FI93153B - Optinen kuiturakenne - Google Patents

Description

93153

Optinen kuiturakenne

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen optinen kuiturakenne.

5 Julkaisun Journal of The Optical Society of America A/osa 2, No. 1/tammikuu 1985 sivuilta 84 ja 90 alkavissa artikkeleissa on ehdotettu kaksisydämisen optisen kuidun käyttöä optisen signaalin vahvistamista varten. Ehdotettu menetelmä käsitti optisen signaalin lähettämisen kuidun 10 yhteen sydänosaan ja optisen pumpun energian lähettämisen toiseen sydänosaan. Näiden molempien sydänosien oli määrä sisältää erilaiset säteet ja/tai heijastusindeksit, niin että niiden muodostelmilla vastaavilla johdinreiteillä olisi erilaiset etenemisvakiot. Näiden kahden sydänosan ete-15 nemisvakiot vaihtelisivat erityisesti aallonpituudeltaan, niin että ne olisivat identtisiä vain yhdellä aallonpituudella. Tämä järjestely olisi sellainen, että kyseinen aallonpituus vastaisi optisen signaalina allonpituutta ja siten siirtyisi tunnetun optisen kytkentäperiaatteen mu-20 kaisesti toistuvasti molempien sydänosien välillä.

Optinen signaali oli tällöin määrä saavuttaa epälineaaristen vaikutusten, kuten kolmen aallon sekoittumisen tai stimuloidun Raman-hajonnan avulla, joka tapahtuu niillä alueilla, joilla sekä signaali että pumppuenergia "25 esiintyvät samassa sydänosassa. Optisen pumppuenergian oli määrä esiintyä yli 1000 nm:n aallonpituuksilla eikä sitä tarvitsisi käyttää erittäin korkeilla tehotasoilla haluttujen epälineaaristen vaikutusten aikaansaamiseksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on mahdollis-..30 taa alhaisempien pumppuenergioiden käyttö sekä myös aal-lonpituudeltaan matalamman pumppuenergian käyttö, jolloin halvempia, luotettavampia, taloudellisempia ja helpommin saatavissa olevia puolijohdelähteitä voidaan käyttää pumppuenergian syöttämiseen. Näitä tarkoituksia varten esillä 35 olevan keksinnön yhteydessä käytetään stimuloitua säteilyä 2 93153 fluoriloistemateriaalia käsittävässä, esimerkiksi harvinaisten maametallien oksidien avulla kyllästetyssä sydän-osassa.

Esillä oleva keksintö tarjoaa erään ominaispiir-5 teensä mukaisesti käyttöön optisten signaalien vahvistamiseen käytettävän optisen kuiturakenteen, käsittäen optisen kuitukappaleen, joka sisältää kaksi yhtäläisin etäisyyksin toisistaan olevaa yhteiseen suojakuoreen asetettua yksitoimista optista kuitua, jotka muodostavat siten kaksi 10 optista johdinreittiä, näiden sydänosien ainakin optisten ominaisuuksien ollessa sellaiset, että molemmilla johdin-reiteillä on erilaiset etenemisvakiot, joiden arvot yhtyvät ennaltamäärätyllä kytkentäaallonpituudella, ja jolle kuiturakenteelle on tunnusomaista, että sydänosa sisältää 15 fluoriloisteista materiaalia, joka kykenee lähettämään stimuloitua säteilyä aallonpituudella, joka on oleellisesti sama kuin ennaltamäärätty kytkentäaallonpituus.

