DE4240029A1 - Verfahren zum Übertragen von optischen Signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Es ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem der optische Verstärker bei einer Unterbrechung der optischen Übertragungs­ strecke aus Sicherheitsgründen auf eine gegenüber dem Normal­ betrieb geringere optische Ausgangsleistung geregelt wird. Die Unterbrechung wird im optischen Empfänger am Ausfall der opti­ schen Leistung erkannt und dem optischen Verstärker durch ein Alarmsignal gemeldet, das im optischen Verstärker die Leistungs­ reduktion bewirkt. Ist die Unterbrechung der optischen Übertragungsstrecke beendet, so sendet der optische Empfänger wieder das Einschaltsignal an den optischen Verstärker. Dieser erkennt daran, daß die Unterbrechung der optischen Übertragungsstrecke aufgehoben ist, und regelt den optischen Verstärker automatisch auf die normale Ausgangsleistung zurück.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es bei verzweigten Systemen zu einem Fehlverhalten führen kann, wenn optische Verbindungen vertauscht werden.

Ausgehend von dem vorgenannten Verfahren ist weiterhin vor­ geschlagen worden, daß nach dem Aufheben einer Unterbrechung vor dem Regeln des optischen Verstärkers auf die normale Aus­ gangsleistung eine kurze Pause eingeschaltet wird, in der die optische Ausgangsleistung auf Null geregelt wird. Der optische Empfänger wertet die optische Ausgangsleistung Null wie eine Unterbrechung der optischen Übertragungsstrecke und schaltet das Einschaltsignal für den optischen Verstärker ab.

Durch diese Quittung des optischen Empfängers erkennt der optische Verstärker, daß der optische Empfänger das Wiederherstellen der optischen Übertragungsstrecke registriert hat, und regelt die opti­ sche Ausgangsleistung des Verstärkers auf den Normalwert. Ein Nach­ teil des zuletzt erläuterten Verfahrens besteht darin, daß bei den bekannten optischen Verstärkern keine vollständige Abschaltung der Ausgangsleistung möglich ist; denn auch bei einer Abschaltung der Pumpquelle des optischen Verstärkers gelangt die am Eingang des op­ tischen Verstärkers liegende optische Leistung, wenn auch mehr oder weniger gedämpft, zum Ausgang des optischen Verstärkers. Eine ein­ wandfreie empfangsseitige Erkennung dieses Zustandes ist daher bei nicht definierten Dämpfungen zwischen Verstärker und Empfänger kaum möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Über­ tragen von optischen Signalen derart weiterzubilden, daß es den geforderten Eigenschaften optischer Verstärker Rechnung trägt und gleichzeitig die Sicherheitsanforderungen bei einer Unterbrechung der optischen Übertragungsstrecke voll und ganz erfüllt werden.

Die Aufgabe wird durch die in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch einen Verzicht auf das völlige Abschalten der Pump­ quelle des optischen Verstärkers werden die damit verbundenen Nach­ teile vermieden und die Sicherheitsanforderungen erfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer optischen Übertragungsstrecke mit Sender, Empfänger und optischem Verstärker,

Fig. 2A den zeitlichen Verlauf beim Ausschalten eines Einschaltsignals,

Fig. 2B den zu der Fig. 2A gehörenden zeitlichen Verlauf der Ausgangsleistung des optischen Verstärkers,

Fig. 2C den zeitlichen Verlauf beim Einschalten eines Einschaltsignals des optischen Empfängers und

Fig. 2D den zu Fig. 2C gehörenden zeitlichen Verlauf der Ausgangsleistung des optischen Verstärkers.

In Fig. 1 bezeichnet S einen optischen Sender und E einen optischen Empfänger. Zwischen Sender und Empfänger befindet sich eine Übertra­ gungsstrecke Ü, in die ein optischer Verstärker V eingeschleift ist. Der optische Verstärker V enthält eine optische Weiche 10, deren erster Eingang 11 mit dem optischen Sender S verbunden ist. An den Ausgang der optischen Weiche 10 schließt sich ein Faserverstärker 12 an, dem ein optischer Koppler 13 nachgeschaltet ist. Ein erster Ausgang 14 des op­ tischen Kopplers 13 ist über die Übertragungsstrecke Ü mit dem opti­ schen Empfänger E verbunden. Ein zweiter Ausgang 20 des optischen Kopp­ lers 13 steht über einen Detektor 21 mit einem ersten Eingang 22 eines Reglers 23 in Verbindung, an den sich eine Pumpquelle 24 anschließt, die mit einem zweiten Eingang 25 der optischen Weiche 10 in Verbindung steht. Der Regler 23 weist einen zweiten Eingang 26 auf, der mit dem Empfänger E, zum Beispiel über eine separate optische Leitung, verbun­ den ist. Ein dritter Eingang 27 des Reglers 23 ist mit einem Signal­ generator 28 verbunden, der ein niederfrequentes Signal abgibt.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist folgende.

