FI102650B - Telejohto optisin kuiduin ja erillisin huoltokanavin - Google Patents

Description

102650

Telejohto optisin kuiduin ja erillisin huoltokanavin -Teleledning med optiska fibrer och separata servicekanaler.

5

Esillä oleva keksintö liittyy telejohtoon optisin kuiduin, joka on varustettu riippumattomalla kanavalla huoltoyhteyksiä varten.

10 Tietoliikennejohdot, jotka ovat sopivia suurten etäisyyksien yhteyksiä varten, tarjoavat tavallisesti tilaajien käyttöön asetettuja tietoliikennesignaaleja varten käytettyjen kanavien lisäksi huoltoliikenteen siirtoon soveltuvan riippumattoman kanavan.

15

Sellaiset huoltosignaalit voivat olla eri tyyppisiä, esim. ohjaus- tai komentosignaaleja johdon varrella sijaitseville laitteille, kuten vahvistimille tai toistimille, tai johdon varrella ja johdon väli- tai pääteasemalla toimivan 20 huoltohenkilökunnan välistä tietoliikennettä varten.

Optisin kuiduin varustetuissa telejohdoissa, jotka on säännöllisin välein varustettu toistimin siirrettyjen signaalien vahvistamista varten, voidaan huoltosignaaleja 25 varten käyttää yhtä tai useampaa tietoliikennekanavaa, jotka huoltosignaalien lähettämistä tai vastaanottamista varten ovat saatavilla jokaisessa toistimessa, jossa optiset signaalit ilmaistaan ja muunnetaan sähkösignaa-leiksi, vahvistetaan elektronisesti ja lähetetään jälleen 30 optisessa muodossa kohti osoiteasemaa.

Sellaisissa toistimissa sähkömuotoon muunnettu huoltosig-naali voidaan helposti vastaanottaa ja käyttää haluttuja tarkoituksia varten, ja samalla tavalla voidaan signaali 35 syöttää sähkömuodossa toistimeen ja sitten muuntaa optiseksi signaaliksi muiden signaalien mukana, jotka vahvistetaan ja lähetetään linjaa pitkin.

2 102650

Nykyisin ovat kuitenkin sellaiset optisin kuiduin varustetut telejohdot osoittautuneet tarkoituksenmukaisiksi, joissa elektronista tyyppiä olevien toistimien sijasta käytetään optisia vahvistimia, jotka pystyvät vahvistamaan 5 signaalin muuntamatta sitä sähkömuotoon.

Sellaisilla johdoilla ei tunnetuilla elektronisilla laitteilla ole mahdollista syöttää kuituun signaaleja tai ottaa kuidusta signaaleja, jota kuitua pitkin signaalit siirre-10 tään, koska signaalit ovat käytettävissä pelkästään optisessa muodossa, myös vahvistimilla.

Näin ollen muodostuu ongelmaksi syöttää huoltosignaaleja mahdollisesti optisin vahvistimin varustettuun optiseen 15 telejohtoon ja ottaa johdosta huoltosignaaleja vaikuttamalla näihin signaaleihin optisessa muodossa.

On olemassa tunnettuja laitteita, joita sanotaan optisiksi kytkimiksi, joilla optiseen kuituun voidaan syöttää tai 20 siitä ottaa signaaleja, joiden aallonpituus poikkeaa muista, muuttumattomina jatkavista signaaleista, mutta jotta sellaiset optiset kytkimet toimisivat oikein, niin että kuidusta otettujen ja muuttamattomien signaalien välillä on täydellinen erotus ja niin että signaaleilla on 25 vähäinen vaimennus, niiden on toimittava sellaisilla aallonpituuksilla jotka oleellisesti poikkevat toisistaan, kun taas optinen tietoliikenne toteutetaan suhteellisen kapealla aallonpituuksien alueella, jossa kuidun siirto-ominaisuudet ovat paremmat.

30

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on siten tarjota siirto johto optisin kuiduin, johon voidaan syöttää ja josta voidaan ottaa optisia huoltosignaaleja tarvitsematta muuntaa siirrettyjä signaaleja sähköiseen muotoon.