Keksintö rajoaa erään toisen ominaispiirteensä mukaisesti menetelmän optisen signaalin vahvistamiseksi ku-20 vatunlaista optista kuiturakennetta käyttämällä, sanotun menetelmän käsittäessä optisen signaalin aallonpituuden (Πβ), sanotun yhden sydämen materiaalin fluoriloisteisen aallonpituuden sekä sanotun ennalta määrätyn kytkentäaal-lonpituuden säätämisen suunnilleen samoiksi, aallonpituu-* 25 deltaan (f\) erilaisen optisen pumppuenergian lähettämisen sanottuun yhteen sydänosaan fluoriloisteisen materiaalin pumppaamista varten, optisen signaalin lähettämisen toiseen sydänosaan, niin että tämä optinen signaali siirtyy toistuvasti molempien sydänosien välillä optisen kytkennän ,· 30 johdosta, ja ollessaan yhdessä sydänosassa, aiheuttaa sti-muloidun säteilyn lähettämisen pääasiassa omalla aallonpituudellaan fluoriloisteisesta materiaalista tullen siten vahvistetuksi, sekä vahvistetun signaalin poistamisen kui-turakenteesta sen ollessa sanotussa toisessa sydänosassa. 35 Käytännössä valon lähettäminen eriksesen kaksisydä- 3 93153 misen kuidun molempiin sydänosiin ei ole mikään yksinkertainen tehtävä, mutta se voidaan kuitenkin suorittaa käyttämällä linssejä ja/tai erityisvalmisteisia kytkentä-kuituja. Keksinnön eräänä lisätarkoituksena on tarjota 5 käyttöön optisen signaalin vahvistamista varten tarkoitettu laite, jonka syöttö- ja tulostusvälineet ovat yksinkertaistettuja.

Tätä tarkoitusta varten käytetään optisen signaalin vahvistamiseen tarkoitettua laitetta käsittäen keksinnön 10 mukaisen kuvatunlaisen optisen kuiturakenteen, joka sisältää ainakin yhdessä päässään tasomaisen optisen elementin varustettuna kahdella optisella reitillä, jotka ovat optisesti yhteensopivia ja asetettuja yhdessä päässä kohdakkain vastaavien kuitusydänosien kanssa, tämän taso-15 maisen elementin molempien optisten reittien hajaantuessa eri suuntiin kuidusta poispäin kuidun sydänosiin johtavien suhteellisen kaukana toisistaan olevien optisten sisäänmeno jen muodostamista varten.

Keksintö käsittää myös mahdollisuuden sydänosien 20 välisen kytkentäaallonpituuden sähköiseksi virittämiseksi, jolloin tämä kytkentätaajuus voidaan tehdä yhdenmukaiseksi signaaliaallonpituuden kanssa, ellei tätä ole säädetty tarkasti kuidun valmistuksen yhteydessä.

Keksinnön havainnollisemmaksi ymmärtämiseksi sen 25 eräitä sovellutusmuotoja selostetaan seuraavassa esimerkin tavoin oheisiin kaavamaisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuvio 1 esittää graafisessa muodossa kuvion 2 esittämän kuidun optisten johdinreittien etenemisvakioiden 30 aallonpituuden erilaisia vaihteluja;

Kuvio 2 esittää (suuresti lyhennettynä) optista kuitua varustettuna kahdella sydänosalla, jotka eroavat toisistaan siten, että niillä on kuviossa 1 esitetyt erilaiset etenemisvakiot; 35 Kuvio 3 esittää optisen kytkennän päästökaistaa 93153 4 fluoriloisteisessa spektrissä kuvion 2 mukaisen kuidun sydänosien välillä;

Kuvio 4 esittää kuvion 2 näyttämän kuidun käsittävää keksinnön mukaista laitetta; 5 Kuvio 5 esittää poikkileikkausta muunnetusta kui- turakenteesta, joka mahdollistaa päästökaistan keskiaal-lonpituuden virityksen;

Kuvio 6 esittää kuvion 5 mukaisen optisen kuitura-kenteen erästä valmistusvaihetta; ja 10 Kuvio 7 esittää sähköisesti viritettävän optisen kuiturakenteen erästä lisäsovellutusta.

