrennt. Das verstärkte Signal steht dann am Ausgang des zweiten Wellenlängenmultiplexers zur Verfü gung. Zur Anpassung unterschiedlicher Feldradien innerhalb aneinander gekop pelter Glasfasern sind an derartigen Koppelstellen zwischen den einzelnen Fasern sogenannte Strahltransformatoren angeordnet.

Bezüglich der Richtung, in der das Pumplicht und das Signallicht die dotierte Fa ser durchlaufen, bestehen prinzipiell mehrere Möglichkeiten. So können das Sig nallicht und das Pumplicht die dotierte Faser in derselben oder in entgegengesetz ter Richtung durchlaufen. Dies wird als kodirektionales bzw. kontradirektionales Pumpen bezeichnet. Auch kann das Pumplicht von beiden Seiten in die dotierte Faser oder Glasfaser eingekoppelt werden, was als bidirektionales Pumpen be zeichnet wird. Ein faseroptischer Verstärker, dessen dotiertes Faserstück von bei den Seiten mittels Pumplicht gespeist werden kann, ist z. B. aus der europäischen Patentanmeldung EP-0 485 813 A2 bekannt.

Bei einem üblicherweise in einem derartigen optischen Signalübertragungssystem eingesetzten optischen Verstärker wird häufig nicht die zur Verfügung stehende Pumpleistung in eine größtmögliche Verstärkung umgesetzt. Grund hierfür ist eine erhebliche Dämpfung bei der Verbindung oder Kopplung von Fasern verschiede ner Baugruppen. So weisen Standardeinmodenfasern zur Signalübertragung und die Fasern des oder jedes Wellenlängenmultiplexers sowie die dotierte Faser im allgemeinen unterschiedliche Kerndurchmesser und unterschiedliche numerische Apparaturen auf, die in unterschiedlichen Feldradien der Strahlung resultieren. Zwar können durch diese Dämpfung entstehende Verluste durch optische Einrich tungen zur Anpassung der Feldradien, insbesondere durch Strahltransformatoren, verringert werden. Allerdings müssen diese mit hohem Aufwand besonders sorg fältig ausgeführt werden, um beim Aufbau des faseroptischen Verstärkers uner wünschte Reflexionen zu vermeiden. Da sowohl bei kodirektional und kontradi rektional als auch bei bidirektional gepumptem Verstärker eine Anpassung der Feldradien häufig an mehr als vier Stellen vorgenommen werden muß, erfahren aufgrund dieser hohen Anzahl von Anpassungen - insbesondere auch durch den Einsatz von Wellenlängenmultiplexern - das Signal- und das Pumplicht unerwün schte Dämpfungen, die die Leistungsfähigkeit des faseroptischen Verstärkers reduzieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches System zur Sig nalübertragung, insbesondere zur Nachrichtenübertragung, mit einem faseropti schen Verstärker anzugeben, mit dem eine möglichst hohe optische Verstärkung bei gleichzeitig besonders einfachem Aufbau erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem faseroptischen Verstärker, dessen an eine Pumplichtquelle ankoppelbare dotierte Faser an einem Faserende ein wellenlängenselektives Filter aufweist. Dieses, vorzugsweise durch eine Ver spiegelung des Faserendes realisierte Filter bewirkt eine Reflexion lediglich des Signallichts in die dotierte Faser, während es das Pumplicht zumindest annähernd ungehindert passieren läßt. Das wellenlängenselektive Filter oder Faserende ist somit lediglich für das Pumplicht transparent.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß ein geringer baulicher Auf wand und eine erhebliche Erhöhung der Verstärkung bei einer vorgegebenen Pumpleistung erzielt werden können, wenn das Signal die dotierte Faser mehr fach durchläuft. Dies kann durch Reflexion lediglich des Signals am Ende der do tierten Faser erfolgen, da erkanntermaßen die Reflexion des Pumplichts auf die se Erhöhung der Verstärkung praktisch keinen Einfluß hat. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Länge der dotierten Faser geeignet gewählt ist. Weil das Pump licht und das Signallicht unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, kann eine Trennung durch Wellenlängenselektion erfolgen, so daß lediglich das Signal am Ende der dotierten Faser reflektiert wird, während das Pumplicht diese Stelle möglichst ungehindert passiert. Daher kann vorteilhafterweise das Pumplicht am wellenlängenselektiven Faserende in die dotierte Faser eingekoppelt werden. Die Reflexion des Signallichts bei gleichzeitiger Transparenz für das Pumplicht kann z. B. durch eine wellenlängenselektive Verspiegelung des Faserendes der dotier ten Faser oder durch Nutzung der Bragg'schen Reflexionsbedingungen realisiert werden.

