HU209213B - Optical fibre conductor, as well as broad band active fibre optics amplifier - Google Patents

Description

A találmány tárgya elsősorban optikai telekommunikációs hálózatok száloptikai erősítőiben alkalmazott optikai szálvezető, amely lézer emissziós dópoló összetevőként erbiumot tartalmaz és előre megválasztott hullámhossz tartományban lézer jelforrás telekommunikációs átvitelének vételére alkalmasan van kiképezve. A találmány tárgya továbbá széles sávú aktív száloptikai erősítő, elsősorban előre megválasztott hullámhossztartományú átviteli jelekkel dolgozó száloptikai telekommunikációs vonalakhoz, mely dikroikus csatolón keresztül tápláló lézer jelforrással és optikai szálvezetőn át jelemittáló lézer jelforrással összekötött, erbiummal dópolt aktív optikai szálvezetőt tartalmaz.

Az adott területen jártas szakember számára ismert, hogy azok az optikai szálvezetők, amelyek magja különböző összetevőkkel, például ritka földfém ionokkal dópolt, gerjesztett emissziós jellegűek és így lézerjelforrásokban és optikai erősítőkben használják őket.

A gyakorlatban ezekhez az optikai szálvezetőkhöz meghatározott hullámhosszúságú fényforrást csatolnak, amely a dópoló összetevő atomjait gerjesztett energiaszintre tudja emelni, vagy olyan energiasávba, amelyből az atomok spontán módon igen rövid idő alatt lézeremissziós energiaszintre süllyednek, mely szinten aztán viszonylag hosszabb ideig megmaradnak.

Ha az optikai szálvezetőn, amely nagyszámú, emissziós állapotba gerjesztett atomot tartalmaz, olyan fényjelet bocsátunk át, amelynek hullámhossza megegyezik az atomok lézer emissziós energiaszintjével, a fényjel a gerjesztett atomokat alacsonyabb szintre süllyeszti és a fényemisszió ugyanolyan hullámhosszúságú lesz, mint maga a fényjel, ezért ilyen típusú optikai szálvezetők optikai jelerősítésre használhatók. A gerjesztett állapotból az atom visszasüllyedése spontán módon is létrejöhet, ami a háttérzajnak nevezett véletlen emisszió létrejöveteléhez vezet és ez az erősített jelnek megfelelően átlapolhatja a gerjesztett emissziót.

Ez a jelenség különböző hullámhosszúságokon játszódik le és jellemző a dópoló összetevőre úgy, hogy fluoreszkáló spektrum alakul ki. Az ismertetett típusú optikai szálvezetőkkel elérhető legnagyobb jelerősítés érdekében, amelyet természetszerűleg ugyancsak optimális jel/zaj viszonynak kell kísérnie, általában olyan jelet használnak fel, amelynek hullámhossza a használt dópoló összetevőt tartalmazó optikai szálvezető fluoreszkáló spektrumdiagramjának maximumával függ össze, és ezt a jelet általában lézer jelforrások útján hozzák létre. így például jelerősítő optikai szálvezetőként olyan optikai szálvezető alkalmazható, amelynek magját alumínium ionokkal (Al⁺⁺⁺) és erbium ionokkal (Er⁺⁺⁺) dópolták az EP 0 345 359 számú szabadalmi leírásban ismertetett módon. Az erbium fluoreszkáló spektruma a vonatkozó hullámhossztartományban azonban viszonylag keskeny emissziós csúccsal rendelkezik, amely feltétlenül szükségessé teszi, hogy a jelemittáló lézerjelforrás viszonylag szűk tűrésen belül jól meghatározott hullámhosszon működjön, mert a megadott tűrésen kívüleső jeleket nem lehet megfelelően erősíteni, amellett a megadott hullámhosszon igen jelentős háttérzaj is keletkezik.

Az ilyen, viszonylag szigorú tűrésű lézer jelforrások előállítása bonyolult és drága, és az árban inkább elérhető, kereskedelmi forgalomban beszerezhető lézer jelforrások lényegesen nagyobb szórással működnek, mint az emissziós hullámhossz.