35

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on siirtojohto optisin kuiduin, joka käsittää ainakin yhden tietoliikennesignaa- 3 102650 leja lähettävän aseman ja ainakin yhden tietoliikennesig-naaleja vastanottavan aseman sekä ainakin yhden optisen vahvistimen, jolle on tunnusomaista, että se käsittää välineen optisten huoltosignaalien syöttämiseksi johdon 5 optiseen kuituun sekä ottamiseksi johdon optisesta kuidusta, jolloin mainitut välineet käsittävät ainakin yhden optisia huoltosignaaleja lähettävän ja/tai vastaanottavan yksikön, joka soveltuu huoltosignaalien vastaanottamiseksi optiselta johdolta ja/tai lähettämiseksi siihen, jotka 10 huoltosignaalit käsittävät tämän yksikön syöttämiä tai siitä otettuja yhteys- tai ohjaussignaaleja, optisten signaalien muodossa, joiden aallonpituus oleellisesti poikkeaa tietoliikennesignaalien aallonpituudesta, jolloin mainittu yksikkö liittyy johtoa pitkin järjestettyyn 15 vastaavaan optiseen kytkimeen, joka soveltuu optisten huoltosignaalien kytkemiseksi johdon kuituun ja/tai näiden signaalien ottamiseksi johdon kuidusta, jolloin optiseen vahvistimeen tai jokaiseen optiseen vahvistimeen littyy ainakin yksi väline optisten huoltosignaalien syöttämisek-20 si tai ottamiseksi.

Edullisesti optiseen vahvistimeen tai jokaiseen optiseen vahvistimeen liittyy optisten huoltosignaalien syöttämiseksi ja ottamiseksi väline, joka soveltuu huoltosignaalien 25 kytkemiseksi vahvistimen ulkopuolella olevaa reittiä pitkin.

Huoltosignaalien aallonpituus on oleellisesti yhtä suuri kuin tai poikkeaa vain hieman siitä aallonpituudesta, joka 30 vastaa optisessa kuidussa olevan valon vaimennuskäyrän minimiä aallonpituuden funktiona.

Tarkoituksenmukaisesti tietoliikennesignaalien aallonpituus on oleellisesti alueella 1500...1600 nm ja huoltosig-35 naalien aallonpituus välillä 1200...1400 nm, jolloin mainitut huoltosignaalit lähetetään nopeudella, joka on oleellisesti alle 300 Kbit/s.

4 102650

Optiset kytkimet muodostuvat edullisesti dikroisista kui-tukytkimistä.

Yksityiskohtaisemmin johdon optinen vahvistin tai vahvis-5 timet muodostuvat sellaisessa edullisessa suoritusmuodossa aktiivisten kuitujen osuuksista, jotka on seostettu fluoresoivilla aineilla, sekä välineistä joilla aktiivisen kuidun osuuksiin syötetään valoisaa pumppaavaa energiaa, jonka aallonpituus poikkeeaa tietoliikenneaallonpituudes-10 ta, ja joka kehitetään vastaavilla pumpaavilla lasereilla, jolloin ainakin yhdelle vahvistimelle on järjestetty optisen huoltosignaalin vastaanottoyksikkö ja lähetysyk-sikkö ja vastaavat optiset kytkimet kuitua pitkin optisen vahvistimen ylävirran ja vastaavasti alavirran puolelle 15 suuntaan, johon huoltosignaalit tulee lähettää.

Tarkoituksenmukaisesti vastaanotto- ja lähetysyksiköt on sähköisesti kytketty toisiinsa, mahdollisesti välissä olevin elektronisin vahvistinvälinein, jolloin mainitut 20 yksiköt soveltuvat vastaanottamaan optisia huoltosignaa-leja, johdolta ja muuntamaan ne sähkösignaaleiksi, vahvistamaan ne elektronisesti ja vastaavasti vastaanottamaan vahvistetut sähkösignaalit, muuntamaan ne optisiksi signaaleiksi huoltoaallonpituudella ja lähettämään ne pitkin 25 johtoa; huoltosignaalien vastaanotto- ja lähetysyksiköt käsittävät huoltosignaalien ohjaamat välineet vahvistimen pumppaavan laserin tai lasereiden ohjaamiseksi ja käskemiseksi .

30 Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa välineet valoisan pumppaavan energian syöttämiseksi huoltosignaalien ainakin yhden optisen vahvistimen ja yhden optisen kytkimen aktiivisiin kuituosuuksiin käsittävät varsinaisen vahvistimen luona yhden ainoan kolmen aallonpituuden optisen 35 kytkimen.

Tarkempia yksityiskohtia ilmenee keksinnön seuraavasta 5 102650 selityksestä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: kuvio 1 esittää telejohdon optisin kuiduin ja johtovahvis-timin; 5 kuvio 2 esittää telejohdon optisin kuiduin ja johtovahvis-timin, varustettuna tuloin ja lähdöin huoltoyhteyksiä varten; kuvio 3 on piirikaavio telejohtoa varten olevasta optisesta vahvistimesta, joka keksinnön mukaisesti on varus- 10 tettu tuloin ja lähdöin huoltokanavia varten; kuvio 4 on piirikaavio telejohtoa varten olevasta optisesta vahvistimesta, joka keksinnön mukaisesti on varustettu tuloin ja lähdöin huoltokanavia varten eräässä erityisessä suoritusmuodossa; 15 kuvio 5 on käyrä valon vaimenemisesta piidioksidia olevassa optisessa kuidussa, kuituun syötetyn valon aallonpituuden funktiona.