Um zusätzlich Pumpleistung in die dotierte Faser einbringen zu können, ist in die se vorteilhafterweise zusätzliches Pumplicht am Beginn der dotierten Faser ein koppelbar. Die Einkopplung erfolgt vorzugsweise über einen optischen Koppler in Form eines Wellenlängenmultiplexers und über das dem wellenlängenselektiven Faserende gegenüberliegende Faserende. Wird an dieser Stelle kein zusätzliches Pumplicht eingekoppelt und ist darüber hinaus sichergestellt, daß das die dotierte Faser durchlaufende und an dessen Eingang ankommende restliche Pumplicht keinen Störungseffekt auslöst, kann der Wellenlängenmultiplexer am Eingang der dotierten Faser entfallen.

Die wellenlängenselektive Verspiegelung des Faserendes kann durch eine inter ferenzoptische Schicht realisiert werden. Diese Schicht oder Beschichtung ist entweder direkt auf dem Faserende der dotierten Faser oder auf einer diesem zugeordneten Linse, z. B. einer Gradientenindexlinse, zur Einkopplung des Pump lichts aufgebracht. Alternativ kann das Pumplicht auch über eine Glasfaser an der Stelle des wellenlängenselektiven Filters in die dotierte Faser eingekoppelt wer den. Auch kann an dem Faserende anstelle der interferenzoptischen Schicht ein Bragg-Gitter oder Bragg-Reflektor als wellenlängenselektives Filter vorgesehen sein, so daß das Signallicht reflektiert wird und das Pumplicht ungehindert passieren kann.

Das wellenlängenselektiv verspiegelte Faserende kann dabei derart ausgebildet sein, daß dort ein Fabry-Perot-Interferometer für das Signallicht realisiert ist. Zur Vermeidung eines Fabry-Perot-Interferometers wird die dotierte Faser zweck mäßigerweise am wellenlängenselektiv verspiegelten Faserende schräg geschnit ten und somit schräg auslaufend ausgebildet.

Zur Trennung des zu verstärkenden Eingangssignals und des verstärkten Aus gangssignals ist die dotierte Faser zweckmäßigerweise eingangsseitig mit einem optischen Zirkulator verbunden. Zur Anpassung unterschiedlicher Feldradien ist dabei im Übergang vom optischen Zirkulator zur dotierten Faser ein Strahltrans formator zur Feldradienanpassung vorgesehen.