Míg egyes alkalmazásoknál, például tenger alatti telekommunikációs vonalakon lehetőség volna ilyen átviteli lézer jelforrások tűrésen belüli hullámhosszokon történő üzemeltetésére, például nagyszámú lézerjelforrásból történő kiválogatással, hogy csupán azokat a lézer jelforrásokat alkalmazzák, amelyek emissziója szigorúan fedi a száloptikai erősítő lézer emissziós csúcsát, ez a módszer más jellegű felhasználásoknál gazdasági szempontból nem használható, hiszen például városi kommunikációs hálózat kiépítésénél lényeges tényező a szerelési költségek csökkentése.

A fent említett szabadalmi leírás szerint előállított optikai szálvezető törésmutatójának módosítása érdekében alumínium ionokkal dópolva, valamint lézer emisszió lehetővé tétele érdekében erbium ionokkal dópolva kb. 1531 nm-es hullámhossz körüli emissziós csúcsot mutat fel, amely a jelzett értéktől ±5 nm-nyi tartományban nagy intenzitást mutat és erősítés céljára is felhasználható. Az így kialakított optikai szálvezető használatához célszerűbb ugyanabba a hullámhossztartományba eső jelet használni, azonban a hagyományos, kereskedelemben beszerezhető félvezető lézerek, amelyek erre a célra felhasználhatók lennének, általában 1520-1570 nm hullámhossztartományba esően emittálnak.

Ennek köszönhetően nagyszámú, kereskedelmi forgalomban beszerezhető lézer jelforrás eleve kiesik a kívánt tartományból és ezért nem alkalmas olyan jel előállítására, amelyet aztán megfelelő módon erősíteni lehetne.

Másrészről ismert, hogy az erbiummal dópolt optikai szálvezetők emissziós spektrumukban rendelkeznek olyan területtel, amely nagy és lényegében egyenletes intenzitású a hullámhossztartományban, a fent említett emissziós csúcs közelében és magában foglalja az említett ismert lézerjelforrások működési tartományát is. Itt hátrányként jelentkezik, hogy az ilyen optikai szálvezetőben az emissziós csúcstól eltérő hullámhosszon betáplált jel csupán csökkentett mértékben kerül erősítésre, míg az optikai szálvezetőben a lézer emissziós energiaszintről történő spontán energiaszint csökkenések főleg a spektrum csúcsának hullámhosszán, azaz 1531 nm-en jönnek létre, ily módon olyan háttérzajt keltenek, amely az optikai szálvezető hosszában tovább erősödik és végső soron elfedheti a hasznos jelet.

Ennek megakadályozására kézenfekvő megoldásnak tűnik, hogy az erősítő végén a háttérzajt jelentő fényemissziót kiszűrjük, és kizárólag a jel hullámhosszát engedjük át, amit megfelelő szűrőelemekkel az optikai szálerősítő végén viszonylag egyszerűen meg is lehetne valósítani, azonban az optikai szálvezetőben a legnagyobb erősítés tartományában egy nem kívánt emisszió jelenléte csökkentené a tápláló energiát, ezáltal az optikai szálvezetőt lényegében magára a jelerősítésre is alkalmatlanná tenné.

HU 209 213 Β

Ismertek olyan interferencia szűrők, amelyek az erősítő optikai szálvezető mentén különböző helyen elhelyezve ugyancsak a nem kívánt spektrum kiszűrésére alkalmasak, azonban az ilyen típusú szűrők ismert kialakításai diszkrét elemekből vannak felépítve, nem tartalmaznak optikai szálvezetőket és ezért levegőben is továbbhaladó fénysugarakat igényelnek, ami ipari felhasználásra alkalmatlanná teszi őket.

Az ismert optikai szálvezetők és száloptikai erősítők közös hátránya tehát, hogy nem alkalmasak a kereskedelemben kapható, elterjedten gyártott lézer jelforrásokkal együtt megfelelő minőségű jelátvitelre, illetve jelerősítésre.