Kuten kuviossa 1 esitetään, optista tyyppiä oleva telejohto 20 käsittää yleisesti aseman 1 optisten signaalien lähettämistä varten, jolloin lähetettävät signaalit 2 vastaanotetaan, tavallisesti sähkösignaalien muodossa, ja lähetetään optisessa muodossa optiseen kuituun, joka muodostaa johdon.

25 Kuidun 3 toisessa päässä, lähettävästä asemasta 1 suurella, jopa satojen kilometrien suuruusluokkaa olevalla etäisyydellä on vastaanottoasema 4, joka soveltuu kuitua pitkin siirrettyjen optisten signaalien vastaanottamiseen, niiden muuntamiseen toista luonnetta oleviksi signaaleiksi, esim.

30 sähkösignaaleiksi, sekä sellaisten signaalien 5 lähettämiseen vastaanottolaitteistoon, jota ei ole esitetty.

Lähettävä ja vastaanottava asema ovat sinänsä tunnettuja, eikä niitä selitetä enempää.

35

Johtuen optiseen signaaliin väistämättä kohdistuvasta vaimennuksesta sen kulkiessa pitkin kuitua, on kuitua 3 6 102650 pitkin johtovahvistimia 6, jotka soveltuvat vaimentuneen optisen signaalin vastaanottamiseen määrätyn kuitumatkan jälkeen sekä sen lähettämiseen sen jälkeen, kun se on palautettu alkuperäiselle tasolleen, niin että se voi 5 kulkea toisen kuitusosuuden yli uudelle vahvistimelle tai vastaanottoasemaan saakka, pysyen määränpäähän saakka tasolla, joka sallii sen oikean vastaanottamisen.

Suurilla etäisyyksillä toimiva telejohto käsittää määrätyn 10 määrän vahvistimia, katettavaan kokonaisetäisyyteen, kuidun vaimennukseen, vahvistimien vahvistukseen ja signaalin vastaanotossa hyväksyttävään minimitasoon verrannollisesti.

15 Vahvistimet 6, olkootpa mitä tyyppiä tahansa, tarjoavat yleensä ohjaussignaalien vastaanottamisen ja/tai lähettämisen, esim. niiden joidenkin komponenttien aktivoimiseksi tai tarkistamiseksi, ja lisäksi niihin kohdistetaan huoltotoimenpiteitä, joiden johdosta käyttäjän mahdollisesti 20 on oltava yhteydessä lähettävään tai vastaanottavaan pääteasemaan, tai muihin johtovahvistimiin.

Kaikissa näissä tapauksissa vaaditaan siten että tietoliikenne johtoon syötetään muita signaaleja 7, jotka voidaan 25 vastaanottaa ja syöttää millä tahansa johtovahvistimellä tai pääteasemilla.

Siinä tapauksessa että johtovahvistimet ovat toistimia, jotka siten vastaanottavat johdolla eteneviä optisia 30 signaaleja, muuntavat ne sähkömuotoon, vahvistavat ne elektronisesti ja lähettävät ne uudelleen optisessa muodossa seuraavaan johto-osuuteen, niin huoltosignaalit voivat olla samaa tyyppiä kuin tietoliikennesignaalit, joista ne voidaan tunnistaa ja erottaa, tai ne voidaan 35 syöttää johtoon, kun kaikki signaalit vahvistimissa tai pääteasemissa muunnetaan sähkömuotoon, tarvittavalla tavalla käytettäviksi.

7 102650

Telejohdoissa optisin kuiduin on kuitenkin tarkoituksenmukaista käyttöä optista tyyppiä oleville vahvistimille, joissa signaalit vahvistetaan niiden pysyessä edelleen optisessa muodossa; sellaisissa tapauksissa ei sen vuoksi 5 ole mahdollista elektronisin välinein erottaa huoltosig-naaleja tietoliikennesignaaleista, jotka kulkevat samassa kuidussa, kuitua katkaisematta.