Sendet der optische Sender S ein optisches Signal aus, so wird dieses in dem optischen Verstärker V auf eine durch den Regler 18 vorgegebene optische Ausgangsleistung N_AN verstärkt. Diese Ausgangsleistung wird im folgenden als normale Ausgangsleistung des optischen Verstärkers V bezeichnet. Das mit dem optischen Verstärker V verstärkte Signal ge­ langt dann über die optische Übertragungsstrecke Ü an den optischen Empfänger E. Tritt zum Beispiel zu einem Zeitpunkt t_AE (Fig. 2A) eine Unterbrechung der optischen Übertragungsstrecke Ü ein, so gelangt ein von dem Empfänger E an den optischen Verstärker abgegebenes Einschalt­ signal U_E nicht mehr an den Verstärker V bzw. an den zweiten Eingang 26 des Reglers 18; vgl. Spannung U_A in Fig. 2A. Die Unterbrechung des Einschaltsignals wird von dem optischen Verstärker V als Alarmsignal interpretiert, durch das der Regler 18 den optischen Verstärker auf eine verringerte Ausgangsleistung N_AV regelt. Die Verringerung der Ausgangsleistung wird so gewählt, daß das an der Unterbrechungsstelle der Übertragungsstrecke austretende Licht für das menschliche Auge ungefährlich ist. Infolge des Regelvorgangs tritt die Verringerung der Ausgangsleistung des optischen Verstärkers V mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung t_V ein; vgl. Fig. 2B.

Wird die Unterbrechung in der optischen Übertragungsstrecke zu einem Zeitpunkt t_AA (Fig. 2C) beseitigt, erkennt der optische Empfänger E das mit der verringerten Ausgangsleistung N_AV ausgesendete optische Signal. Gleichzeitig gelangt auch das von dem Empfänger E abgegebene Einschaltsignal wieder über die nicht mehr unterbrochene Übertragungs­ strecke Ü an den optischen Verstärker V bzw. an den zweiten Eingang 26 des Reglers 23. Das von dem optischen Verstärker V abgegebene optische Signal der verringerten Ausgangsleistung N_AV wird nun, wie in Fig. 2D gezeigt, für eine kurze Zeit t_M niederfrequent moduliert. Die Modula­ tion erfolgt durch eine dem Strom der Pumpquelle 24 überlagerte Nieder­ frequenz des Signalgenerators 28. Der optische Empfänger E wertet die Modulation als weiteres Kriterium dafür, daß die Unterbrechung aufge­ hoben ist, und quittiert dies durch erneutes Abschalten des Einschalt­ signals für eine definierte Zeit t_P. Nur wenn dieses Abschalten des Einschaltsignals innerhalb einer vorgegebenen Zeit t_W nach dem Senden des Modulationssignals erfolgt, regelt der optische Verstärker seine Ausgangsleistung nach Ablauf einer Verzögerung t_A auf den normalen Wert N_AN zurück.

Die Modulation kann, wie in Fig. 2D gezeigt, durch eine digitale Kodie­ rung erzeugt werden. Unter Umständen kann die niederfrequente Modulation auch mit veränderlicher Frequenz stattfinden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Übertragen von optischen Signalen von einem optischen Sender über eine einen optischen Verstärker ent­ haltende Übertragungsstrecke zu einem optischen Empfänger, wobei der optische Empfänger ein Einschaltsignal an den optischen Verstärker abgibt, der dadurch auf seine normale Ausgangsleistung geregelt wird, und wobei der optische Empfänger bei einer Unterbrechung der Übertragungsstrecke kein Einschaltsignal an den optischen Verstärker abgibt, der dadurch auf eine verringerte Ausgangsleistung geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung (N_AV) des optischen Verstärkers (V) nach der Beseitigung der Unterbrechung für eine kurze Zeit (t_M) einer nieder­ frequenten Modulation unterworfen und anschließend auf die normale Ausgangsleistung (N_AN) geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niederfrequente Modulation durch eine digitale Kodierung erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niederfrequente Modulation mit veränderbarer Frequenz durch­ geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der optische Empfänger (E) nach dem Erkennen der modulierten Ausgangsleistung (N_AV) das Einschaltsignal für eine bestimmte Zeit (t_P) unterbricht und daß der opti­ sche Verstärker (V) nach erkannter Unterbrechung die Aus­ gangsleistung auf den normalen Wert (N_AN) regelt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Verstärker (V) die Ausgangsleistung nur auf den normalen Wert (N_AN) regelt, wenn er die Unterbrechung des Einschaltsignals innerhalb einer bestimmten Zeit (t_W) er­ kannt hat.