A találmánnyal célunk olyan optikai szálvezető valamint ilyen szál vezetőt tartalmazó aktív szélessávú száloptikai erősítő kialakítása, amely lehetővé teszi elegendően nagy sávszélességben az optikai átviteli jelek erősítését úgy, hogy engedélyezi hagyományos kialakítású, kereskedelmi forgalomban kapható lézer jelforrások alkalmazását. Célunk továbbá, hogy megakadályozzuk olyan nem kívánt hullámhosszú spontán emisszió kialakulását, amely az optikai szálvezetőben akkora háttérzajt hoz létre, hogy annak nagysága mármár összemérhető az átvitelijei nagyságával.

A kitűzött feladat megoldása során olyan optikai szálvezetőből indultunk ki, amely lézer emissziós dópoló összetevőként erbiumot tartalmaz, és előre megválasztott hullámhossztartományban lézer jelforrás telekommunikációs átviteli jelének vételére alkalmasan van kiképezve. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az aktív optikai szálvezető hossza mentén elosztottan további dópoló összetevőt tartalmaz, amely 1540 nm-nél kisebb hullámhosszúságú fény vonatkozásában magasabb abszorpciós tulajdonsággal rendelkezik, mint az 1540 nm-től a telekommunikációs átviteli jel előre megválasztott hullámhossztartományának felső határértékéig terjedő tartományba eső hullámhosszúságú fény vonatkozásában.

A kitűzött feladatot ezen túlmenően elsősorban előre megválasztott hullámhossztartományú átviteli jelekkel dolgozó száloptikai telekommunikációs vonalakhoz használható szélessávú aktív száloptikai erősítővel oldottuk meg, mely dikroikus csatolón keresztül tápláló lézerjelforrással és optikai szálvezetőn át jelemittáló lézer jelforrással összekötött, erbiummal dópolt aktív optikai szálvezetőt tartalmaz. Javaslatunk értelmében az aktív optikai szálvezető hossza mentén elosztottan további dópoló összetevőt tartalmaz, amely 1540 nmnél kisebb λ₈ hullámhosszúságú fény vonatkozásában magasabb abszorpciós tulajdonsággal rendelkezik, mint az 1540 nm-től á telekommunikációs átviteli jel előre megválasztott hullámhossztartományának felső határértékéig terjedő tartományba eső λ₅ hullámhoszszúságú fény vonatkozásában.

A találmány szerinti optikai szálvezető, illetve száloptikai erősítő egy előnyös kiviteli alakja értelmében a további dópoló összetevő három vegyértékű kation alakzatú szamárium.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a szamárium koncentráció az erbium koncentrációhoz viszonyítva az aktív optikai szálvezetőben lévő oxidok tömegszázalékában kifejezve az alábbi határértékek között van megválasztva:

[Sm₂O₃]

1<--------<10 [Er₂O₃]

A találmányt az alábbiakban a mellékelt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt optikai szálvezető és száloptikai erősítő példakénti alkalmazását mutatjuk be. A rajzon az

1. ábra aktív optikai szálvezetőt tartalmazó száloptikai erősítő felépítésének tömbvázlata, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti száloptikai erősítőben alkalmazott optikai szálvezető jellemző energiaszintjeit tüntettük fel, amelyek lézer emisszió előállítására alkalmasak, a

3. ábra Al^{44 1}· és Ar⁺⁺⁺ összetevőkkel dópolt szilícium alapú optikai szálvezető lézer emissziójának diagramja, a

4. ábrán Al⁺⁺⁺ Er⁺⁺⁺, és Sm⁺⁺⁺ összetevőkkel dópolt, 1. ábra szerinti optikai szálvezető lézer emissziójának diagramja látható, és az

5. ábrán a 4. ábrán feltüntetett diagramú optikai szálvezető összetevőivel egyező összetevőkkel dópolt, szilíciumdioxid alapú optikai szálvezető lézer emissziós diagramját tüntettük fel.