Sellaisiin tarkoituksiin on keksinnön mukaisesti, kuten 10 kuviossa 2 havainnollistetaan, jokaisella kuviossa yleisesti esitetyllä optisella vahvistimella 8 järjestetty sen ylävirran ja alavirran puolelle kaksi dikroista kytkintä 9, jotka soveltuvat yhteisessä tulossa vastaanottamaan tietoliikennesignaaleja ja huoltosignaaleja, joiden aal-15 lonpituudet poikkeavat ja jotka on multipleksattu samaan kuituun, sekä lähdössä erottamaan kahteen lähtevään kuituun 9a ja 9b tietoliikennesignaalit toisella aallonpituudella ja vastaavasti huoltosignaalit eri aallonpituudella, sekä myös soveltuvat lähettämään yhteen ainoaan lähtevään 20 kuituun tietoliikennesignaalit ja huoltosignaalit, jotka erikseen syötetään kuituihin 9a ja 9b.

Sekä lähettävällä että vastaanottavalla asemalla 1, 4 on samanlaiset dikroiset kytkimet.

25

Jotta aikaansaataisiin signaalien erotus dikroisten kytkimien avulla, on huoltosignaalien aallonpituus valittava niin, että se selvästi poikkeaa tietoliikennesignaalin aallonpituudesta.

30

Tietoliikenneaallonpituus on tavallisesti välillä 1500...1600 nm, alueella jota sanotan kolmanneksi ikkunaksi, niin että toimitaan valon pienimmällä vaimennuksella piidioksidi-lasikudussa, kuten havainnollistetaan kuvios-35 sa 6; kuten tietoliikennettä varten vaaditaan, tämä sallii datasiirron suurella nopeudella, luokkaa useita satoja Mbit/s, kymmenien tai satojen kilometrien matkan ennen 8 102650 vahvistamista, pitäen signaalit oikeata lopullista vastaanottoa varten riittävällä tasolla.

Huoltosignaalit voidaan toisaalta niiden ominaisuudet 5 huomioon ottaen siirtää pienellä nopeudella, suuruusluokkaa muutamia satoja Kbit/s, erityisesti alle 300 Kbit/s; keksinnön mukaisesti sellaiset huoltosignaalit lähetetään sitten noin 1300 nm olevalla aallonpituudella, piidioksi-dilasin valon vaimennuskäyrän toisessa minimikohdassa, 10 jota sanotaan toiseksi ikkunaksi.

Seuraavassa tekstissä sanat 'noin 1300 nm' merkitsevät edellä mainitussa toisessa ikkunassa olevaa aallonpituusalueen tyypillistä aallonpituutta, jolla on suhteellisen 15 pieni vaimennus; sellaisen alueen vaihteluväli riippuu käytetyn johtokuidun kulloisistakin ominaisuuksista; edullinen alue tavallisesti valmistetuille johtokuiduille voi olla välillä 1200...1400 nm.

20 Sellaisella aallonpituudella valon vaimennus on merkittävästi suurempi kuin alueella 1500...1600 nm, eikä se sallisi kahden peräkkäisen vahvistimen välisen etäisyy-denylis siirtämistä sellaisella saapuvalla tasolla, joka on hyväksyttävissä edellä mainituille tietoliikennesignaa-25 leille käytetyillä siirtonopeuksilla sopivaa toimintaa varten olevissa vastaanottolaitteissa; mutta huoltosignaalit, jotka lähetetään pienemmillä nopeuksilla (tyypillisesti 128 Kbit/s), voidaan toisaalta vastaanottaa hyvin herkillä vastaanottimilla ja siten noin 1300 nm oleva 30 aallonpituus on niille hyväksyttävissä.

Tämä tekee mahdolliseksi käyttää kaupallisesti valmistettuja dikroisia kytkimiä, kuten kuituja, jotka on hitsattu tai valmistettu mikro-optiikalla, ja joilla on erinomaiset 35 ominaisuudet vaimennuksen ja rajallisten kustannusten mielessä.

9 102650

Jokainen dikroinen kytkin 9 kytketään vastaavan huoltosig-naalia johtavan lähtevän kuidun 9b kanssa vastaavaan liitäntäyksikköön 10, jonka kautta kytkimen jättävät huoltosignaalit vastaanotetaan ja muunnetaan vastaaviksi 5 sähkösignaaleiksi, ja jonka kautta syötetyt sähkösignaalit muunnetaan optisiksi signaaleiksi huoltoaallonpituudella ja syötetään kuidun 9b sisäänmenoon multipleksoitaviksi johdolle.

10 Tällä tavalla 1300 nm optinen signaali, joka on otettu johdosta 3 dikroisella kytkimellä 9, muunnetaan vastaavaksi sähkösignaaliksi, jota voidaan käyttää sille tarkoitettuihin tarkoituksiin, kuten esim. kuviossa 2 katkoviivoin esitetyn optisen vahvistimen 8 huolto- tai valvontahenki-15 lökunnan huoltopuhelinyhteyksiin tai muihin komentoihin tai ohjauksiin; samalla tavalla voidaan sähkösignaaleja lähettää tai huoltopuhelinyhteyksiä lähettää pitkin johdon kuitua 3 niin, että ne saavuttavat muita määränpäätä.