Für den Fall, daß innerhalb des optischen Signalübertragungssystems Verbin dungsstellen zwischen zwei Fasern oder Glasfasern vorgesehen sind, z. B. bei Einsatz eines Wellenlängenmultiplexer am Eingang der dotierten Faser, ist vor teilhafterweise zur Kopplung der dotierten Faser mit einer weiteren Faser ein Strahltransformator vorgesehen. Dieser kann z. B. durch eine Gradientenindex linse realisiert sein. Alternativ können zur Strahltransformation an solchen Ver bindungs- oder Koppelstellen auch Abwärts- oder Aufwärtstaper als Fasertaper eingesetzt sein.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch Einsatz eines wellenlängenselektiven Filters am Faserende der dotierten Faser ei nes faseroptischen Verstärkers, vorzugsweise in Form einer wellenlängenselek tiven Verspiegelung dieses Faserendes, nicht nur eine hohe Verstärkung des Sig nals oder Signallichtes erzielt wird, da dieses durch Rückreflexion in die dotierte Faser diese zweimal durchläuft. Vielmehr ist gleichzeitig aufgrund der Trans parenz dieses wellenlängenselektiven Faserendes für Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich eine Einkopplung des diesem Wellenlängenbereich ent sprechenden Pumplichts an dieser Stelle möglich, so daß ein zusätzlicher Koppler zum Einkoppeln des Pumplichts entfallen kann. Dadurch und durch die damit ver bundene Einsparung von Strahltransformatoren an Faserübergängen wird eine erhebliche Einsparung sonst üblicher Bauelemente für ein derartiges optisches Signalübertragungssystem erreicht, da die Anzahl an Strahltransformatoren auf einen einzigen reduziert werden kann. Verluste durch Dämpfungen aufgrund von Feldradienanpassungen an Faserübergängen sind somit erheblich reduziert.

Während in Folge der Rückreflexion des Signals in die dotierte Faser eine Erhö hung der Signalverstärkung von größer oder gleich 10 dB bei vorgegebener Pump leistung erzielt wird, kann das Pumplicht mit hoher Effizienz in die dotierte Phase eingekoppelt werden, da es vor Eintritt in die dotierte Faser keinen Koppler oder Wellenlängenmultiplexer und keinen Strahltransformator passieren muß. Ein Wellenlängenmultiplexer kann daher entfallen. Die Anzahl der Stellen, an denen unterschiedliche Feldradien angepaßt werden müssen, ist auf eine einzelne Stelle zwischen der dotierten Faser und einer Standardeinmodenfaser eines optischen Zirkulators zur Trennung des zu verstärkenden Eingangssignals vom verstärkten Ausgangssignal reduziert. Da im günstigsten Fall weder zusätzliche Strahltrans formatoren noch Wellenlängenmultiplexer erforderlich sind, ist die Anzahl unter schiedlicher Baugruppen zur Herstellung eines solchen faseroptischen Verstär kers erheblich reduziert.

Darüber hinaus kann das Übertragungsverhalten des faseroptischen Verstärkers verbessert werden, da aufgrund der Realisierbarkeit eines Fabry-Perot-Interfero meters für das Signallicht bei geeignet dimensionierter Pumplichteinkopplung am wellenlängenselektiv verspiegelten Faserende der dotierten Faser eine Beeinflus sung der Form der Übertragungsfunktion des faseroptischen Verstärkers möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werde anhand einer Zeichnung näher erläu tert. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch einen faseroptischen Verstärker eines optischen Signal übertragungssystems mit wellenlängenselektivem Filter am dotierten Faserende,

Fig. 2 einen faseroptischen Verstärker gemäß Fig. 1 mit einem Wellenlän genmultiplexer am Eingang der dotierten Faser,

Fig. 3a-3e alternative Varianten zur Pumplichteinkopplung in die dotierte Faser an dessen verspiegeltem Faserende und

Fig. 4a-c alternative Varianten zur Feldradienanpassung zweier Fasern (Strahltransformation).

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der faseroptische Verstärker 1 gemäß Fig. 1 ist Teil eines optischen Systems zur Signalübertragung, insbesondere zur Nachrichtenübertragung. Er umfaßt eine do tierte Faser 2, die bezüglich eines zu übertragenden Signals SL eingangsseitig über einen Strahltransformator 3 mit einem optischen Zirkulator 4 und ausgangs seitig mit einem wellenlängenselektiven Filter 5 zur Einkopplung von Pumplicht PL eines Pumplasers 6 verbunden ist. Ein optisches Signal SL_E erreicht den opti schen Zirkulator 4 an dessen Eingang E. Dieses Signal SL_E wird mittels des opti schen Zirkulators 4 auf dessen Anschluß B weitergeleitet und trifft von dort auf die durch den Strahltransformator 3 realisierte Verbindung zwischen einer Standard einmodenfaser 7 des optischen Zirkulators 4 und der dotierten Faser 2.