Az optikai szálvezetőkön keresztül érkező telekommunikációs átviteli jelek erősítésére ismert módon száloptikai erősítők alkalmazhatók, melyek jellemző felépítését vázlatosan az 1. ábrán tüntettük fel. Telekommunikációs 1 optikai szálvezetőn át küldött λ₈ hullámhosszúságú átviteli jelet 2 jelemittáló lézer jelforrással állítunk elő. Az 1 optikai szálvezetőn végighaladó átviteli jel természetszerűleg gyengül, ezért 3 dikroikus csatolóba kerül, amelyben 5 tápláló lézerjelforrás által előállított λρ hullámhosszúságú tápláló jellel keveredik és 4 optikai szálvezetőn keresztül hagyja el a 3 dikroikus csatolót. A 4 optikai szálvezetőhöz a tulajdonképpeni jelerősítő elemet képező 6 aktív optikai szálvezető van csatlakoztatva, amely kimenetéhez további 7 optikai szálvezető csatlakozik, melyen keresztül a jel célállomása felé halad tovább.

A száloptikai erősítő tulajdonképpeni erősítő elemét alkotó 6 aktív optikai szálvezető megvalósítására általában szilícium-dioxid alapú optikai szálvezetőt alkalmaznak, amely A1₂O₃ és Er₂O₃ összetevőkkel van dópolva, és amelyet például a már korábban említett EP 0 345 957 számú szabadalmi leírás ismertet részletesebben. Ez az optikai szálvezető az erbium lézer átmenetének kihasználásával előállított átviteli jel előnyös erősítésére alkalmazható.

A 2. ábrán a fenti típusú optikai szálvezetőre vonatkozó, a szilíciumdioxid alapú optikai szálvezetőben lévő erbium ion különböző lehetséges energiaszintjeit tünteti fel szimbolikusan. A λ₅ átviteli jelnél alacsonyabb λ_Ρ hullámhosszúságú tápláló jel optikai szálvezetőbe történő bevezetése az optikai szálvezető üvegszál mátrixában dópoló összetevőként jelen lévő Er⁺⁺⁺

HU 209 213 Β ionok egy részét „gerjesztett” 8 energiaállapotba hozza (ezt ezután „táplálósávként” nevezzük), mely állapotból az ionok spontán módon a lézeremisszió szintet jelképező 9 energiaszintre süllyednek.

A lézer emissziós 9 energiaszinten az Er⁺⁺⁺ ionok meglehetősen hosszú ideig megmaradnak, míg spontán módon 10 alapenergiaszintjükre süllyednek vissza.

Jól ismert, hogy az ionok 8 energiaszintről 9 energiaszintre csökkenése termikus típusú emisszióval jár együtt, amely az optikai szálvezető külseje felé szóródik, míg az ionoknak a 9 energiaszintről a 10 alapenergiaszintre való süllyedése a lézer emissziós 9 energiaszint energetikai értékeinek megfelelő hullámhosszúságú fényemissziót hoz létre. Amennyiben a lézer emisszió 9 energiaszintjén nagyszámú iont tartalmazó optikai szálvezetőn olyan hullámhosszúságú jelet hajtunk át, amely hullámhosszúság megfelel az emissziós szintnek, a jel az érintett ionokat az emissziós 9 energiaszintről a 10 alap-energiaszintre süllyeszti vissza még azelőtt, mielőtt az ionok maguktól visszasüllyednének, és ez a hólabdaszerű jelenség a 6 aktív optikai szálvezető kimenetén lényegesen nagyobb szintű erősített átmeneti jelet hoz létre.

Az átviteli jel távollétében a lézer emissziós 9 energiaszintről, amely egyébként minden egyes összetevőre jellemző diszkrét szám, az ionok spontán visszasüllyedése az elérhető szinteknek megfelelő eltérő frekvenciájú csúcsokkal rendelkező fényjelenséget hoz létre. Például, a 3. ábrán Er+^-mal dópolt Si/Al optikai szálvezető, amelyet elsősorban száloptikai erősítőkben alkalmaznak, 1531 nm hullámhosszúságon nagyintenzitású emissziós csúcsot mutat, míg nagyobb hullámhosszúságokon, megközelítőleg 1560 nm hullámhosszúságig olyan területtel rendelkezik, amelyben az emisszió továbbra is erős, azonban az intenzitás jóval alacsonyabb.