20 Jotta huoltosignaalit voisivat saavuttaa suurilla etäisyyksillä signaalin lähetyspaikasta olevia vahvistimia tai muita pääteasemia useammalla optisella vahvistimella varustettua kuidulla, niin sähkösignaali syötetään yksiköstä 10, joka on kytketty optisen vahvistimen 8 ylävirran 25 puoleiseen dikroiseen kytkimeen 9, vahvistetaan elektronisesti tunnetulla tavalla vastaavassa huoltovahvistimessa ja lähetetään sitten yksikön 10 tuloon toisen alavirran puoleisen dikroisen kytkimen 9 kohdalla joka soveltuu sopivasti vahvistetun huoltosignaalin lähettämiseksi seu-30 raavaa optista kuituosuutta pitkin määränpääasemaan tai uudelle optiselle vahvistimelle.

Tällä tavalla huoltosignaali vahvistetaan riippumattomasti johdon jokaisella optisella vahvistimella ja se voi siten 35 kulkea koko vaaditun etäisyyden ja saapua määränpäähän tasolla, joka on riittävä sille tarkoitettuihin tarkoituksiin.

10 102650

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisemmin keksinnön suoritusmuotoa, jossa esitetään optinen vahvistin 8, joka käsittää sopivan pituisen aktiivisen optisen kuidun 12, joka on seostettu fluoresoivalla aineella, vastaavaan dikroiseen 5 kytkimeen 14 liitetyn pumppaavan laserin 13, jolloin kytkin soveltuu lähettämään aktiiviseen kuituun valoisaa energiaa, joka soveltuu tuottamaan kuidussa vaaditun vahvistuksen aikaansaavan stimuloidun emission.

10 Edullisesti, muttei välttämättä, voidaan käyttää myös toista pumppaavaa laseria 13' ja vastaavaa dikroista kytkintä 14', jotka on järjestetty aktiivisen kuidun 12 vastapäähän ja peilikuvamaisesti kytkimen 14 suhteen, tarkoituksena korostaa pumppaustehoa aktiivisessa kuidussa 15 ja/tai muodostaa aktiiviselle kuidulle pumppausväline, jota pidetään varalla ensimmäisen pumppaavan laserin 13 vikatapausta varten.

Joka tapauksessa on huomattava, että toisen pumppaavan 20 laserin 13' ja kytkimen 14' mahdollinen läsnäolo ei ole oleellisesti ratkaiseva tässä suoritusmuodossa, huoltosig-naalien lähettämiseksi optista johtoa pitkin esillä olevan keksinnön mukaisesti.

25 Kuten jo on esitetty kuvioon 2 viitaten, vahvistinta 8 edeltää ja seuraa dikroiset kytkimet 9, jotka on kytketty vastaaviin huoltosignaalien vastaanotto- ja lähetysyksi-köihinsä 10. Laserit 13 ja 13' on kytketty, kuten esitetään katkoviivoin, yksiköihin 10, ja ne voivat siten vastaan-30 ottaa tai lähettää ohjaus- tai vastaavia signaaleja, jotka ohjaavat niiden toimintaa.

Kuvio 4 esittää keksinnön määrätyn suoritusmuodon, jossa on kaksi pumppaavaa laseria 13, 13', ja molemmat on yhdessä 35 vastaanotto- tai lähetysyksikön 10 kanssa kytketty yhteen ainoaan kolmen aallonpituuden optiseen kytkimeen 15, niin että pumppaava laser lähettää vastaavaa valoisaa energiaa 11 102650 kohti aktiivista kuitua 12, kun taas vastaanotto- ja lähetysyksikkö 10 vastaanottaa huoltosignaalit, erillään johdon optisesta kuidusta 3, ennen kuin ne saapuvat aktiiviseen kuituun ja/tai syöttävät huoltosignaalit kui-5 tuun 3 aktiivisen kuidun jälkeen.

Yksityiskohtaisemmin, kuten kaaviollisesti osoitetaan kuviossa 4 Se, Ss, Sp -merkityin nuolin, niin jokainen dikroinen kytkin 15 pystyy päästämään kuidulla 3 kytkimen 10 tuloliitäntään 16 tulevan tietoliikennesignaalin Se tie-toliikenneaallonpituudella (1500-1600 nm) lähetettäväksi muuttumattomana lähtöliitäntään 17, johon vahvistimen aktiivinen kuitu 12 on liitetty; tuloliitännässä 16 olevan huoltosignaali Ss huoltosignaalin aallonpituudella (1300 15 nm) osoitetaan kytkimen lähtöliitäntään 18, johon yksikkö 10 on kytketty (ja päinvastoin, yksikön 10 lähettämä signaali liitäntään 18 tulevana tulona lähetetään pitkin samaa optista reittiä kuin lähtö liitäntään 16); pumppaava signaali Sp pumppausaallonpituudella lähetetään pumppaa-20 valla laserilla 13 tai 13' tulona liitäntään 19 ja lähetetään lähtönä liitäntään 17.

Kolmen aallonpituuden optiset kytkimet, joilla on osoitetut ominaisuudet ja jotka muodostuvat yhdestä ainoasta sama-25 kappaleisesta elementistä, esim. hitsattua kuitua olevaa tyyppiä, ovat tunnettuja ja niiden järjestely tehdään yksinkertaiseksi ja riittävän halvaksi, kun kytkettävät aallonpituudet ovat selvästi erillään toisistaan: esim.

aallonpituudella noin 1550 nm olevan tietoliikennesignaa-30 Iin yhteydessä käytetään huoltosignaalin aallonpituutta noin 1300 nm, kuten edellä selitettiin, ja erbiumilla seostetun aktiivisen vahvistuskuidun kanssa käytetään pumppauksen aallonpituutta 980 tai 530 nm.

35 Sellainen järjestely tarjoaa merkittävänä etuna, että samalla komponentilla aikaansaadaan sekä purappaavan energian lähettäminen vahvistavaan kuituun että huoltosignaa- 12 102650 lien ottaminen johtokuidusta ja lähettäminen johtokuituun, joka yksinkertaistaa vahvistimen rakennetta ja joka erityisesti vähentää kuitujen ja kytkimien välisten liitosten lukumäärää, joista jokainen aiheuttaa siirretyn signaalin 5 vaimennusta.

Ellei haluta käyttää toista pumppaavaa laseria 13' , voidaan toisen kolmen aallonpituuden kytkimen 15 sijasta, johon sellainen laser olisi kytketty, käyttää dikroista kytkintä 10 9, kuten aikaisemmin selitettiin, pelkästään huollon vastaanotto- ja lähetysyksikön 10 liittämiseksi.

Vaikka huoltosignaalien syöttäminen optiseen johtoon ja ottaminen optisesta johdosta tarkoituksenmukaisesti teh-15 dään johdon pääteasemissa ja johtovahvistimilla, kuten edellä selitetiin, niin dikroisia kytkimiä ja huoltosig-naalin vastaanotto- ja lähetysasemia voidaan järjestää mihin tahansa optisen kuitujohdon muuhun kohtaan tahansa, jossa sitä saatetaan tarvita.

20

Johdon tai kytkimien erityisten vaatimusten tapauksessa voidaan käyttää huoltosignaaleja varten muuta kuin edellä mainittua noin 1300 nm aallonpituutta, jolloin hyväksytään valittuun aallonpituuteen liittyvä vaimennustaso.

25

Lisäksi esillä olevan keksinnön suoja-alan puitteissa, sellaisten kuitujen yhteydessä joilla on määrätyt siirto-ominaisuudet, voidaan käyttää huoltosignaaleja varten edellä määritellyssä mielessä noin 1300 nm aallonpituuden 30 sijasta toista aallonpituutta tai toista aallonpituuksien aluetta, vastaten suhteellisen vaimennuksen minimiä, tai joka tapauksessa riittävän pientä vaimennusarvoa suhteessa tehoon ja lähetys- ja vastaanottolaitteiston herkkyyteen, kunhan se on riittävän kaukana siirron aallonpituuksista, 35 niin että sallitaan vastaavien optisten kytkimien toiminta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksia varten on tarkoitettu, 13 102650 että johdon pääteasemat ovat johdon kaksi pistettä, joiden välissä signaalit kulkevat pelkästään optisessa muodossa, tarvittaessa vahvistettuina edellä selitettyä tyyppiä olevin optisin vahvistimin.

5

Tulevaisuudessa voidaan tuottaa monia muunnelmia, poikkeamatta esillä olevan keksinnön suoja-alan yleisistä tunnusmerkeistä.

10 15 20 25 30 35

Claims (9)

102650

1. Siirto johto optisin kuiduin, joka käsittää ainakin yhden tietoliikennesignaaleja lähettävän aseman (1) ja ainakin yhden tietoliikennesignaaleja vastanottavan aseman (4) 5 sekä ainakin yhden optisen vahvistimen (6, 8), tunnettu siitä, että se käsittää välineet (9, 10) optisten huol-tosignaalien syöttämiseksi johdon optiseen kuituun (3) sekä välineet (9, 10) niiden ottamiseksi johdon optisesta kuidusta (3), jolloin mainitut välineet käsittävät ainakin 10 yhden optisia huoltosignaaleja lähettävän ja/tai vastaanottavan yksikön (10), joka soveltuu huoltosignaalien vastaanottamiseksi optiselta johdolta ja/tai lähettämiseksi siihen, jotka huoltosignaalit käsittävät tämän yksikön syöttämiä tai siitä otettuja yhteys- tai ohjaussignaaleja 15 optisten signaalien muodossa, joiden aallonpituus oleellisesti poikkeaa tietoliikennesignaalien aallonpituudesta, jolloin mainittu yksikkö (10) liittyy johtoa pitkin järjestettyyn vastaavaan optiseen kytkimeen (9), joka soveltuu optisten huoltosignaalien kytkemiseksi johdon 20 kuituun (3) ja/tai näiden signaalien ottamiseksi johdon kuidusta (3), jolloin optiseen vahvistimeen (6, 8) tai jokaiseen optiseen vahvistimeen littyy ainakin yksi väline (9, 10) optisten huoltosignaalien syöttämiseksi tai ottamiseksi. 25

2. Optikfiberöverföringsledning enligt patentkrav 1, kän- netecknad av att den optiska förstärkaren (6, 8) eller varje optisk förstärkare är försedd med ett organ (9, 10) för införande och med ett organ (9, 10) för uttagande av 5 optiska servicesignaler, lämpade för omkoppling av själva servicesignalerna utmed en bana utanför förstärkaren (8).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojohto optisin kuiduin, tunnettu siitä, että optiseen vahvistimeen (6, 8) tai jokaiseen optiseen vahvistimeen liittyy optisten huoltosignaalien syöttämiseksi ja ottamiseksi välineet (9, 30 10), jotka soveltuvat huoltosignaalien kytkemiseksi vah vistimen (8) ulkopuolella olevaa reittiä pitkin.

3. Optikf iberöverföringsledning enligt patentkrav l, kän-netecknad av att väglängden pä servicesignalerna är vä- 10 sentligen lika med eller skiljer sig endast nägot frän den väglängd som svarar mot ett minimum pä dämpningskurvan för ljuset i optikfibern som en funktion av väglängden.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojohto optisin kuiduin, tunnettu siitä, että huoltosignaalien aallonpi- 35 tuus on oleellisesti yhtä suuri kuin tai poikkeaa vain hieman siitä aallonpituudesta, joka vastaa optisessa kuidussa olevan valon vaimennuskäyrän minimiä aallonpituu- 15 102650 den funktiona.

4. Optikfiberöverföringsledning enligt patentkrav 1, kän-15 netecknad av att väglängden pä telekommunikationssignaler- na ligger huvudsakligen mellan 1500 och 1600 nm och väglängden pä servicesignalerna ligger mellan 1200 och 1400 nm, vilka servicesignaler överföres med en hastighet vä-sentligen lägre än 300 kbit/s. 20

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojohto optisin kuiduin, tunnettu siitä, että tietoliikennesignaalien 5 aallonpituus on oleellisesti alueella 1500...1600 nm ja huoltosignaalien aallonpituus alueella 1200...1400 nm, jolloin mainitut huoltosignaalit lähetetään nopeudella, joka on oleellisesti alle 300 Kbit/s.

5. Optikfiberöverföringsledning enligt patentkrav l, kanne tecknad av att de optiska kopplarna (9) bestär av di-kroikfiberkopplare.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojohto optisin kuiduin, tunnettu siitä, että optiset kytkimet (9) muodostuvat dikroisista kuitukytkimistä.

6. Optikfiberöverföringsledning enligt patentkrav 2, kän- netecknad av att linjeförstärkaren (6, 8) eller förstär-karna bestär av sektioner av aktiv fiber (12), impregnerad med fluorescenssubstanser, och av organ (14) för införing i sektioner av aktiv fiber (12) av luminös pumpenergi med 30 en väglängd skild frän telekommunikationens väglängd, alstrad av respektive pumplasrar (13), varvid det finns vid ätminstone en förstärkare en mottagarenhet (10) och en sändarenhet (10) för optiska servicesignaler och motsvar-ande optiska kopplare (9) införda längs ledningsfibern (3) 35 uppströms respektive nedströms den optiska förstärkaren (8) i den riktning i vilken servicesignalerna skall sän-das. 102650

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojohto optisin 15 kuiduin, tunnettu siitä, että johdon optinen vahvistin (6, 8. tai vahvistimet muodostuvat aktiivisten kuitujen (12) osuuksista, jotka on seostettu fluoresoivilla aineilla, sekä välineistä (14) joilla aktiivisen kuidun osuuksiin (12) syötetään valoisaa pumppaavaa energiaa, jonka aallon-20 pituus poikkeeaa tietoliikenneaallonpituudesta, ja joka kehitetään vastaavilla pumpaavilla lasereilla (13), jolloin ainakin yhdelle vahvistimelle on järjestetty optisen huoltosignaalin vastaanottoyksikkö (10) ja lähetysyksikkö (10) ja vastaavat optiset kytkimet (9) kuitua pitkin 25 optisen vahvistimen (8) ylävirran ja vastaavasti alavirran puolelle suuntaan, johon huoltosignaalit tulee lähettää.

7. OptiJcfiberöverföringsledning enligt patentkrav 6, kän-netecknad av att mottagar- och sändarenheterna (10) är elektriskt anslutna till varandra med möjlig mellankopp-ling av elektroniska förstärkarorgan (11), vilka enheter 5 är lämpade för mottagande av optiska servicesignaler frän ledningen (3) för omformning av dem till elektriska signaler, för förstärkning av dem elektroniskt respektive för mottagande av de förstärkta elektriska signalerna, för omvandling av dem till optiska signaler med serviceväg-10 längd och för sändning av dem utmed ledningen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen siirtojohto optisin kuiduin, tunnettu siitä, että vastaanotto- ja lähetysyk- 30 siköt (10) on sähköisesti kytketty toisiinsa, mahdollisesti välissä olevin elektronisin vahvistinvälinein (11), jolloin mainitut yksiköt soveltuvat vastaanottamaan optisia huoltosignaaleja johdolta (3) ja muuntamaan ne sähkösig-naaleiksi, vahvistamaan ne elektronisesti ja vastaavasti 35 vastaanottamaan vahvistetut sähkösignaalit, muuntamaan ne optisiksi signaaleiksi huoltoaallonpituudella ja lähettämään ne pitkin johtoa. 102650

8. Optikfiberöverföringsledning enligt patentkravet 6, kannetecknad av att mottagar- och sändarenheterna (10) för servicesignalerna omfattar organ för styrning och order av 15 förstärkarens pumplaser eller -lasrar (13), drivna av servicesignalerna .

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen siirtojohto optisin kuiduin, tunnettu siitä, että huoltosignaalien vastaanotto- ja lähetysyksiköt (10) käsittävät huoltosignaalien ohjaamat välineet vahvistimen pumppaavan laserin tai lase- 5 reiden (13) ohjaamiseksi ja käskemiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen siirtojohto optisin kuiduin, tunnettu siitä, että välineet (15) valoisan pumppaavan energian syöttämiseksi huoltosignaalien ainakin yh- 10 den optisen vahvistimen ja yhden optisen kytkimen aktiivisiin kuituosuuksiin käsittävät varsinaisen vahvistimen luona yhden ainoan kolmen aallonpituuden optisen kytkimen (15) .

15 Patentkrav l. Optikfiberöverföringsledning, omfattande minst en sän-darstation (1) och en mottagarstation (4) för telekommuni-kationssignaler och minst en optisk förstärkare (6, 8) , kannetecknad av organ (9, 10) för införande och organ (9, 20 10) för uttagande av optiska servicesignaler frän lednin- gens optikfiber (3), varvid dessa organ omfattar minst en sändar- och/eller mottagarenhet (10) för optiska servicesignaler, lämpade för mottagning frän optikledningen och/eller sändning mot densamma av servicesignaler, bestä-25 ende av kommunikations- eller styrsignaler, elektriskt tillförda av eller tagna frän själva enheten i form av optiska signaler med en väglängd som är väsentligt skild frän väglängden för telekommunikationssignalerna, vilken enhet (10) hör tili en motsvarande optisk kopplare (9) , 30 insatt utmed linjen, lämpad för koppling i ledningsfibern (3) och/eller för uttagande frän denna av optiska servicesignaler, med den optiska förstärkaren (6, 8) eller med varje optisk förstärkare försedd med minst ett organ (9, 10. för införande eller uttagande av optiska servicesigna-35 ler. 102650

9. Optikfiberöverföringsledning enligt patentkrav 6, kanne tecknad av att organen (15) för införing av luminös pum- 20 penergi i sektioner av aktiv fiber i ätminstone en optisk förstärkare och en optisk kopplare för servicesignaler vid själva förstärkaren bestär av en enda trevägs optisk kopplare (15) . «