Der Strahltransformator 3 dient zur Anpassung unterschiedlicher Feldradien und damit zur Reduzierung von Koppelverlusten an dieser Stelle durch Strahltransfor mation. Eine reflexionsfreie Ausführung ist an dieser Stelle besonders wichtig (Fig. 4). Das zu verstärkende Signal oder Signallicht SL_E durchläuft die dotierte Faser 2 und wird im Bereich des wellenlängenselektiven Filters 5 reflektiert, so daß es die dotierte Faser 2 ein zweites Mal durchläuft. Dazu ist das im Bereich des Filters 5 vorgesehene Faserende 8 der dotierten Faser 2 wellenlängenselektiv verspiegelt (Fig. 3). Bei beiden Durchläufen wird das Signal SL_E verstärkt für den Fall, daß die dotierte Faser 2 einen optischen Gewinn liefert. Dazu wird auf der dem verspiegelten Faserende 8 der dotierten Faser 2 gegenüberliegenden Seite des Filters 5 Pumplicht PL eingekoppelt, das in Form eines koliminierten Laser strahls vom Pumplaser 6 erzeugt wird. Das nun verstärkte Signal SL_A wird nach Passieren des Strahltransformators 3 und damit der Verbindung zwischen der do tierten Faser 2 und der Standardeinmodenfaser 7 des optischen Zirkulators 4 von dessen Anschluß B auf dessen Ausgang A weitergeleitet. Dort steht das verstärk te Signal SL_A zur Verfügung.

Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Anordnung des faseroptischen Verstärkers 1 ist zwischen den optischen Zirkulator 4 und der dotierten Faser 2 ein Koppler 9 in Form eines Wellenlängenmultiplexers (WDM) eingefügt. Außerdem ist ein weiterer Strahltransformator 3' in der Signalleitung 7 vorgesehen. Eine mit einem zweiten Pumplaser 10 verbundene Faser oder Glasfaser 11 verläuft innerhalb des Kop plers 9 über einen Teil ihrer Länge parallel zu einer mit der Standardeinmoden faser 7 verbundenen Faser oder Glasfaser 7', so daß vom zweiten Pumplaser 10 erzeugtes Pumplicht PL' an dieser Stelle nahezu vollständig in die Glasfaser 7' eingekoppelt werden kann. Somit kann mittels des zweiten Pumplasers 10 der dotierten Faser 2 über deren dem Faserende 8 gegenüberliegenden Faserende 8' zusätzlich Pumplicht PL' zugeführt werden. Die dotierte Faser 2 kann dann von beiden Seiten aus, d. h. über beide Faserenden 8, 8', mit Pumplicht PL bzw. PL' versorgt werden. Durch diese Anordnung kann die Rauschzahl gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 1 reduziert werden. Außerdem erhöhen sich die Ver stärkung und die Sättigungsausgangsleistung des faseroptischen Verstärkers 1.

Fig. 3 zeigt alternative Ausgestaltungen einer wellenlängenselektiven Verspie gelungen des Faserendes 8 der dotierten Faser 2 in Form einer interferenz optischen Beschichtung 12 zur Realisierung des Filters 5 sowie alternative Mög lichkeiten zur Einkopplung des Pumplichts PL am Faserende 8 der dotierten Fa ser 2. Dabei ist gemäß den Fig. 3a und 3b die wellenlängenselektive Verspie gelung in Form der interferenzoptischen Beschichtung 12 direkt am Faserende 8 der dotierten Faser 2 angebracht. Zur Erleichterung der Montage kann die dotierte Faser 2 an deren dortigem Faserende 8 gefaßt oder eingefaßt sein. Die Einkop plung des (kolliminierten) Pumplichts PL erfolgt gemäß der Ausführungsvariante nach Fig. 3a über eine Sammellinse 13. Dabei ist dort eine Einfassung 14 lediglich auf der der dotierten Faser 2 zugewandten Seite der wellenlängenselektiven Ver spiegelung 12 vorgesehen.