Az Ei^-+++ emissziós csúcsának megfelelő hullámhosszúságon az optikai szálvezetőbe bevezetett fényjel jelenlétében, 1531 nm hullámhosszúságon igen nagy jelerősítés jön létre, ahol az erbium spontán emissziója következtében létrejövő háttérzaj alacsony értékű marad, és ez az optikai szálvezetőt a megadott hullámhosszúságú átviteli jelet feldolgozó száloptikai erősítőben történő felhasználásra alkalmassá teszi.

Az ismert módon, hagyományosan széles körben alkalmazott félvezető (indium, gallium, arzén) típusú lézerjelforrások jellemző emissziós sávszélessége 1,52-1,57 mm tartományba esik, ami azt jelenti, hogy gyártási technológiájuk nem teszi lehetővé, hogy az átvitel jel emisszióját az erbiummal dópolt optikai szálvezető emissziós csúcsának megfelelő pontos frekvencián bocsássák ki, emellett igen nagy arányban bocsátanak ki olyan melléktermékeket, amelyben a jel az optikai szálvezető említett emissziós csúcsával szomszédos tartományaiba esik.

A lézer jelforrások által kibocsátott ilyen jeleket nem lehet kielégítő mértékben Er⁺⁺⁺ összetevővel dópolt száloptikás erősítőben felerősíteni, mert a 6 optikai szálvezetőbe bejuttatott tápláló teljesítmény csaknem kizárólagosan a száloptikai erősítőben lévő 6 aktív optikai szál vezetőben az 1531 nm hullámhosszúságon az erbium spontán emissziójával összefüggő háttérzajt erősítené.

Megfigyeltük, hogy további dópoló összetevőként erbiummal együtt szamáriumot (Sm***) tartalmazó optikai szálvezető olyan gerjesztett emissziós jelleggörbét mutat fel, amely a szóban forgó hullámhosszúság tartományban nem mutat fel 1531 nm-nél erősen kiemelkedő csúcsot, hanem azzal ellentétben viszonylag nagy és állandó értékű emisszióval rendelkezik, hozzávetőlegesen az 1530-1560 nm-es hullámhossz tartományban. Ezt az optikai szálvezetőt, amelynek ez a jelleggörbéje a 4. ábrán látható, ugyancsak előnyösen alkalmazhatjuk száloptikai erősítőben, amelyek a kereskedelemben beszerezhető lézer jelforrásokkal állítanak elő átviteli jeleket, mert egy ilyen száloptikai erősítő alkalmas arra, hogy az adott hullámhosszúság tartományban elegendő mértékben felerősítse az átviteli jelet anélkül, hogy elfogadhatatlan mennyiségű háttérzajjal látná azt el.

így például az 1. ábrán látható vázlatnak megfelelő szerkezetű száloptikai erősítőt hoztunk létre, amelynek 6 aktív optikai szálvezetője Si/Al típusú, Er⁺⁺⁺ és Sm⁺⁺⁺ összetevőkkel dópolt szálvezető, amely 40 ppm ER₂O₃-at és 60 ppm Sn₂0₃-at tartalmaz. A 6 aktív optikai szálvezető hossza 30 m-re volt megválasztva. 5 tápláló lézerjelforrásként argon ion lézert használtunk, amely 528 nm hullámhosszon, 150 mW teljesítménynyel sugároz, míg 2 jelemittáló lézer jelforrásként hagyományos, kereskedelmi forgalomban beszerezhető félvezető típusú (indium, gallium, arzén) lézert használtunk, amelynek teljesítménye 1 mW és emissziós hullámhossza 1560 nm.

A leírt kísérleti konfiguráció mellett 1 mW teljesítményű bemenő jelnél a száloptikai erősítővel 27 dB-es erősítést értünk el. Hasznos jel távollétében a száloptikai erősítő kimenetén 10 mW spontán emissziós szintet mértünk.

A száloptikai erősítő által keltett háttérzajt jelentő emisszió nem jelent lényeges zajt a lényegesen magasabb szintre, hozzávetőlegesen 205 mW szintre erősített jelhez képest.