Kuvion 2 esittämä optinen kuitu 1 käsittää kaksi yhteisen suojakuoren 6 sisään asetettua optista kuitua 2 ja 4. Nämä sydänosat 2 ja 4 on asetettu yhtäläisen etäi-15 syyden päähän toisistaan kuidun koko pituudella. Kumpikin sydänosa muodostaa vastaavan optisen johdinreitin, joka ulottuu sivusuunnassa sydänosan kummallekin puolelle, sydänosien välisen etäisyyden ollessa kyllin pieni, niin että niiden optiset johdinreitit peittävät limittäin 20 toisensa. Sydänosat 2 ja 4 on tarkoitettu yksitoimista käyttöä varten vahvistettavan optisen signaalin aallonpituudella.

Kummankin sydänosan materiaali, läpimitta ja hei-jastusindeksi valitaan sinänsä tunnetulla tavalla siten, . 25 että molemmilla sydänosilla on erilaiset etenemisvakiot.

Kuvion 1 käyrä 8 esittää sydänosan (aallonpituuden mukaisesti vaihtelevan) etenemisvakion ja käyrä 10 sydänosan 4 etenemisvakion.

Kuviosta 1 voidaan havaita, että nämä molemmat 30 etenemisvakiot yhtyvät aallonpituudella Πβ. On tunnettua, että jos tällä aallonpituudella f)a olevaa valoa syötetään yhteen sydänosaan, tämä valo alkaa tunnetun optisen kyt-kentäprosessin mukaisesti, joka tapahtuu sydänosien ete-nemisvakioiden ollessa yhtäläisiä, jatkuvasti siirtyä 35 alkuperäisestä sydänosasta toiseen sydänosaan ja sitten 5 93153 taas takaisin, toistuvalla tavalla. Itse asiassa on olemassa arvoon Πβ keskitetty aallonpituuksien päästökaista, jossa tämä tapahtuu, tämän päästökaistan pituuden ollessa riippuvainen käyrien 8 ja 10 välisestä suhteellisesta 5 hajaantumiskulmasta, jota voidaan valvoa säätämällä edellämainittujen sydänosien ominaisuuksia.

Kuviossa 2 esitetyssä optisessa kuiturakenteessa optisen kytkentäkeskusaallonpituuden suuruisella aallonpituudella Π. varustettu optinen signaali lähetetään sydän-10 osaan 2. Optinen kytkentävaikutus aiheuttaa tämän optisen signaalin siirtymisen toistuvasti sydänosasta 2 sydänosaan 4 ja takaisin, kuten kuviossa on katkoviivalla 12 esitetty. Käytännössä kuidun pituus on todennäköisesti suuruusluokkaa 1 tai 2 metriä, niin että useita satoja tällaisia siirtymiä 15 tapahtuu optisen signaalin kulkiessa kuidun pituudella.

Toinen sydänosa 4 sisältää fluoriloistemateriaalin, joka kykenee lähettämään stimuloivaa säteilyä aallonpituudella il. tai hyvin lähellä sitä. Suositeltavia materiaaleja ovat fluoriloisteiset harvinaiset maametallikylläs-20 tysaineet ja erityisesti erbiumi, joka antaa fluorilois-tetta ja lähettää stimuloitua säteilyä aallonpituudella 1530 - 1550 nm, tämän aallonpituuden ollessa riittävän lähellä normaalia teleliikenteessä käytettyä optista tietojensiirtoaallonpituutta 1550 nm, että kuitua voidaan 25 käyttää signaalien vahvistamiseen tällä normaalilla tele- liikenneaaltopituudella. Käyttöä varten muilla normaaleilla teleliikenteessä käytetyillä optisilla tietojensiirtoaal-lonpituuksilla, kuten 850 nm ja 1300 nm, on sydänosien saavutettava asianmukaisesti erilainen kytkentäaallonpituus, 30 ja erilaisia kyllästysaineita on käytettävä.