Eine alternative Ausführungsvariante zur Einkopplung des Pumplichts PL zeigt Fig. 3b. Anstelle der Sammellinse 13 ist hier eine Gradientenindexlinse 15 (Stablinse, GRIN-Linse) vorgesehen. Die interferenzoptische Beschichtung 12 kann auf der dotierten Faser 2 oder auf der Gradientenindexlinse 15 aufgebracht sein. Die dotierte Faser 2 kann wiederum mit einer Einfassung 14 versehen sein.

Eine weitere Ausführungsvariante mit einer weiteren Glasfaser 16 zur Einkop plung des von dem Pumplaser 6 erzeugten Pumplichts PL zeigt Fig. 3c. Die do tierte Faser 2 und die Glasfaser 16 können wiederum jeweils mit einer Einfas sung 14, 14' versehen sein. Bei dieser Konfiguration kann ein (nicht dargestellter) Strahltransformator vorteilhaft sein.

Ferner zeigt Fig. 3d eine Ausführungsvariante, nach der die Verspiegelung 12 auf der Gradientenindexlinse 15 angebracht ist. Die gemäß dieser Ausführungsvarian te gerade geschnittene dotierte Faser 2 ist im Fokuspunkt der Gradientenindexlin se 15 angebracht. Dieser sollte in der Endfläche der verspiegelten Gradientenin dexlinse 15 oder in geringem Abstand davor sein. Die Gradientenindexlinse 15 und die dotierte Faser 2, d. h. deren Faserende 8, können wiederum verklebt sein.

Im Falle einer Beabstandung der dotierten Faser 2 gegenüber der Gradientenin dexlinse 15 wird ein Fabry-Perot-Interferometer gebildet, dessen freie Spektralbe reiche durch den Interferenzabstand d bestimmt werden. Die Reflektivität wird durch die Brechzahl des Mediums zwischen der Gradientenindexlinse 15 und der dotierten Faser 2 bestimmt. Bei einer geeigneten Dimensionierung kann damit ei ne Verschiebung des Maximums der Verstärkung des faseroptischen Verstär kers 1 bezüglich der Wellenlänge realisiert werden. Diese Möglichkeit ist insbe sondere bei einem faseroptischen Verstärker 1 für die analoge optische Nachrich tenübertragung von Bedeutung.

Eine der Ausführungsform gemäß Fig. 3d ähnliche Ausgestaltung des Übergangs zwischen dem Faserende 8 der dotierten Faser 2 und der die Verspiegelung 12 tragenden Gradientenindexlinse 15 zeigt Fig. 3e. Anhand der dort herausgezeich neten Vergrößerung dieses Übergangs ist ein Schrägschnitt 17 des Faserendes 8 der dotierten Faser 2 erkennbar. Aufgrund des gegenüber der Achse M1 der Gra dientenindexlinse 15 schrägen oder abgewinkelten Verlaufs der Achse M2 der do tierten Faser 2, insbesondere dessen Faserendes 8, wird die Bildung eines Fabry- Perot-Interferometers zwischen der dotierten Faser 2 und der verspiegelten Gradi entenindexlinse 15 zumindest weitgehend vermieden.

Das Filter 5 kann somit durch eine wellenlängenselektive Verspiegelung 12 der dotierten Faser 2 an einem Faserende 8 realisiert werden. Die Verspiegelung 12 wiederum kann entweder direkt auf dem Faserende 8 der dotierten Faser 2 oder auf einer diesem Faserende 8 zugewandten und damit diesem Faserende 8 direkt zugeordneten Gradientenindexlinse 15 aufgebracht sein.

Alternativ kann das wellenlängenselektive Filter 5 auch durch ein Bragg-Gitter am Faserende 8 der dotierten Faser 2 realisiert sein. Dieses Bragg-Gitter ist dann derart dimensioniert, daß das Signal SL_E möglichst vollständig reflektiert wird, während das Pumplicht PL diese Stelle weitgehend ungehindert passieren kann.

Fig. 4 zeigt beispielhaft Möglichkeiten zur Anpassung unterschiedlicher Feldradien zweier Fasern. Eine derartige Feldradienanpassung ist gemäß Fig. 1 zwischen der Standardeinmodenfaser 7 des optischen Zirkulators 4 und der dotierten Fa ser 2 im Bereich des Strahltransformators 3 vorgesehen. Weitere Feldradienan passungen sind gemäß Fig. 2 an beiden Seiten der Glasfaser 7' vorgesehen, d. h einerseits im Bereich des Strahltransformators 3' zwischen der Standardeinmo denfaser 7 des optischen Zirkulator 4 und der Glasfaser 7' des Wellenlängenmulti plexer 9 und andererseits im Bereich des Strahltransformators 3 zwischen der Glasfaser 7' und der dotierten Faser 2.

Fig. 4a zeigt die Kopplung zweier Fasern 2, 7, 7' mittels einer Gradientenindexlin se 18. Zur Vermeidung von Reflexionen sind in nicht näher dargestellter Art und Weise die jeweiligen Endflächen der Fasern 2, 7, 7' und der jeweiligen Gradien tenindexlinse 18 entspiegelt. Alternativ oder zusätzlich können diese Faserenden und die Endflächen der Gradientenindexlinse 18 schräg geschnitten sein. Da durch wird eine reflexionsarme Strahlführung erzielt.

Die Fig. 4b und 4c zeigen alternative Möglichkeiten der Strahltransformation mittels sogenannter Fasertaper 19 und 20 am Beispiel des Strahltransformators 3 gemäß Fig. 1 und des Strahltransformators 3' gemäß Fig. 2 mit einer Kopplung zwischen den Fasern 2 und 7 bzw. zwischen den Fasern 7 und 7'. Beim Abwärts taper 19 gemäß Fig. 4b verjüngt sich diejenige Faser, hier die Faser 7, deren Feldradius im Vergleich zur angekoppelten Faser, hier der Faser 2, kleiner ist. Dadurch wird der das Pumplicht PL oder das Signallicht SL tragende Lichtstrahl in dieser Faser 7 allmählich schwächer geführt, wobei dessen Kernradius KR ab nimmt und damit dessen Feldradius zunimmt. Bei geeigneter Dimensionierung wird exakt der Feldradius der angekoppelten Faser 2 erreicht, so daß eine be sonders verlustarme Kopplung der Fasern 2, 7 ermöglicht wird.

Beim Aufwärtstaper 20 gemäß Fig. 4c verdickt sich die Faser 7' mit dem im Ver gleich zur angekoppelten Faser 7 kleineren Feldradius zu deren Faserende hin. Dadurch nimmt der Kernradius KR der Faser 7' und damit der Feldradius zu. Beim Aufwärtstaper 20 ist besonders auf die Einhaltung der monomode Bedingung zu achten.

Bei beiden Fasertapern 19 und 20 können die Fasern 2, 7 bzw. 7, 7' verschweist, verklebt oder stumpf gekoppelt sein. Ist ein Verschweißen der Fasern 2, 7 bzw. 7 bzw. 7' nicht möglich, so können die aneinander stoßenden Faserenden zur besseren Unterdrückung von Reflexionen auch schräg geschnitten sein. Auch kann zwischen die anzukoppelnden und damit anzupassenden Fasern 2, 7 oder 7, 7' ein weiteres spezielles (nicht dargestelltes) Faserstück eingebaut werden, an dem der Fasertaper 19 bzw. 20 zur Strahltransformation realisiert ist.

Bezugszeichenliste

1

faseroptischer Verstärker

2

dotierte Faser

3

,

3

' Strahltransformator

4

optischer Zirkulator

5

wellenlängenselektives Filter

6

Pumplaser

7

,

7

' Glasfaser

8

(verspiegeltes) Faserende

8

' Faserende

9

Koppler/Wellenlängenmultiplexer

10

Pumplaser

11

Glasfaser

12

Verspiegelung

13

Linse

14

,

14

' Einfassung

15

Gradientenindexlinse (GRIN-Linse)

16

Glasfaser

17

Schrägschnitt

18

Gradientenindexlinse

19

Abwärtstaper

20

Aufwärtstaper
A Ausgang von

4

B Anschluß von

4

E Eingang von

4

KR, KR' Kernradius
PL, PL' Pumplicht
SL_E

zu verstärkendes Signal
SL_A

verstärktes Signal
M1 Linsenachse
M2 Faserachse
d Interferenzabstand

Claims

1. Optisches System zur Signalübertragung, insbesondere zur Nachrichten übertragung, mit einem faseroptischen Verstärker (1), dessen an eine Pump lichtquelle (6) ankoppelbare dotierte Faser (2) an einem Faserende (8) ein wellenlängenselektives Filter (5) aufweist, das Signallicht (SL_E) in die dotierte Faser (2) zurückreflektiert und Pumplicht (PL) passieren läßt.

2. Optisches System nach Anspruch 1, wobei das wellenlängenselektive Filter (5) durch eine Verspiegelung (12) des Faserendes (8) der dotierten Faser (2) mit einer interferenzoptischen Schicht (12) realisiert ist.

3. Optisches System nach Anspruch 1, wobei das wellenlängenselektive Filter (5) ein Bragg-Gitter ist.

4. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Pumplicht (PL) am wellenlängenselektiven Faserende (8) in die dotierte Faser (2) ein koppelbar ist.

5. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei am dem wellen längenselektiven Faserende (8) gegenüberliegenden Faserende (8') zusätz liches Pumplicht (PL') in die dotierte Faser (2) einkoppelbar ist.

6. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem am wellenlän genselektiven Faserende (8) ein Fabry-Perot-Interferometer für das Signallicht (SL_E) realisiert ist.

7. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die dotierte Fa ser (2) mit einem optischen Zirkulator (4) verbunden ist.

8. Optisches System nach Anspruch 7, wobei im Übergang vom optischen Zirku lator (4) zur dotierten Faser (2) ein Strahltransformator (3, 3') zur Feldradien anpassung vorgesehen ist.

9. Optisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei am dem wellen längenselektiven Faserende (8) gegenüberliegenden Faserende (8') ein opti scher Koppler (9), vorzugsweise ein Wellenlängenmultiplexer (WDM), ange ordnet ist.

10. Optisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem die Schicht (12) zur Verspiegelung auf das Faserende (8) der dotierten Faser (2) aufge bracht ist, wobei das Pumplicht (PL) über eine Linse (13) in die dotierte Faser (2) einkoppelbar ist.

11. Optisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem das Faseren de (8) der dotierten Faser (2) einer Linse (15), vorzugsweise einer Gradien tenindexlinse, zugewandt ist, die die Schicht (12) zur Verspiegelung trägt.

12. Optisches System nach Anspruch 11, wobei das Faserende (8) der dotierten Faser (2) schräg verlaufend ausgebildet und mit einem Schrägschnitt (17) versehen ist.

13. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Pumplicht (PL) über eine Glasfaser (16) in die dotierte Faser (2) einkoppelbar ist.

14. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem zur Strahl transformation eine Gradientenindexlinse (18) vorgesehen ist.

15. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem zur Strahl transformation ein Fasertaper (19, 20) vorgesehen ist.