Összehasonlításképpen megjegyezzük, hogy abban az esetben, ha ugyanezt a 2 jelemittáló lézer jelforrást ugyanilyen felépítésű száloptikai erősítőben használtuk, azzal az eltéréssel, hogy a 6 aktív optikai szálvezetőt ugyanolyan 30 m hosszúságú, 40 ppm mennyiségű Er⁺⁺⁺ összetevővel dópolt Si/Al típusú optikai szálvezetőből alakítottuk ki, akkor a száloptikai erősítő átvitelijele 1560 nm hullámhosszúságon 15 dB-nél alacsonyabb erősítést mutatott, míg a spontán emisszió szintje a kimenőjel szintjével összehasonlítható nagyságú volt.

Mint a fenti példákból látható, a második példában bemutatott száloptikai erősítő csökkentett erősítése akkora mértékű zajt is magával hozott, hogy az átvitelijei vétele kimondottan nehézzé vált, úgyhogy a második példa szerinti erősítő gyakorlatilag használhatatlannak bizonyult, a találmány szerinti optikai szálvezetővel ellátott száloptikai erősítő használata során (ezt az első

HU 209 213 Β példánál alkalmaztuk) bebizonyosodott, hogy a száloptikai erősítő nagy erősítése elhanyagolható nagyságú bevezetett háttérzajjal jár együtt.

Az elért pozitív hatásokat a 6 aktív optikai szálvezetőbe adagolt további dópoló összetevő, tehát a szamárium jelenlétének köszönhetjük, mivel a szamárium az erbium 1531 nm hullámhosszon fellépő emisszióját abszorbeálja, miközben magasabb hullámhosszúságú fényjeleket gyakorlatilag gyengítés nélkül enged tovább.

A 6 aktív optikai szálvezető spektrum emissziójának szabályozásával a száloptikai erősítőt hatékonyan használhatjuk olyan széles sávban érkező átviteli jelek erősítésére, amelyeket a gyakorlatban általánosan használt félvezető lézerek többsége kibocsát.

Mint az az 5. ábrán látható, szamáriummal dópolt Si/Al anyagú optikai szálvezető abszorpciós diagramjából kivehető, hogy az optikai szálvezetőben a szamárium jelenléte 1540 nmnél lényegesen alacsonyabb hullámhosszúságú sugárzásokra lényegesen nagyobb abszorpciót jelent, mint az 1540 és az 1560 nm hullámhossz tartományokba eső sugárzásokra, és ez azt jelenti, hogy az optikai szálvezetőbe a találmány szerinti beadagolt, az optikai szálvezető hossza mentén elosztott szamárium mintegy szűrőként viselkedik és az 1531 nm hullámhoszon emittált fotonokat rögtön elnyeli, amint ilyen fotonok keletkeznek Er⁺⁺⁺ ionok lézeremissziós 9 energiaszintről történő spontán lesüllyedése következtében. Ilyen módon elkerülhető, hogy ezek a fotonok a 6 aktív optikai szálvezetőben végighaladva további csillapítást jelentsenek az adott hullámhosszra, és ezzel tápláló energiát vonjanak el a hasznos jelet továbbító értékkel szomszédos hullámhossz tartományban és ezáltal erősített háttérzajt hozzon létre.

A 6 aktív optikai szálvezetőben lévő erbium menynyiségét az alkalmazott 6 aktív optikai szálvezető hosszához mért kívánt erősítés függvényében választottuk meg, azaz a 6 aktív optikai szálvezető hossza a benne lévő erbium mennyiségének megfelelően, a kívánt erősítés függvényében van megválasztva. Általánosságban a 6 aktív optikai szálvezetőben oxid (Er²O³) formájában lévő erbium mennyisége 10-100 ppm határok között változik. A 6 aktív optikai szálvezetőben lévő erbium koncentrációval összefüggésben az ugyancsak előnyösen oxid (Sm₂O₃) formájában jelen lévő szamárium koncentrációt úgy választjuk meg, hogy elérje vagy meghaladja az erbium koncentrációját, és a kettő közötti arány célszerűen az alábbi határértékek között választható meg:

[Sm₂O₃]

1<--------<10 [Er₂O₃]

A dópoló összetevők az optikai szálvezetőbe szakember számára ismert, megbízható eljárásokkal juttathatók be a rendelkezésre álló technológiai feltételektől függően.