:* Muutkin harvinaiset maametallielementit voivat lähettää stimuloitua säteilyä erilaisilla aallonpituuksilla, esimerkiksi neodymium aallonpituudella 1060 nm, ja niitä voidaan käyttää optisten signaalien vahvistamiseen 35 vastaavilla erilaisilla aallonpituuksilla.

« * 6 93Ί 53

Kuvioon 2 taas viitaten aallonpituutta Πβ pienemmällä aallonpituudella Πρ olevaa pumppuenergiaa lähetetään sydänosaan 4 sen yhdessä tai molemmissa päissä vahvistuksen määrästä riippuen. Tämä pumppuenergia voi olla yksitoiminen 5 tai ei sydänosassa 4. Optinen pumppuenergia nostaa sydämen 4 harvinaisen maametallimateriaalin elektronit korkealle energiatasolle, josta ne voivat pudota alemmalle tasolle synnyttäen siten fluoriloisteisen spektrin. Sydämeen 4 lähetetyn pumppuenergian aiheuttama spontaaninen fluori-10 loistesäteily sisältää suhteellisen laajan spektrin, jota on esitetty katkoviivalla 14 kuviossa 3 ja josta vain optisen kytkennän päästökaistan 16 sisälle jäävä rajoitettu määrä kykenee tunkeutumaan sydänosaan 2 optisen kytkentä-vaikutuksen ansiosta. Tämä suodatusvaikutus vähentää 15 huomattavasti signaalisydänosassa 3 esiintyvää kohinaa, joka johtuu vahvistussydänosassa 4 olevasta äänekkäästä spontaanista säteilystä, tunnettujen yksinkertaisten harvinaisilla maametalleilla kyllästettyjen vahvistuskui-tujen ulostulossa olevaan kohinaan verrattuna.

20 Lisäksi, ja mikä on vielä paljon tärkeämpää, kai kissa kohdissa, joissa aallonpituudeltaan Ha oleva optinen signaali kulkee sydänosassa 4, se aiheuttaa pumpatuista harvinaisista maametalliatomeista tulevan stimuloidun säteilyn, joka keskittyy samaan aallonpituuteen Πβ kuin 25 edellä mainittu spontaaninen fluoriloisteinen säteily ollen myös koherentti optisen signaalin kanssa, joka stimuloi sen. Siten optinen signaali tulee jatkuvasti yhä enemmän vahvistetuksi kulkiessa kuidun pituudella. Kuidun pituus määritetään siten, että vahvistettu optinen signaali 30 kulkee kuidun päässä täysin sydänosassa 2 ja voidaan siten poistaa kuidusta ilman mitään spontaanisti lähetettyä t fluoriloistesäteilyä, päästökaistan 16 sisällä olevaa rajoitettua säteilymäärää lukuunottamatta. Aallonpituudeltaan flp pienempi optinen pumppuenergia ei tule kytketyksi 35 sydänosaan 2, vaan jää rajoitetuksi sydänosaan 4, samoin 7 93153 kuin myös käyrien 14 ja 16 välissä olevan spontaanin fluoriloistesäteilyn osa.

Esimerkin vuoksi voidaan mainita, että kuidun ulkoläpimitta voi olla suuruusluokkaa 125 pm ja kummankin 5 sydänosan läpimitta suuruusluokkaa 3 - 20 pm.

Kuvio 4 esittää laitetta varustettuna kuvatunlaisella optisella kuitukappaleella 1, jonka kumpaankin päähän on kiinnitetty vastaava tasomainen optinen elementti 18, 20. Kumpikin optinen elementti 18, 20 sisältää kaksi 10 optista reittiä 18a, 18b, 20a, 20b. Reitit 18a ja 20a ovat kohdakkain kuidun optisen sydänosan 4 kanssa ja ne on sovitettu optisesti yhteen mahdollisimman tarkasti sekä mittojen että heijastusindeksin suhteen, jolloin heijastukset niiden rajapinnoissa tuleva minimoiduiksi, 15 näiden heijastusten voidessa aiheuttaa haitallisen sidon-tavaikutuksen. Tasomaisten elementtien muut optiset reitit 18b ja 20b ovat kohdakkain sydän 2 kanssa ja sovitettuina optisesti yhteen sen suhteen.

Reitit 18a ja 18b erkanevat toisistaan kuidusta 20 poispäin muodostaen suhteellisen kaukana toisistaan olevat optiset sisäänmenot, joihin voidaan kytkeä vaivattomasti esimerkiksi vastaavat yksinkertaiset sydänkuidut 22 ja 24 tunnetulla tavalla, jolloin pumppuenergiaa voidaan syöttää kuituun 1 kuidusta 22 tasomaisen elementin 18 välityksellä •25 ja vahvistettava optinen signaali kuituun 1 kuidusta 24 tasomaisen elementin 18 kautta. Muut yksinkertaiset sydänkuidut 26 ja 28 voidaan kytkeä tasomaiseen elementtiin 20 vastaavalla tavalla lisäpumppuenergian syöttämiseksi kuidun 1 sydänosaan 4 ja vahvistetun optisen signaalin 30 poistamiseksi kuidun 1 sydänosasta 2. Jos vaaditaan vain .j yhtä pumppuenergian syöttökohtaa, voidaan tasomainen elementti 20 jättää pois ja kuitu 28 liittää suoraan kohdakkain sydänosan 2 kanssa. Vaihtoehtoisesti voidaan tasomainen elementti 18 jättää pois ja kuitu 24 liittää 35 suoraan kohdakkain sydänosan 2 kanssa, jolloin pumppuener- 95153 8 giaa syötetään vain kuidun 26 kautta.

Kuvio 5 esittää poikkileikkauskuvantoa kaksisydä-misestä kuidusta, joka on aikaisemmissa kuvioissa esitetyn kuidun kaltainen, mutta jonka yhteydessä on rajoitetussa 5 määrin mahdollista suorittaa optisen kytkennän päästökais-tan keskiaallonpituuden sähköinen viritys. Tällöin sanottu keskiaallonpituus voidaan säätää valmistusprosessin jälkeen sitä tarvittaessa keskiaallonpituuden sovittamiseksi yhteen vahvistettavan optisen signaalin aallonpituuden 10 kanssa.

Kuvion 5 mukaisesti kaksi metallielektrodia 30 ja 32 on liitetty itse kuidun rakenteen sisään. Nämä molemmat elektrodit on asetettu siten, että kummatkin sydänosat 2 ja 4 ovat niiden välissä. Vaikka sydänosaa 2 tai 4 varten 15 käytetyllä kvartsipitoisella materiaalilla onkin vain suhteellisen pieni Kerr-vaikutus sähkökentän suhteen, voidaan tämä kenttä tehdä kuitenkin suhteellisen voimakkaaksi elektrodeihin kohdistettuun jännitteeseen verrattuna asettamalla elektrodit itse kuidun sisään. Kun elektro-20 deihin kohdistetaan tietty jännite, aiheuttaa Kerr-vaikutus muutoksen kummankin sydänosan heijastusindeksissä ja siten niiden molempien etenemisvakiossa. Täten tapahtuu myös vastaava muutos kytkentäpäästökaistan keskitaajuudessa.

25 Itse asiassa Kerr-vaikutus aiheuttaa differentiaa lisen muutoksen heijastusindeksissä elektrodien suhteen kohtisuoraan polaroituneen valon ja elektrodien suuntaisesti (so. pysty- ja vaakasuorasti kuvion 4 esittämän kuidun suhteen) polaroituneen valon välillä.

30 Heijastusindeksin muutos on suurempi valon yhtey- ' dessä, jonka polarisaatiotaso on kohtisuorassa elektrodien suhteen ja tämän polarisaation avulla käytettävissä olevan suuremman muutoksen hyödyntämiseksi voidaan kuituun syöttää aluksi vain tällä tavoin polaroitunutta valoa. Vaihtoeh-35 toisesti elektrodien suuntaisesti polaroitunut valo voidaan 9 93153 suodattaa pois kuidun ulostulopäässä käyttäen analysointilaitetta, Jättäen siten jäljelle vain elektrodien suhteen kohtisuorasti polaroitunut valo.

Taajuudeltaamn maksimaalisen muutoksen lisäämiseksi 5 edelleen voidaan pehmeitä laseja (esimerkiksi lyijy-, kruunu- tai piilaseja) käyttää sydänosia ja suojakuorta varten, koska näillä laseilla on suurempi Kerr-vaikutus kuin optisissa kuitusydämissä ja suojakuorissa yleensä käytetyillä kovemmilla laseilla.

10 Kuviota 6 voidaan käyttää kuvion 5 mukaisen kuitu- rakenteen valmistuksen selostamiseen. Kaksi sydäntankoa valmistetaan esimerkiksi asettamalla tiettyä sydänosaa varten sopivilla ominaisuuksilla varustettu lasimateriaali vastaavien kvartsista tehtyjen tukiputkien sisään käyttäen 15 muunnettua kemiallista höyryasetusprosessia (MCVD). Suurin osa tästä tukiputkimateriaalista syövytetään sitten pois jättäen jäljelle suhteellisen pieni määrä suojamateriaalia optiseen keskussydänmateriaaliin, koska optisten sydänosien on oltava suhteellisen lähellä toisiaan. Näitä molempia 20 sydäntankoja venytetään sen jälkeen niitä kuumennettaessa sähköuunissa ja ne vedetään muutaman millimetrin suuruiseen läpimittaan.

Poikkileikkaukseltaan alunperin ympyrän muotoinen erittäin puhdas kvartsitanko 34 käsittää vastakkaisille '25 sivuilleen työstetyt tasaiset pinnat 36 ja kaksi aksiaa-lisesti lävitseen ultraäänen avulla porattua poranreikää 38 ja 40.

Molemmat sydäntangot, jotka on vedetty poranreikien 38 ja vastaavasti 40 kanssa yhteensopivaan läpimittaan 30 asti, asetetaan sitten näihin poranreikiin ja tämä yhdis- .*' telmä pistetään kvartsiputken 42 sisään. Koko yhdistelmä vedetään sitten läpimittaan asti, joka on kyllin pieni varmistaakseen yksitoimisen käytön optisen signaalin aallonpituudella.

35 Tulokseksi saatu kuitu on kuvion 5 mukainen varus- 93153 10 tettuna kuitenkin tiloilla, joihin elektrodit 30 ja 32 asetetaan. Nämä tilat täytetään alhaisella sulamispisteellä varustetulla metallilla, kuten Woodin metallilla tai indiumin ja galliumin seoksella, sulkemalla kuitukappale 5 kuumennettuun suojukseen sen yhden pään ollessa nestemäisessä metallissa ja kohdistamalla samalla painetta kuidun tähän päähän ja tyhjö kuidun vastakkaiseen päähän. Nestemäinen metalli tulee tällä tavoin pumpatuksi sanottuihin tiloihin ja jähmettyy muodostaen elektrodit 30 ja 32 10 kuidun jäähtyessä.

Kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen sähköisesti viritettävän kuidun erästä toista sovellutusmuotoa, jossa vain sydänosa 4 on asetettu viitenumeroilla 44 merkittyjen elektrodien väliin. Tämä rakenne voidaan varustaa samalla 15 tavoin kuin kuviossa 6, mutta tankoon 34 työstettyjen tasaisten pintojen 36 sijasta tangon läpi porataan kaksi lisäreikää ultraäänen avulla poranreiän 40 kummallekin puolelle. Nämä reiät täytetään sitten metallille elektrodien muodostamiseksi kuidun vetämisen jälkeen. Tämän 20 rakenteen avulla jännitteen kohdistaminen elektrodien 44 väliin muuttaa vain yhtä etenemisvakiota, jolloin erilainen ja potentiaalisesti suurempi määrä keskiaallonpituuden muutosta voidaan saavuttaa tiettyä jännitettä varten kuvion 5 mukaiseen rakenteeseen verrattuna.

’ 25 Jännitteen kohdistamiseksi kuvion 5 mukaisiin elektrodeihin 30 ja 32 tai kuvion 7 esittämään elektrodiin 44 voidaan osa kuidun suojakuoresta syövyttää paikallisesti pois vetyfluoridia käyttämällä, ja ohuet sähköjohtimet 46 voidaan hitsata ultraäänen avulla elektrodeihin, tämän 30 järjestelyn ollessa esitettynä kuviossa 7, jossa syövytyksen avulla poistettua suojakuoren osaa on merkitty katkoviivoilla.

Kuviossa 7 on merkitty katkoviivoilla myös toista elektrodiparia 48, joka voi olla asetettuna sydänosan 2 35 vastakkaisille puolille, niin että molempien sydänosien 11 93153 etenemisvakioita voidaan haluttaessa valvoa toisistaan riippumattomalla tavalla.

Claims (18)

1. Optinen kuiturakenne, jota voidaan käyttää optisten signaalien vahvistamiseen, käsittäen optisen kuitu- 5 kappaleen (1), joka sisältää kaksi yhtäläisen etäisyyden päässä toisistaan olevaa yksitoimista optista sydänosaa (2, 4) asetettuina yhteisen suojakuoren (6) sisään, jolloin muodostuu kaksi optista johdinreittiä, ainakin näiden sydänosien optisten ominaisuuksien ollessa erilaisia eri-10 laisten etenemisvakioiden antamiseksi näille johdinrei-teillä, sanottujen etenemisvakioiden arvojen yhtyessä en-naltamäärättyä kytkentäaallonpituutta varten, tunnettu siitä, että yksi sydänosa (4) sisältää fluori-loisteista materiaalia, joka kykenee lähettämään stimu-15 loitua säteilyä aallonpituudella, joka on oleellisesti sama kuin ennaltamäärätty kytkentäaallonpituus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen kuitu-rakenne, tunnettu siitä, että sanottu fluorilois-teinen materiaali lähettää stimuloitua säteilyä pääasiassa 20 optisten teleliikennelähetysten yhteydessä käytetyllä aallonpituudella .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, että sanotun optisen kuitukappaleen pituus saadaan kertomalla molempien sydän- 25 osien välissä olevan optisen energian kytkentäinterferens-sipituus tietyllä kokonaisluvulla, tämän optisen energian aallonpituuden ollessa optisten teleliikennelähetysten yhteydessä käytetyn aallonpituuden suuruinen.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukainen 30 optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, että fluo- riloisteisena materiaalina on erbiumi.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen kuitu-rakenne, tunnettu siitä, että fluoriloisteisena materiaalina on harvinainen maametallikyllästysaine.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen optinen kuitu- m 93153 13 rakenne, tunnettu siitä, että harvinaisena maa-metallikyllästysaineena on neodymiumi.

7. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, 5 että suojakuoren sisään on asetettu kaksi elektrodia 30, 32; 44) siten, että ainakin yksi sydänosa (4) on niiden välissä, sähkökentän kohdistamiseksi tähän sydänosaan sen etenemisvakion muuttamiseksi sähköoptisen vaikutuksen avulla ja siten myös sanotun kytkentäaallonpituuden muut- 10 tamiseksi, tämän rakenteen ollessa siten sähköisesti viritettävissä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen optinen kuitu-rakenne, tunnettu siitä, että molemmat elektrodit (30, 32) on asetettu siten, että kummatkin sydänosat (2, 15 4) ovat niiden välissä.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen optinen kuitu-rakenne, tunnettu siitä, että molemmat elektrodit (44) on asetettu siten, että niiden välissä on vain yksi sydänosa (4).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen optinen kuitu- rakenne, tunnettu siitä, että se käsittää kaksi lisäelektrodia (48), joiden välissä on toinen sydänosa (2).

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 7-10 mukai-.. 25 nen optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, että ainakin yksi sydänosa on tehty pehmeästä lasista, jolla on suhteellisen suuri sähköoptinen vaikutus.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, että sanottu yhteinen 30 suojakuori on tehty pehmeästä lasista, jolla on suhteel-’· lisen suuri sähköoptinen vaikutus.

12 95153

13. Menetelmä optisen signaalin vahvistamiseksi minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukaista optista kuiturakennetta käyttämällä, tunnettu sii- 35 tä, että sanottu menetelmä käsittää optisen signaalin aal- « 14 93153 lonpituuden (Π.), sanotussa yhdessä sydänosassa olevan sanotun materiaalin fluoriloisteisen aallonpituuden ja sanotun ennalta määrätyn kytkentäaallonpituuden säätämisen suunnilleen samoiksi, erilaisella aallonpituudella (flp) 5 varustetun optisen pumppuenergian lähettämisen sanottuun yhteen sydänosaan fluoriloisteisen materiaalin pumppaamista varten, optisen signaalin lähettämisen toiseen sydänosaan, niin että optinen signaali siirtyy toistuvasti näiden molempien sydänosien välillä optisen kytkennän ansios-10 ta ja ollessaan sanotussa yhdessä sydänosassa aiheuttaa stimuloidun säteilyn pääasiassa omalla aallonpituudellaan fluoriloisteisesta materiaalista tullen siten vahvistetuksi, sekä tämän vahvistetun optisen signaalin poistamisen kuiturakenteesta, sen ollessa sanotussa toisessa sydän-15 osassa.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä optisen signaalin vahvistamiseksi, tunnettu siitä, että optista pumppuenergiaa lähetetään sanotun sydänosan molempiin päihin.

15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen mene telmä optisen signaalin vahvistamiseksi, tunnettu siitä, että sanottu menetelmä käsittää sähkökentän kohdistamisen ainakin yhteen sydänosaan sen etenemisvakion muuttamiseksi sähköoptisen menetelmän avulla ja siten myös • « .· 25 sanotun kytkentäaallonpituuden muuttamiseksi.

16. Laite optisen signaalin vahvistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukaisen optisen kuiturakenteen, joka on ainakin toisessa päässä varustettu tasomaisella opti-30 sella elementillä (18, 20) sisältäen kaksi optista reittiä (18a, 18b), jotka ovat optisesti yhteensopivia ja asetettuja yhdessä päässä kohdakkain vastaavien kuitusydänosien (4, 2) kanssa, sanotun tasomaisen elementin optisten reittien hajaantuessa kuidusta poispäin, jolloin muodostu-35 vat kuidun sydänosiin tai niistä pois johtavat suhteelli- • 15 93153 sen kaukana toisistaan olevat optiset sisäänmeno- tai ulostulolaitteet.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että optinen kuiturakenne sisältää täl- 5 laisen tasomaisen optisen elementin molemmissa päissään.

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaksi elektrodia (30, 32; 44) on asetettu kuituun suojakuoren sisään siten, että ainakin yksi sydänosa (4) on niiden välissä, sähkökentän kohdista- 10 miseksi tähän sydänosaan sen etenemisvakion muuttamiseksi sähköoptisen vaikutuksen avulla ja siten myös sanotun kyt-kentäaallonpituuden muuttamiseksi, sanotun laitteen ollessa täten sähköisesti viritettävä. • · 16 93153