Jóllehet a találmány ismertetésénél az optikai szálvezető részére fő dópoló összetevőként a szamáriumot említettük meg, természetesen más dópoló összetevők is alkalmazhatók a kitűzött cél elérésére, feltéve, hogy megfelelően nagy fényabszorpcióval rendelkeznek az erbium maximális spontán emissziós hullámhosszán, azaz 1531 nm környékén, míg lényegesen kisebb fényabszorpcióval rendelkeznek ennél a hullámhossznál nagyobb hullámhosszúságok, célszerűen 1540 nm hullámhosszúság fölött, a kereskedelemben beszerezhető ismert lézerjelforrások általános hullámhossz tartományában.

Annak érdekében, hogy az optikai szálvezetőben a lézeremisszió kialakulását előidéző tápláló teljesítményt ne befolyásoljuk, a tápláló teljesítményt az optikai szálvezetőbe az átviteli jel hullámhosszúságánál kisebb hullámhosszúságú fénysugárzás formájában juttatjuk be, és az optikai szálvezetőbe az erbium mellé adagolt dópoló összetevőnek a szamáriumtól eltérően nem szabad a tápláló hullámhosszon, azaz előnyösen 528 vagy 980 nm hullámhosszon jelentős fényabszorpcióval rendelkeznie.

A fent leírtak sokféleképpen módosítható anélkül, hogy az így létrehozott műszaki megoldás az általunk igényelt oltalmi körön kívülre kerülne.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Optikai szálvezető, elsősorban optikai telekommunikációs hálózatok száloptikai erősítőiben való alkalmazásra, amely lézer emissziós dópoló összetevőként erbiumot tartalmaz, és előre megválasztott hullámhossz tartományban lézer jelforrás telekommunikációs átviteli jelének vételére alkalmasan van kiképezve, azzal jellemezve, hogy az aktív optikai szálvezető (6) hossza mentén elosztottan további dópoló összetevőt tartalmaz, amely 1540 nm-nél kisebb hullámhosszúságú (λ₅) fény vonatkozásában magasabb abszorpciós tulajdonsággal rendelkezik, mint az 1540 nm-től a telekommunikációs átviteli jel előre megválasztott hullámhossztartományának felső határértékéig terjedő tartományba eső hullámhosszúságú (λ₅) fény vonatkozásában.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti optikai szálvezetőt azzal jellemezve, hogy a további dópoló összetevő három vegyértékű kation alakzatú szamárium.
3. 3. A 2. igénypont szerinti optikai szálvezető azzal jellemezve, hogy a szamárium koncentráció az erbium koncentrációhoz viszonyítva az aktív optikai szálvezetőben (6) lévő oxidok tömegszázalékában kifejezve az alábbi határértékek között van megválasztva:

   [Sm₂O₃]

   1<-------<10 [Er₂O₃]
4. 4. Szélessávú aktív száloptikai erősítő, elsősorban előre megválasztott hullámhossztartományú átviteli jelekkel dolgozó száloptikai telekommunikációs vonalakhoz, mely dikroikus csatolón keresztül tápláló lézer jelforrással és optikai szálvezetőn át jelemittáló lézer

   HU 209 213 Β jelforrással összekötött, erbiummal dópolt aktív optikai szálvezetőt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az aktív optikai szálvezető (6) hossza mentén elosztottan további dópoló összetevőt tartalmaz, amely 1540 nm-nél kisebb hullámhosszúságú (λ,) fény vonatkozásában magasabb abszorpciós tulajdonsággal rendelkezik, mint az 1540 nm-től a telekommunikációs átviteli jel előre megválasztott hullámhossztartományának felső határértékéig terjedő tartományba eső hullámhosszúságú (λ₅) fény vonatkozásában.
5. 5. A 4. igénypont szerinti száloptikai erősítő azzal jellemezve, hogy a további dópoló összetevő három vegyértékű kation alakzatú szamárium.
6. 6. A 4. igénypont szerinti száloptikai erősítő, azzal jellemezve, hogy a szamárium koncentráció az erbium 5 koncentrációhoz viszonyítva az aktív optikai szálvezetőben (6) lévő oxidok tömegszázalékában kifejezve az alábbi határértékek között van megválasztva: