ITMI941573A1 - Sistema di telecomunicazione amplificata a multiplazione a divisione di lunghezza d'onda, con potenza di ricezione equalizzata - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione dal titolo:

"Sistema di telecomunicazione amplificata a multiplazione a divisione di lunghezza d'onda, con potenza di ricezione equalizzata"

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un sistema di telecomunicazione includente amplificatori ottici, particolarmente adatto per la trasmissione a multiplazione a divisione di lunghezza d’onda, o WDM. Per la trasmissione a multiplazione a divisione di lunghezza d'onda, o WDM, si richiede di inviare più canali, ovvero più segnali di trasmissione indipendenti tra loro, nella stessa linea, costituita da una fibra ottica, mediante multiplazione nel dominio delle frequenze ottiche; i canali trasmessi possono essere sia digitali sia analogici e si distinguono tra loro perchè ciascuno di essi è associato ad una frequenza specifica.

In tale tipo di trasmissione i vari canali devono risultare sostanzialmente equivalenti tra loro, cioè nessuno di essi deve risultare più o meno privilegiato, in termini di livello o qualità di segnale rispetto agli altri.

In presenza di amplificatori, in particolare di amplificatori ottici, occorre che questi presentino una risposta sostanzialmente uguale per tutti i canali trasmessi; inoltre, allo scopo di trasmettere un elevato numero di canali, si richiede che la banda in cui l'amplificatore può operare sia ampia.

Gli amplificatori ottici si basano sulle proprietà di un drogante fluorescente, ed in particolare Erbio, introdotto come drogante nel nucleo di una fibra ottica; l'Erbio, infatti, eccitato mediante somministrazione di energia luminosa di pompaggio, presenta una elevata emissione nel campo di lunghezze d'onda corrispondente al campo di minima attenuazione della luce nelle fibre ottiche a base di silice. Quando una fibra drogata con Erbio, mantenuto allo stato eccitato, è attraversata da un segnale luminoso avente la lunghezza d'onda corrispondente a tale elevata emissione, il segnale causa la transizione degli atomi di Erbio eccitati ad un livello inferiore, con emissione luminosa stimolata alla lunghezza d'onda del segnale stesso, generando una amplificazione del segnale.

A partire dallo stato eccitato il decadimento degli atomi di Erbio avviene anche spontaneamente e ciò genera una emissione casuale che costituisce un "rumore di fondo" che si sovrappone all'emissione stimolata corrispondente al segnale amplificato.

L'emissione luminosa generata dall'immissione nella fibra "drogata", o attiva, di energia luminosa di pompaggio può avvenire a più lunghezze d'onda, tipiche della sostanza drogante, dando così origine ad uno spettro di fluorescenza della fibra.

Allo scopo di ottenere la massima amplificazione di un segnale per mezzo di una fibra del tipo suddetto, in unione con un elevato rapporto segnale/rumore, adatto ad una corretta ricezione del segnale stesso, per le telecomunicazioni ottiche viene solitamente usato un segnale, generato da un emettitore laser, con lunghezza d'onda corrispondente al massimo, nella banda prevista, della curva dello spettro di fluorescenza della fibra incorporante la sostanza drogante impiegata, o picco di emissione.

Le fibre drogate con Erbio presentano peraltro uno spettro di emissione con un picco di limitata larghezza, le cui caratteristiche variano in relazione al sistema vetroso in cui 1'Erbio è introdotto come drogante, ed una zona dello spettro stesso di intensità elevata in un campo di lunghezze d'onda contiguo al picco sopra detto, nel campo delle lunghezze d'onda di interesse, tale da far ritenere possibile l'impiego di amplificatori ottici per l'amplificazione di segnali in una larga banda. Le fibre note drogate con Erbio presentano tuttavia un andamento irregolare dello spettro di emissione; tale andamento irregolare condiziona la possibilità di ottenere una amplificazione uniforme in tutta la banda prescelta.

Per ottenere una curva di guadagno sostanzialmente "piatta", cioè un guadagno il più possibile costante alle varie lunghezze d'onda, eliminando fonti di rumore dovute ad emissione spontanea, possono essere usati elementi filtranti, come ad esempio descritti nei brevetti EP 426.222, EP 441.211, EP 417-441 della stessa Richiedente.

In tali brevetti, tuttavia, non è descritto il comportamento di amplificatori in presenza di multiplazione a divisione di lunghezza d'onda, ed inoltre non è preso in esame il comportamento in presenza di più amplificatori collegati tra loro in cascata.

Il profilo dello spettro di emissione è fortemente dipendente dai droganti presenti nel nucleo della fibra per accrescerne l'indice di rifrazione, come illustrato, ad esempio, nel brevetto US 5-282.079, in cui si mostra che lo spettro di fluorescenza di una fibra drogata con Allumina/Erbio presenta un picco meno marcato di quello di una fibra drogata con Germanio/Erbio e spostato a lunghezze d'onda minori (il massimo è a circa 1532 nm); tale fibra presentava una apertura numerica di 0,15-In ECOC '93. ThC 12.1, pagg. 1-4, è descritta una fibra per amplificatore ottico, drogata con Al e La, con bassissima sensibilità all'idrogeno; è descritta una fibra drogata con Al avente una apertura numerica di 0,l6 ed una fibra drogata con Ai-La con apertura numerica NA = 0,30.

In ECOC '93. Tu 4, pagg. 181-184, sono descritti amplificatori ottici a fibra drogati con Erbio; sono descritti esperimenti con fibre con nuclei drogati con alluminio, alluminio/germanio e lantanio/alluminio ed i migliori risultati sono stati ottenuti con fibre codrogate con Al/La. In Electronics Lettere, 6 Giugno 1991. voi. 27. No. 12, ρρ. 1065-1067. è indicato che in amplificatori ottici a fibra drogata con erbio, il co-drogaggio con Allumina consente di ottenere un profilo di guadagno più largo e più piatto; l'articolo descrive amplificatori a fibra drogata con Allumina, Germanio e Erbio in confronto con amplificatori a fibra drogata con Lantanio, Germanio e Erbio e indica che il maggiore appiattimento del guadagno si ottiene con i primi.

In ECOC '91. TuPSl-3, pagg.285-288 è descritta una fibra di tipo Al203-Si02 drogata con Er e La, allo scopo di ottenere un elevato indice di rifrazione e di ridurre la formazione di agglomerati ("clusters") contenenti ioni di Erbio. Gli spettri di fluorescenza ed assorbimento della fibra drogata con Er/La si sono rivelati assai simili a quelli di una fibra Al2O3-SiO2 drogata con Erbio; è stata ottenuta una apertura numerica NA = 0,31 e una concentrazione di Erbio di 23.10 cm

In ECOC '89, Post-Deadline Papers, PDA-8, pagg.33~36, 10-14 Settembre 1989 * è descritto un esperimento realizzato con 12 amplificatori ottici collegati in cascata, facenti uso di fibra drogata con Erbio; è stata usata una singola lunghezza d'onda di segnale di 1,536 pm ed è indicato che un controllo di lunghezza d'onda di segnale nell'ordine di 0,01 nm è richiesto per un funzionamento stabile, in vista del fatto che le caratteristiche di BER si degradano rapidamente al cambiare della lunghezza d'onda di segnale.

Il brevetto US 5.117.303 descrive un sistema di trasmissione ottico comprendente amplificatori ottici concatenati che, in base ai calcoli indicati, quando operanti in modo saturato forniscono un elevato rapporto segnale/rumore. Gli amplificatori descritti hanno fibra dragata con Erbio, con nucleo Al2O3-SiO2 ed è previsto l'impiego di filtri; le prestazioni calcolate sono ottenute ad una singola lunghezza d'onda e l'alimentazione di segnali in una larga banda di lunghezze d'onda, con uguali prestazioni, non è prevista.

Il brevetto US 5.111.334 descrive un amplificatore a più stadi, in cui le fibre di ciascuno stadio son diverse tra loro in lunghezza, drogante o materiale di base, al fine di ottenere il massimo guadagno in un ampio campo di lunghezze d'onda. E' previsto l'uso di un elevato numero di stadi, in corrispondenza alle diverse lunghezze d'onda di segnale, per ottenere una risposta con bassa ondulazione.

Secondo tale brevetto non è prevista la possibilità di ottenere un guadagno piatto in una ampia banda di lunghezza d'onda, con segnali contemporaneamente alimentati, mediante una fibra di un unico tipo, avente la stessa lunghezza d'onda di massimo guadagno al variare della lunghezza di fibra.

A tale proposito, si rileva che fibre drogate con erbio presentano una sola lunghezza d'onda di massimo guadagno, che è indipendente dalla lunghezza di fibra; inoltre in tale brevetto non è affrontato il problema della trasmissione attraverso più amplificatori in cascata. In IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, voi. 4, no. 8, agosto 1992, pagg.

920-922, A. R. Chraplyvy ed al. descrivono un sistema WDM amplificato in cui 1'equalizzazione di guadagno è realizzata attraverso informazioni fornite attraverso telemetria.

In tale sistema è previsto di equalizzare la prestazione in termini di rapporto segnale/rumore (o SNR) mediante una regolazione iterativa dei segnali all'emissione in base ai segnali alla ricezione; l'informazione di ritorno è fornita mediante telemetria.

In JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, voi. 8. no. 9, Settembre 1990, M. Maeda ed altri descrivono un gli effetti di miscelazione tra segnali in un sistema multilunghezza d'onda dovuto alla non-linearità delle fibre ottiche monomodali; non sono previsti amplificatori di linea collegati in cascata.

Il brevetto americano US 5-088.095 ed ELECTRONICS LETTERS, 28 Marzo 1991, Voi. 27, No. 7, dello stesso autore, descrivono un metodo di controllo di·guadagno in un amplificatore a fibra drogata con erbio in cui l'amplificatore è posto in una configurazione ad anello laser, con retroazione a lunghezza d'onda diversa da quella del segnale da amplificare.

L'anello di retroazionamento è previsto in uso nelle condizioni operative dell'amplificatore e tale applicazione non è posta in relazione a criteri di dimensionamento di amplificatori.

Il brevetto americano US 5-280.383 descrive un amplificatore a due stadi, in cui il primo opera in condizioni di piccolo segnale ed il secondo stadio opera in regime saturato, fornendo una compressione di guadagno; la necessità di potenza di pompaggio è ridotta.

Secondo la presente invenzione, si è trovato che è possibile realizzare una comunicazione ad elevata velocità di trasmissione complessiva, attraverso una liena ottica amplificata, mediante multiplazione a divisione di lunghezza d'onda, predisponendo nelle stazioni di trasmissione e di ricezione mezzi di trasformazione dei segnali esterni su più lunghezze d'onda e di riconversione dei segnali stessi con caratteristiche adatte al o ai ricevitori, in associazione con amplificatori di linea aventi caratteristiche strutturali ed operative atte a fornire condizioni di amplificazione uniformi per i vari canali. In un aspetto generale, la presente invenzione riguarda un sistema di telecomunicazione ottico, comprendente:

una stazione di trasmissione di segnali ottici,

una stazione di ricezione di detti segnali ottici,

una linea a fibra ottica collegante dette stazioni di trasmissione e ricezione, detta linea a fibra ottica includente almeno due amplificatori ottici di linea a fibra attiva drogati con una terra rara, serialmente collegati, dotati di mezzi di pompaggio di detta fibra attiva,

caratterizzato dal fatto che

detta stazione di trasmissione di segnali ottici comprende mezzi di generazione di segnali di trasmissione ad almeno due lunghezze d'onda comprese in una banda di ampiezza prefissata e mezzi di convogliamento di detti segnali in una unica linea a fibra ottica, detta stazione di ricezione di segnali ottici comprende mezzi di separazione di detti segnali di trasmissione da detta unica linea a fibra ottica,

in cui almeno uno di detti amplificatori ottici di linea ha droganti nella fibra attiva, lunghezza di fibra attiva e prefissata potenza dei mezzi di pompaggio che in combinazione determinano, in ingresso a detta stazione di ricezione, un rapporto segnale/rumore ottico per detti segnali che differisce meno di 2 dB tra detti segnali a diversa lunghezza d'onda ed è maggiore di 15 dB (con banda di 0,5 nm) per ciascuno di detti segnali, quando essi sono contemporaneamente trasmessi in presenza di una potenza ottica complessiva in ingresso a detti amplificatori ottici di linea almeno pari a -16 dBm.

In una forma preferita di realizzazione il sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda è caratterizzato dal fatto che detta stazione di trasmissione comprende

mezzi di ricezione di segnali ottici esterni in almeno due canali indipendenti,

mezzi di conversione di detti segnali ottici in forma elettronica, mezzi di generazione di segnali di trasmissione, a diverse lunghezze d'onda in corrispondenza al numero di canali indipendenti di detti segnali esterni, riproducenti detti segnali ottici esterni, e

mezzi di convogliamento di detti segnali in una unica linea a fibra ottica e

detta stazione di ricezione comprende

mezzi di separazione di detti segnali di trasmissione da detta unica linea a fibra ottica,

mezzi di conversione di detti segnali ricevuti in forma elettronica e

mezzi di emissione separata di detti segnali ricevuti.

Preferibilmente, detta banda prefissata di lunghezze d'onda è estesa per almeno 20 nm.

Preferibilmente, detti mezzi di generazione di segnali di trasmissione comprendono mezzi di generazione di segnali ad almeno quattro lunghezze d'onda differenti, comprese in detta banda prefissata di lunghezze d'onda.

Preferibilmente, detti segnali sono compresi tra 1536 e 1555 nm.

In una forma preferita di realizzazione, almeno uno di detti amplificatori ottici possiede fibra attiva avente complessivamente una lunghezza inferiore di un valore prefissato alla lunghezza di massimo guadagno per la potenza di pompa alimentata dai mezzi di pompaggio ad essa collegati.

Più preferibilmente, detta lunghezza di fibra è tale che, quando l'amplificatore è collegato in un anello in cui almeno una porzione di segnale in uscita è introdotto in ingresso all'amplificatore, l'emissione dell'amplificatore presenta due picchi stabili di emissione a due lunghezze d'onda diverse comprese in detta banda, quando l'emissione dell'amplificatore in corrispondenza ad una potenza prefissata di detto segnale di uscita, correlata alla potenza di lavoro dell'amplificatore.

In particolare, detti mezzi di generazione di segnali di trasmissione comprendono, per ciascuno di detti segnali di trasmissione, un laser ad emissione continua, associato ad un modulatore esterno; detti mezzi di convogliamento di detti segnali in una unica linea a fibra ottica, a loro volta, comprendono rispettivi accoppiatori ottici, selettivi in lnghezza d'onda.

In particolare, inoltre, detti mezzi di separazione di detti segnali di trasmissione da detta unica linea a fibra ottica di detta stazione di ricezione di segnali ottici comprendono un rispettivo divisore a fibra ed un filtro passa banda per ognuna delle lunghezze d'onda di detti segnali di trasmissione.

Preferibilmente, detti amplificatori ottici di linea drogati con terra rara comprendono almeno una fibra attiva drogata con erbio.

Più preferibilmente, detta fibra attiva comprende lantanio, germanio ed allumina come droganti modificatori di indice.

Secondo un altro aspetto, la presente invenzione riguarda un amplificatore ottico a fibra, comprendente

una fibra attiva drogata con una terra rara, atta a generare una emissione luminosa in un campo di lunghezze d'onda di segnale in risposta ad una alimentazione luminosa ad una lunghezza d'onda di pompaggio,

mezzi di pompaggio di detta fibra attiva, di potenza ottica di valore prefissato, a detta lunghezza d'onda di pompaggio, caratterizzato dal fatto che detta fibra attiva possiede una lunghezza tale che, quando una porzione di segnale in uscita da detta fibra attiva è alimentata in ingresso alla fibra attiva stessa, in presenza di alimentazione luminosa di pompaggio, si ha emissione stabile a due diverse lunghezze d'onda in detto campo di lunghezze d'onda di segnale, in corrispondenza ad una prefissata potenza ottica complessiva di detto segnale in uscita.

In particolare, detta potenza prefissata è correlata alla potenza di lavoro dell'amplificatore.

In una forma di realizzazione l'amplificatore ottico a fibra secondo la presente invenzione comprende un singolo stadio di amplificazione.

In alternativa, l'amplificatore ottico a fibra secondo l'invenzione comprende almeno due stadi di amplificazione serialmente collegati, ciascuno di detti stadi dotato di un relativo spezzone di fibra attiva e di relativi mezzi di pompaggio, ed è caratterizzato dal fatto che detta lunghezza di fibra attiva è la somma delle lunghezze di detti spezzoni di fibra attiva e detta potenza ottica di pompaggio di valore prefissato essendo la somma delle potenze ottiche alimentate da detti mezzi di pompaggio ai rispettivi spezzoni di fibra attiva.

In tal caso, in particolare, detta lunghezza di fibra attiva è la lunghezza di fibra di almeno uno stadio, determinata in corrispondenza alla potenza di pompaggio alimentata allo stadio stesso.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, essa riguarda un metodo di determinazione della lunghezza ottimale di fibra attiva in un amplificatore ottico, particolarmente per funzionamento in cascata in un sistema multilunghezza d'onda, caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di

predisporre un amplificatore ottico avente un ingresso ed una uscita per un segnale ottico, comprendente una fibra attiva drogata con una terra rara e mezzi di pompaggio di detta fibra attiva, di potenza di pompaggio prefissata;

collegare otticamente l'uscita detto amplificatore con l'ingresso dello stesso;

alimentare energia luminosa di pompaggio a detta fibra attiva, mediante detti mezzi di pompaggio, causando una emissione luminosa in detta fibra attiva, costituente un segnale di emissione in uscita dall'amplificatore;

controllare lo spettro e la potenza di detto segnale di emissione; selezionare una lunghezza di detta fibra attiva in corrispondenza alla quale detto spettro presenta due picchi stabili di emissione a due diverse lunghezze d'onda in un campo di lunghezze d'onda prefissato, in corrispondenza ad una potenza prefissata di detto segnale di emissione.

Preferibilmente, detto metodo prevede che tra l'uscita di detto amplificatore ed il suo ingresso, otticamente collegati, è interposto un mezzo attenuatore ottico ad attenuazione regolabile e che detto mezzo attenuatore è regolato per causare una attenuazione di detto segnale di emissione, tra l'uscita e l'ingresso di detto amplificatore, tale che la potenza di detto segnale di emissione sia pari a detto valore prefissato. In particolare, detto valore prefissato di potenza di detto segnale di emissione è correlato alla potenza di lavoro prevista dell'amplificatore.

In particolare, il metodo secondo la presente invenzione, nel caso in cui detto amplificatore è un amplificatore a due o più stadi, è caratterizzato dal fatto che è selezionata la lunghezza di fibra di almeno uno di detti stadi.

Preferibilmente, nel caso in cui detto amplificatore è un amplificatore a due o più stadi, il metodo secondo la presente invenzione è caratterizzato dal fatto che comprende:

predisporre l'amplificatore con lunghezza di fibra attiva di almeno uno stadio selezionata in corrispondenza ad un guadagno massimo per la potenza di pompaggio ad esso applicata;

collegare l'uscita dell'amplificatore con l'ingresso dello stesso; controllare lo spettro del segnale di emissione di detto amplificatore, in presenza di relative potenze di pompaggio alimentate a ciascuno di detti stadi; e

selezionare una lunghezza di fibra attiva di almeno uno degli stadi dell'amplificatore in corrispondenza alla quale detto spettro presenta due picchi stabili di emissione a due diverse lunghezze d'onda in un campo di lunghezze d'onda prefissato, in corrispondenza ad una potenza prefissata di detto segnale di emissione.

Più preferibilmente, è selezionata la lunghezza di fibra attiva del solo stadio terminale dell'amplificatore.

In alternativa il metodo secondo l'invezione, in presenza di particolari esigenze di applicaizone, prevede che detta selezione di lunghezza di fibra attiva sia singolarmente eseguita per tutti gli stadi, ciascuno di essi essendo separatamente provato.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione, con riferimento ai disegni allegati in cui si mostra:

in fig. 1 uno schema di una sistema di telecomunicazione a più lunghezze d'onda secondo la presente invenzione;

in fig. 2 un amplificatore ottico di linea per l'impiego nel sistema di figura 1, in una prima configurazione;

in fig. 3 un amplificatore ottico di linea per l'impiego nel sistema di figura 1, in una seconda configurazione; in fig. 4 un amplificatore ottico dotato di filtro a due nuclei;

in fig. 5 la configurazione sperimentale per la determinazione dell'emissione spettrale di fibre ottiche drogate con erbio, per uso in amplificatori ottici;

in fig. 6 i grafici di emissione spettrale delle fibre

considerate a confronto;

in fig. 7 i livelli di potenza dei segnali alimentati in ingresso all'amplificatore di potenza negli esperimenti con un sistema di telecomunicazione secondo lo schema di figura 1; nelle figg. da 8 a 13 i livelli di potenza dei segnali nei successivi stadi di amplificazione in un esperimento facente uso di amplificatori secondo l'invenzione;

nelle figg. da 14 a 18 i livelli di potenza dei segnali nei successivi stadi di amplificazione in un esperimento facente uso di amplificatori secondo l'invenzione, con fibra attiva di lunghezza non ottimale e pre-equalizzazione;

nelle figg. da 19 a 23 i livelli di potenza dei segnali nei successivi stadi di amplificazione in un esperimento facente uso di amplificatori secondo la tecnica nota;

in fig. 24 una rappresentazione qualitativa delle condizioni di scelta ottimali di lunghezza di fibra attiva nell'amplificatore di linea;

in fig. 25 uno schema di una apparecchiatura per la determinazione della lunghezza ottimale di fibra attiva in amplificatori di linea;

in fig. 26 lo spettro di emissione dell'apparecchiatura di figura 25. nel caso di fibra di lunghezza insufficiente; in fig. 27 lo spettro di emissione dell'apparecchiatura di figura 25, nel caso di fibra di lunghezza ottimale;

in fig. 28 lo spettro di emissione dell'apparecchiatura di figura 25, nel caso di fibra di lunghezza eccessiva;

in fig. 29 uno schema di unità di interfacciamento, lato

trasmissione.

a) Descrizione sistema

Come mostra la figura 1, un sistema di telecomunicazione ottica a più canali, a multiplazione di lunghezza d'onda, secondo la presente invenzione prevede più sorgenti di segnali ottici di origine, quattro nell'esempio illustrato, 1a, 1b, 1c, 1d, ciascuno dei quali segnali, detti "segnali esterni", possiede sue proprie caratteristiche di trasmissione, come lunghezza d'onda, tipo di modulazione, potenza. I segnali generati da tali sorgenti sono alimentati ad una stazione di trasmissione 1, ciascuno di essi essendo inviato ad una rispettiva unità di interfacciamento 2a, 2b, 2c, 2d, atta a ricevere i segnali ottici esterni di origine, a rilevarli ed a rigenerarli nuovamente con nuove caratteristiche adatte al sistema di trasmissione.

In particolare, dette unità di interfacciamento generano rispettivi segnali ottici di lavoro aventi lunghezze d'onda λ1, λ3, comprese nella banda di lavoro utile degli amplificatori disposti successivamente nel sistema.

Nel brevetto US 5-267.073. della stessa Richiedente, la cui descrizione è incorporata per riferimento, sono descritte unità di interfacciamento comprendenti in particolare un adattatore di trasmissione, atto a convertire un segnale ottico in ingresso in forma adatta alla linea di trasmissione ottica, ed un adattatore di ricezione, atto a riconvertire il segnale trasmesso in forma adatta ad una unità di ricezione.

Per l'impiego nel sistema della presente invenzione, l'adattatore di trasmissione comprende, preferibilmente, come laser di generazione di segnale in uscita, un laser di tipo a modulazione esterna.

Uno schema di una unità di interfacciamento in trasmissione, di tipo adatto all'impiego nell'ambito della presente invenzione, è illustrato in figura 29, in cui, per chiarezza, le connessioni ottiche sono rappresentate con linea continua, mentre le connessioni di tipo elettrico sono rappresentate con linea tratteggiata.

Il segnale ottico, proveniente da una delle sorgenti la, lb, le, ld, ad esempio la sorgente la, come illustrato, è ricevuto da un fotorivelatore (fotodiodo) 41, che emette un segnale elettrico che viene alimentato ad un amplificatore elettronico 42.

Il segnale elettrico in uscita dall'amplificatore 42 è alimentato ad un circuito 43 di pilotaggio di un emettitore laser modulabile, globalmente designato con 44, atto a generare un segnale ottico alla lunghezza d'onda prescelta, contenente le informazioni del segnale in ingresso. Convenientemente al circuito di pilotaggio 43 si collega inoltre un circuito 45 di immissione di un canale di servizio.

L'emettitore laser modulabile 44 comprende un laser 46 ed un modulatore esterno 47, ad esempio del tipo Mach-Zender, pilotato dal segnale in uscita del circuito 43-Un circuito 48 controlla la lunghezza d'onda di emissione del laser 46, mantenendola costante al valore preselezionato, compensando eventuali perturbazioni esterne come temperatura e simili.

Unità di interfacciamento del tipo indicato, in ricezione, sono descritte nel brevetto sopra menzionato e poste in commercio dalla Richiedente, con la sigla TXT/E-EM.

I detti segnali ottici di lavoro sono quindi alimentati ad un combinatore di segnale 3. atto ad inviare in una unica fibra ottica di uscita 4 contemporaneamente i segnali di lavoro alle lunghezze d'onda λ1, λ3,

In generale, il combinatore di segnale 3 è un dispositivo ottico passivo, mediante il quale i segnali ottici trasmessi su rispettive fibre ottiche sono sovrapposti in una unica fibra; dispositivi di tal genere sono ad esempio costituiti da accoppiatori a fibre fuse, in ottica planare, microottica e simili.

A titolo di esempio, un combinatore adatto è il combinatore 1x4 SMTC-0104-1550-A-H posto in commercio da E-TEK DYNAMICS INC., 1885 Lundy Ave, San Jose, CA (USA).

Attraverso la fibra 4 i detti segnali di lavoro, nel seguito indicati come S1, S2, S3. S4 sono inviati ad un amplificatore di potenza 5, che ne eleva il livello fino ad un valore sufficiente a percorrere il successivo tratto di fibra ottica intercorrente prima di nuovi mezzi di amplificazione mantenendo al termine un sufficiente livello di potenza per garantire la qualità trasmissiva richiesta.

All'amplificatore 5 è quindi collegato un primo tratto 6a di linea ottica, usualmente costituito da una fibra ottica monomodale, di tipo a salto di indice, inserita in un adatto cavo ottico, di alcune decine (o centinaia) di chilometri di lunghezza, ad esempio di circa 100 chilometri.

Sebbene in taluni casi possano essere usate anche fibre ottiche del tipo a dispersione spostata ("dispersion shifted", per collegamenti del tipo descritto sono generalmente preferibili fibre di tipo a salto di indice, a causa del fatto che in fibre a dispersione spostata è stato riscontrato il possibile manifestarsi di effetti non lineari di intermodulazione tra canali vicini, che si manifesta di particolare entità se la distanza tra i canali stessi è molto piccola.

Al termine di detto primo tratto 6a di linea ottica è presente un primo amplificatore di linea 7a, atto a ricevere i segnali, attenuati nel percorso in fibra, e ad amplificarli fino ad un livello sufficiente ad alimentarli ad un secondo tratto di fibra ottica 6b, di caratteristiche analoghe a quelle della precedente.

Successivi amplificatori di linea 7b, 7c , 7d e rispettivi tratti di fibra ottica 6c, 6d, 6e coprono la distanza di trasmissione complessiva richiesta, fino a pervenire ad una stazione di ricezione 8, che comprende un preamplificatore 9. atto a ricevere i segnali e ad amplificarli, compensando la perdita data dalle successive apparecchiature di demultiplazione, fino ad un livello di potenza adeguato alla sensibilità dei dispositivi di ricezione.

Dal preamplificatore 9 i segnali sono inviati ad un demultiplatore 10, attraverso cui i segnali stessi sono separati in dipendenza dalle relative lunghezze d'onda, e quindi inviati alle unità di interfacciamento 10a, 10b, 10c, lOd, atte a ricevere i segnali ottici con le caratteristiche adatte al sistema di trasmissione ed a rigenerarli con le caratteristiche ottiche di origine, ovvero con altre caratteristiche, comunque adatte alle rispettive apparecchiature di ricezione 11a, 11b, 11c, 11d.

Il demultiplatore 10 è un dispositivo atto a ripartire su più fibre in uscita i segnali ottici alimentati ad una fibra in ingresso, separandoli in relazione alle rispettive lunghezze d'onda; tale demultiplatore può essere costituito da un divisore a fibre fuse, che suddivide il segnale in ingresso in segnali su più fibre di uscita, in particolare 4, ciascuno dei quali segnali è alimentato ad un rispettivo filtro passa-banda, centrato su ciascuna delle lunghezze d'onda di interesse. Ad esempio, può essere usato un componente uguale al combinatore di segnale 3, già descritto, montato in configurazione opposta, in unione con rispettivi filtri passa-banda.

Filtri passa-banda del tipo indicato sono ad esempio posti in commercio da MICRON-OPTICS, INC., 2801 Buford Hwy, Suite 140, Atlanta, Georgia, US; un modello adatto è FFP-100.

La configurazione descritta si presta in modo particolarmente soddisfacente a trasmissioni su distanze dell'ordine di circa 500 km, con velocità di trasmissione elevata, ad esempio 2,5 Gbit/s (realizzando con quattro lunghezze d'onda multiplate una capacità di trasmissione equivalente a 10 Gbit/s su singola lunghezza d'onda), facendo uso di quattro amplificatori di linea, di un amplificatore di potenza e di un pre-amplificatore.

Ai fini della presente invenzione e per l'impiego sopra descritto, l'amplificatore di potenza 5 è, ad esempio, un amplificatore ottico a fibra di tipo commerciale, avente le seguenti caratteristiche:

L'amplificatore di potenza è privo di filtro ferma-banda.

Un modello adatto è TPA/E-12, posto in commercio dalla Richiedente.

Detto amplificatore fa uso di fibra ottica attiva drogata con Erbio, di tipo Al/Ge/Er.

Per amplificatore di potenza si intende un amplificatore funzionante in condizioni di saturazione, in cui la potenza in uscita dipende dalla potenza di pompaggio, come descritto in dettaglio nel brevetto europeo N° EP 439.867. qui incorporato per riferimento.

Ai fini della presente invenzione e per l'impiego sopra descritto, per preamplificatore si intende un amplificatore posto all'estremo della linea, in grado di elevare il segnale da alimentare al ricevitore ad un valore opportunamente superiore alla soglia di sensibilità del ricevitore stesso (per esempio da -26 a -11 dBm in ingresso al ricevitore), nel contempo introducendo il minimo rumore possibile e mantenendo 1'equalizzazione dei segnali.

Nell'esperimento descritto, per realizzare il preamplificatore 9 è stato usato un amplificatore di linea facente uso della stessa fibra attiva degli amplificatori 7a- 7c, descritti nel seguito, ad un solo stadio e montato in configurazione co-propagante; per particolari realizzazioni pratiche, potrà essere adottato un preamplificatore espressamente disegnato allo scopo.

La configurazione del sistema di trasmissione sopra descritta si mostra particolarmente adatta a fornire le prestazioni desiderate, in particolar modo per trasmissione su più canali a multiplazione di lunghezza d'onda, in presenza di una particolare scelta delle proprietà degli amplificatori di linea che ne fanno parte, in particolare per quanto riguarda la capacità di trasmettere le lunghezze d'onda selezionate senza che alcune di esse risultino penalizzate rispetto ad altre.

In particolare, si può garantire il comportamento uniforme per tutti i canali, nella banda di lunghezze d'onda compresa tra 1530 e 1560 nm, in presenza di amplificatori adatti ad operare in cascata, facendo uso di amplificatori di linea previsti in modo che abbiano una risposta sostanzialmente uniforme (o "piatta") alle varie lunghezze d'onda, nel funzionamento in cascata,

b) Amplificatore di linea

A fine sopra indicato un amplificatore, previsto per l'impiego come amplificatore di linea, può essere realizzato secondo lo schema mostrato in figura 2, e comprende una fibra attiva 12, drogata con Erbio, ed un relativo laser di pompa 13, ad essa collegato attraverso un accoppiatore dicroico 14; un primo isolatore ottico 15 è posto a monte della fibra 12, nel senso del percorso del segnale da amplificare, mentre un secondo isolatore ottico 16 è posto a valle della fibra attiva stessa.

Per l'uso come amplificatore di linea, convenientemente, come illustrato (sebbene non necessariamente) l'accoppiatore dicroico 14 è posto a valle della fibra attiva 12, così da fornire ad essa energia di pompaggio in controcorrente al segnale.

In una particolare forma di realizzazione, come illustrato in figura 3. l'amplificatore di linea può essere realizzato in una configurazione a due stadi, in base ad esigenze specifiche di impiego, come descritto illustrato nel seguito.

In tale realizzazione l'amplificatore di linea comprende una prima fibra attiva 17. drogata con Erbio, ed un relativo laser di pompa 18, ad essa collegato attraverso un accoppiatore dicroico 19; un primo isolatore ottico 20 è posto a monte della fibra 17. nel senso del percorso del segnale da amplificare, mentre un secondo isolatore ottico 21 è posto a valle della fibra attiva stessa.

Convenientemente, come illustrato, (sebbene non necessariamente) anche in questa configurazione il laser di pompa 18 è collegato in modo da fornire energia di pompaggio in controcorrente al segnale.

L'amplificatore comprende inoltre una seconda fibra attiva 22 drogata con Erbio,.associata ad un relativo laser di pompa 23 attraverso un accoppiatore dicroico 24, anch'esso collegato per pompaggio in controcorrente nell'esempio illustrato; a valle della fibra 22 è quindi presente un ulteriore isolatore ottico 25-I laser di pompa 13. oppure 18, 23. sono preferibilmente laser di tipo Quantum Well, con le seguenti caratteristiche:

lunghezza d'onda di emissione = 980 nm;

Potenza ottica massima di uscita (per la realizzazione a due stadi).

Laser del tipo indicato sono prodotti, ad esempio, da:

LASERTRON INC., 37 North Avenue, Burlington, MA (USA).

Gli accoppiatori dicroici 14, oppure 19. 24, sono accoppiatori a fibre fuse, formati con fibre monomodali a 980 e nella banda 1530 - 1560 nm di lunghezza d'onda, con variazione di potenza ottica in uscita in funzione della polarizzazione < 0,2 dB.

Accoppiatori dicroici del tipo indicato sono noti e commerciali e sono prodotti, ad esempio, da GOULD ine., Fibre Optic Division, Baymeadow Drive, Glem Burnie, M.D. (USA), e da SIFAM Ltd., Fibre Optic Division, Woodland Road Torquay Devon, (GB).

Gli isolatori ottici 15, 16, oppure 20, 21, 25, sono isolatori ottici di tipo indipendente dalla polarizzazione del segnale di trasmissione, con isolamento maggiore di 35 dB e riflettività inferiore a -50 dB.

Gli isolatori usati sono il modello MDL 1-15 PIPT-A S/N 1016 della società ISOWAVE, 64 Harding Avenue, Dover, New Jersey, USA.

Nel sistema descritto gli amplificatori di linea sono previsti per il funzionamento con una potenza ottica di uscita complessiva di circa 14 dBm, con un guadagno di circa 30 dB.

bl) Amplificatore con filtro a due nuclei (confronto)

Una diversa forma di realizzazione di un amplificatore per l'impiego come amplificatore di linea è rappresentata nello schema di figura 4, in cui gli elementi corrispondenti sono stati indicati con gli stessi riferimenti usati in figura 3-In tale amplificatore, i cui componenti hanno le stesse caratteristiche sopra descritte, è presente un filtro ferma-banda ("notch") 26, costituito da una porzione di fibra ottica avente due nuclei otticamente accoppiati tra loro ad una prescelta lunghezza d'onda, uno dei quali coassiale alle fibre ottiche collegate e l'altro eccentrico e troncato agli estremi, come descritto nei brevetti EP 441.211 e EP 417.441, la cui descrizione è qui incorporata per riferimento.

Tale filtro è dimensionato in modo da accoppiare nel nucleo eccentrico un lunghezza d'onda (o una banda di lunghezze d'onda) corrispondente ad una porzione dello spettro di emissione dell'amplificatore; la troncatura del nucleo eccentrico agli estremi consente di disperdere la lunghezza d'onda in esso trasferita nel mantello della fibra, così che essa non viene più riaccoppiata nel nucleo principale.

Nell'esempio illustrato, il filtro a due nuclei 26 aveva le seguenti caratteristiche:

Il filtro era dimensionato per avere la massima attenuazione in corrispondenza al picco di emissione della fibra attiva impiegata, ed aveva lo scopo di rendere piatta la curva di guadagno dell'amplificatore impiegato singolarmente.

Negli esperimenti descritti nel seguito sono stati usati, in alternativa, filtri aventi i seguenti valori:

c) Descrizione fibra attiva

Per l'impiego negli amplificatori sopra descritti sono state realizzati differenti tipi di fibre attive drogate con Erbio, come descritto in dettaglio nella domanda di brevetto italiana N° MI94A 000712 del 14 Aprile 1994 della stessa Richiedente, che si incorpora per riferimento, ed i cui contenuti sono qui di seguito riassunti.

Le composizioni e caratteristiche ottiche delle fibre considerate sono riepilogate nella tabella 1 seguente.

TABELLA 1

in cui:

% p = contenuto percentuale in peso di ossido nel nucleo (medio)

% mol = contenuto percentuale in moli di ossido nel nucleo (medio) NA = Apertura Numerica (n1<2 >- n2<2 >)

λε = Lunghezza d'onda di taglio (LP11 cut-off).

Le analisi delle composizioni sono state realizzate su preforma (prima della filatura della fibra) mediante una microsonda abbinata ad un microscopio elettronico a scansione (SEM Hitachi).

Le analisi sono state condotte a 1300 ingrandimenti in punti discreti, disposti lungo un diametro e separati di 200 μm l'uno dall'altro.

Le fibre indicate sono state realizzate mediante la tecnica di deposizione chimica in fase vapore, all'interno di un tubo in vetro di quarzo.

Nelle fibre indicate, l'incorporazione di Germanio come drogante nella matrice di Si02 nel nucleo della fibra è ottenuta in fase di sintesi.

L'incorporazione di Erbio, Allumina e Lantanio nel nucleo della fibra è stato ottenuto mediante la tecnica detta del "drogaggio in soluzione", in cui una soluzione acquosa di cloruri dei droganti è posta in contatto con il materiale di sintesi del nucleo sella fibra, mentre esso si trova allo stato particellare, prima del consolidamento della preforma.

Maggiori dettagli sulla tecnica del drogaggio in soluzione si possono rilevare ad esempio in US 5,282.079. che si incorpora per riferimento, cl) Prove sperimentali su fibre attive

La configurazione sperimentale adottata per la determinazione dell'emissione spettrale delle fibre considerate è schematicamente rappresentata in figura 5. mentre in figura 6 sono riportati i grafici di emissione spettrale misurati sulle fibre attive A, B, C, D.

Un diodo laser di pompa 27, a 980 nm, è stato collegato attraverso un accoppiatore dicroico 980/1550 28 alla fibra attiva in prova 29; l'emissione della fibra è stata rilevata attraverso un analizzatore di spettro ottico 30.

Il diodo laser 27 aveva una potenza di circa 60 mW (nella fibra 29). La fibra attiva 29 aveva una lunghezza di circa 11 m.

Per differenti contenuti di Erbio nelle fibre e diversa potenza di pompa disponibile, una adatta lunghezza ai fini della misura può essere determinata sperimentalmente provando varie lunghezze di fibra, al fine di massimizzare la potenza di segnale in uscita.

L'analizzatore di spettro ottico era il modello TQ8345 prodotto da ADVANTEST CORPORATION, Shinjuku -NS Bldg, 2-4-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo (JP).

La misura è stata eseguita mantenendo la fibra pompata a 980 nm e rilevando lo spettro di emissione spontanea della fibra.

I risultati ottenuti sono rappresentati in figura 6, dove la curva 31 corrisponde alla fibra A, la curva 32 corrisponde alla fibra B, la curva 33 corrisponde alla fibra C e la curva 34 corrisponde alla fibra D.

Come si rileva dai grafici, l'emissione spettrale delle fibre B, C, D presenta un picco principale di notevole intensità con massimo a circa 1532,5 nm ed una successiva zona di elevata emissione a lunghezze d'onda superiori, fino intorno a I56O-I565 nm circa, includente un picco secondario assai allargato.

II confronto tha le curve 32 e 33 (fibre B e C rispettivamente) mostra che un maggiore contenuto di allumina nella fibra innalza il livello di detta zona di elevata emissione; la sostituzione di Germanio con Lantanio (fibra D, curva 34) consente di ottenere un livello ancora più elevato nel campo 1535"1560 nm.

In tutte le fibre B, C, D si è peraltro osservata la presenza di una depressione in una zona d dello spettro (localizzata tra circa 1535 e 1540 nm), compresa tra il picco principale di emissione e contigua ad esso, ed il picco secondario di emissione; in tale depressione il valore di emissione risulta inferiore di almeno 2 dB rispetto al massimo valore di emissione nelle zone adiacenti (cioè sia al picco principale, sia al picco secondario), come evidenziato in figura con il riferimento h per la sola curva 32, ma chiaramente individuabile anche per le curve 33.

34.

La curva 31. invece, mostra che nelle condizioni sperimentali indicate la fibra A non manifesta nella zona d una sensibile depressione nello spettro (o, se rilevabile, comunque inferiore a 0,5 dB circa).

La curva 31 mostra inoltre che il picco di massima emissione della fibra A è a lunghezze d'onda inferiori a quelle delle fibre B, C, D, risultando localizzata a 1530 nm circa, e che la fibra mantiene una livello elevato di emissione fino in prossimità di 1520 nm.

d) Prove di trasmissione multilunghezza d'onda

Con la fibra A sono stati realizzati amplificatori con la struttura illustrata in figura 3i per l'uso come amplificatori di linea in un sistema di telecomunicazione come illustrato in figura 1, adottando differenti lunghezze di fibra (esperimenti 1, 2); per confronto, sono stati provati amplificatori realizzati con la fibra C, in unione con un filtro (struttura di figura 3)·

Negli esperimenti realizzati la prima fibra attiva 17 aveva lunghezza 8 m circa; per la seconda fibra attiva 22 sono state provate le lunghezze indicate nella tabella seguente.

Per gli esperimenti 2 e 3 la lunghezza di fibra attiva complessiva è stata determinata ricercando il valore ottimale per un amplificatore singolo, secondo le fasi 1, 2 della metodica descritta nel seguito; per l'esperimento 1 la lunghezza di fibra degli amplificatori di linea è stata determinata secondo le fasi 1, 2, 3 della metodica descritta nel seguito.

Lo spettro dei segnali alimentati all'ingresso dell’amplificatore di potenza 4 nei tre esperimenti eseguiti è rappresentato in figura 7·

Esperimento 1

Le figure 8, 9, 10, 11, 12, 13 rappresentano rispettivamente lo spettro di segnale all'ingresso dell'amplificatore di linea 7a. (fig. 8); all'ingresso dell'amplificatore di linea 7b (fig- 9). all'ingresso dell'amplificatore di linea 7c (fig. 10), all'ingresso dell'amplificatore di linea 7d (fig. 11), all'ingresso del preamplificatore 9 (fig- 12) ed all'uscita del preamplificatore 9 (fig.

13).

All'ingresso del preamplificatore sono stati misurati i rapporti segnale/rumore ottici per i diversi canali (per una banda ottica di 0,5 nm del filtro dell'analizzatore di spettro); i risultati sono i seguenti:

Come si può notare, i rapporti segnale rumore sono risultati differire meno di 2 dB tra i vari canali e sono, inoltre, risultati di valore molto elevato; si noti che un rapporto segnale/rumore di 13-14 dB è già sufficiente a fornire un livello di errore (BER) di 10 (valore di riferimento usualmente adottato per confrontare i sistemi di trasmissione).

Esperimento 2

L'esperimento 2 è stato condotto (con la fibra di secondo stadio non ottimizzata in lunghezza) applicando una pre-equalizzazione ai segnali, attraverso rispettivi attenuatori, non illustrati in figura 1, ottenendo all'ingresso dell'amplificatore di linea 7a lo spettro rappresentato in figura 14.

Le figure 15 , 16, 17. 18, rappresentano rispettivamente lo spettro di segnale all'ingresso dell'amplificatore di linea 7a (fig. 15): all'ingresso dell'amplificatore di linea 7b (fig. 16), all'ingresso dell'amplificatore di linea 7c (fig- 17). all'ingresso dell'amplificatore di linea 7d (fig· 18), all'ingresso del preamplificatore 9 (fig- 18).

Il pre-equalizzatore applicava una pre-equalizzazione iniziale massima di circa 7 dB tra i vari canali, come illustrato in figura 14; tale pre-equalizzazione aveva lo scopo di compensare gli effetti di saturazione alle lunghezze d'onda minori, che si manifestano negli amplificatori in cascata.

La pre-equalizzazione è stata eseguita in modo da equalizzare i rapporti segnale rumore SNR ottici all'uscita del preamplificatore 9.

Nei vari stadi di amplificazione si può osservare una riduzione della curva di guadagno nella regione a minor lunghezza d'onda, dovuto al fenomeno di saturazione sopra descritto, mentre il rapporto segnale/rumore ottico SNR di ciascuno dei canali si è mantenuto elevato (SNR ≥ 15 dB con Δλ =0,5 nm) fino all’ingresso del preamplificatore 9-Tale prestazione risulta accettabile nelle condizioni sperimentali descritte; tuttavia l'esigenza di operare una pre-equalizzazione dei segnali rende il sistema sensibile alla variazione dei segnali in ingresso: in particolare, se uno di essi venisse a mancare, si verificherebbe uno squilibrio, dovuto al fenomeno della competizione di guadagno nelle fibre degli amplificatori di linea, per la prevalenza dell'effetto di emissione omogenea nelle fibre all’erbio in esame.

Il fenomeno della competizione di guadagno, brevemente, consiste nel fatto che la presenza di un segnale ad una certa lunghezza d'onda nella fibra sottrae energia di pompaggio ai segnali alimentati alle altre lunghezze d'onda, influenzandone il guadagno; al venir meno di uno di tali segnali, la potenza disponibile si ripartisce tra gli altri segnali presenti, influenzandone il guadagno.

La pre-equalizzazione, allora, essendo stata eseguita per tutti e quattro i canali, risulta non più valida e può produrre effetti che vanno ad incrementare, anziché ridurre, gli squilibri tra i diversi canali.

In assenza di pre-equalizzazione, peraltro, il rapporto segnale/ruraore alla ricezione sarebbe stato, per alcuni canali, < 12 dB circa, non accettabile.

Esperimento 3

L’esperimento 3 è stato condotto in assenza di pre-equalizzazione dei segnali, con un amplificatore dotato di filtro ferma-banda, secondo lo schema di figura 4, con fibra di tipo C.

Le figure 19, 20, 21, 22, 23, rappresentano rispettivamente lo spettro di segnale all'ingresso dell'amplificatore di linea 7a (fig. 19); all'ingresso dell'amplificatore di linea 7b (fig. 20), all'ingresso dell'amplificatore di linea 7c (fig. 21), all'ingresso dell'amplificatore di linea 7d (fig. 22), all'ingresso del preamplificatore 9 (fig. 23).

All'ingresso del preamplificatore sono stati misurati i rapporti segnale/rumore ottici per i diversi canali (per una banda ottica di 0,5 nm del filtro dell'analizzatore di spettro); i risultati sono i seguenti:

Come si può notare, esiste un elevatissimo squilibrio tra i canali in termini di SNR, che differisce più di 7 dB tra il canale più favorito e quello più sfavorito, ed inoltre per due di tali canali il rapporto segnale/rumore è risultato assai inferiore al valore di 14 dB, e pertanto insufficiente a fornire il livello di errore (BER) di 10 ; uno squilibrio di tale entità non sarebbe compensabile con una pre-equalizzazione.

Dagli esperimenti precedenti si rileva che la fibra A risulta di per sè in grado di consentire la realizzazione di amplificatori adatti alla trasmissione a multiplazione di lunghezze d'onda, evitando che uno o più canali risultino inaccettabilmente penalizzati, mentre la fibra di tipo C non è in grado di fornire simili prestazioni.

Inoltre, come si rileva dal confronto tra l'esperimento 1 e l'esperimento 2, la variazioni di lunghezza della fibra attiva, in particolare della fibra attiva del secondo stadio di amplificazione, ha portato a ottenere amplificatori in grado di operare in cascata in condizioni di guadagno sostanzialmente uniforme alle varie lunghezze d'onda, in particolare in assenza di penalizzazioni per i canali compresi tra 1535 e 1540 nm, senza richiedere pre-equalizzazioni o interventi esterni di equalizzazione del segnale alla ricezione, offrendo un elevato valore del rapporto segnale/rumore ottico.

Si è infatti notato che esiste un valore critico di lunghezza di fibra attiva nell'amplificatore previsto per la trasmissione a multiplazione in lunghezza d'onda con più amplificatori in cascata, in corrispondenza al quale è possibile ottenere una risposta uniforme per i vari canali, mentre per valori differenti di lunghezza di fibra attiva una o più delle lunghezze d'onda alimentate, in particolare agli estremi della banda di lavoro desiderata, risultano soggette a limitazioni di guadagno; tale valore critico di lunghezza, inoltre, si è inaspettatamente rivelato differire sensibilmente dal valore preferibile per un amplificatore dimensionato per l'impiego singolo, e) Lunghezza ottimale di fibra nell'amplificatore

La lunghezza ottimale di fibra amplificatrice è usualmente individuato, per l'amplificatore destinato all'impiego singolo, ricercando per via sperimentale a quale lunghezza si ha la massima potenza di uscita (per una data potenza di pompaggio), in condizioni di piccolo segnale (cioè in assenza di fenomeni di saturazione).

Per esempio, la figura 24 riporta una curva di efficienza, che mostra la potenza di uscita in funzione della lunghezza di fibra del secondo stadio dell'amplificatore dell'esempio in precedenza descritto; la curva è stata ricavata mediante sperimentazione con una unità comprendente un tratto di fibra attiva, di cui sono state provate varie lunghezze, alimentata con un segnale di potenza di ingresso di -20 dBm a λ = 1557 nm, pompata con un diodo laser di potenza di pompaggio di 80 mW (la stessa potenza di pompaggio prevista per tale stadio nell'amplificatore di linea).

Come si rileva da tale curva, esiste un campo piuttosto ampio di lunghezza di fibra in cui si ha un valore di potenza di uscita elevato; un valore adatto di lunghezza in tale campo può essere individuato, indicativamente, tra 15 e 20 m.

L'impiego di un amplificatore dimensionato in tale modo tuttavia, come mostrano gli esperimenti 2, 3· non consente di ottenere un comportamento soddisfacente nel caso di amplificatori in cascata in un sistema multilunghezza d'onda.

Secondo la presente invenzione si è tuttavia trovato che scegliendo un valore di lunghezza di fibra attiva differente, ed in particolare inferiore a quello ritenuto ottimale per l'amplificatore per l'uso singolo, i risultati erano sensibilmente migliori, consentendo di realizzare una comunicazione multilunghezza d'onda senza far uso di pre-equalizzazioni dei segnali.

Allo scopo di individuare la lunghezza di fibra attiva ottimale un amplificatore di prova è inserito nella struttura sperimentale illustrata in figura 25.

L'amplificatore 35 è disposto in un anello in fibra ottica, che include un attenuatore ottico 36, ad attenuazione regalabile, ed un accoppiatore direzionale 37, con rapporto di divisione 50/50, a 1550 nm; tale struttura forma un laser ad anello, la cui emissione è estratta dal ramo 38 dell'accoppiatore 37·

L'emissione estratta dal ramo 38 è inviabile, attraverso una rispettiva fibra ottica 39, ad un misuratore di potenza 40 e ad un analizzatore di spettro ottico 41.

La prova è eseguita come segue.

Preparato il banco, l'uscita dall'accoppiatore è dapprima collegata al misuratore di potenza 40; posto in funzione l'amplificatore (cioè è alimentata potenza di pompa alla o alle rispettive fibre attive), viene fatta variare progressivamente l'attenuazione data dall'attenuatore variabile 36, fino a rilevare con il misuratore di potenza 40 un valore di potenza di uscita pari a quello per il quale l'amplificatore è previsto.

La fibra 39 è quindi collegata all'analizzatore di spettro 4l; lo spettro risultante è rappresentato, per differenti lunghezze di fibra attiva, nelle figure 26, 27, 28, relative a prove fatte con l'amplificatore di linea in precedenza descritto, per tre diverse lunghezze di fibra del secondo stadio, rispettivamente 10, 11, 12 metri. Si verifica che, essendo le perdite introdotte nell'anello dall'attenuatore 36 e dall'accoppiatore 37 inferiori al guadagno massimo della fibra dell'amplificatore in prova, l'amplificatore tende ad oscillare, dando luogo ad una emissione laser, in quelle regioni spettrali che posseggono il massimo valore di guadagno.

Differenti valori di lunghezza di fibra attiva fanno sì che una regione possa prevalere sull'altra.

Nel caso di figura 26 (fibra troppo corta, circa 10 ra nell'esempio), il sistema presenta una emissione stabile con picco a bassa lunghezza d'onda (λ = 1531 nm circa); nel caso di figura 28 (fibra troppo lunga, circa 12 m nell'esempio), il sistema presenta una emissione stabile con picco ad alta lunghezza d'onda (λ = 1557 nm circa).

Attraverso più prove, ad esempio partendo da una fibra "lunga" ed accorciandola progressivamente, si può arrivare alla situazione rappresentata in figura 27 (corrispondente a 11 metri circa di fibra attiva), in cui lo spettro di emissione presenta due picchi stabili, sostanzialmente di uguale altezza, sia a bassa, sia ad alta lunghezza d'onda.

Tale condizione corrisponde ad una lunghezza di fibra adatta per garantire la trasmissione su più lunghezze d'onda con amplificatori in cascata mantenendo 1'equalizzazione tra i diversi canali.

Si noti che la condizione di emissione di due picchi stabili si può verificare anche con differenti valori di lunghezza di fibra, ma è stato osservato che tale condizione è univoca, ai fini della determinazione della lunghezza di fibra attiva ottimale nell'amplificatore per il funzionamento in cascata su più lunghezze d'onda, quando si fissino le condizioni operative dell'amplificatore stesso, ed in particolare la sua potenza di uscita.

Quando la potenza di uscita è sostanzialmente pari alla potenza di lavoro prevista per l'amplificatore, la lunghezza di fibra che determina i due picchi stabili è quella adatta per l'applicazione nel sistema multilunghezza d'onda in cascata.

Una precisione nella determinazione della lunghezza di fibra nell'ambito di circa 0,5 m, nel caso del tipo di fibra in precedenza indicato, si ritiene sufficiente all'applicazione descritta. Analoghe considerazioni si applicano alla potenza di lavoro dell'amplificatore.

E' anche da tenere in conto il fatto che, che nel corso della vita utile dell'amplificatore e del sistema in cui esso è inserito, fenomeni di varia natura possono ridurre la potenza dei segnali in ingresso al o agli amplificatori, ad esempio a seguito di incrementi di attenuazione dei segnali trasmessi e quindi ridurre la potenza di lavoro negli amplificatori di linea stessi, con ciò modificandone le caratteristiche operative e le prestazioni finali alla stazione di ricezione.

Ad esempio, se la determinazione della lunghezza di fibra ottimale è stata eseguita con riferimento ad una potenza ottica di ingresso nell'amplificatore di -16 dBm (o superiore), corrispondente ad una potenza di uscita di circa 14 dBm con un guadagno complessivo di circa 30 dB, si ottiene un rapporto segnale/rumore alla ricezione migliore di 15 dB, finché le condizioni nella linea rimangono tali; al calare della potenza in ingresso agli amplificatori di linea, nel corso della vita del sistema di trasmissione, ad esempio a seguito di fenomeni di degrado di fibre ottiche o di altri componenti, ad esempio fino al valore di -18 dBm, il rapporto segnale/rumore alla ricezione risulterà inferiore, seppur comunque maggiore di 13 dB, sufficiente a dare un valore di BER di 10 .

Si noti che la presenza di uno o più amplificatori nella linea in cui la potenza ottica in ingresso sia inferiore ad un certo valore può condizionare la prestazione del sistema nel suo complesso, potendo costituire la causa di un incremento locale di rumore che si ripercuote fino alla stazione di ricezione.

Si osserva che la lunghezza individuata in tale prova è sensibilmente inferiore a quella che sarebbe risultata adatta da prove basate sull'analisi di un singolo amplificatore, attraversato una sola volta dal segnale; nell'esempio la lunghezza di fibra individuata con quest'ultima prova (11 metri circa) è stata inferiore di circa il 30% rispetto al minimo valore risultante dalla sola ricerca della lunghezza di massimo guadagno di amplificazione (15~20 m).

I migliori risultati ottenuti con l'impiego di amplificatori con fibra di lunghezza determinata nel modo suddetto si ritiene che siano dovuti al fatto che determinazioni di efficienza e prove basate su un singolo amplificatore, attraversato con un singolo passaggio da un segnale ottico, non possano mettere in evidenza i fenomeni che si manifestano al passaggio del segnale attraverso più unità in cascata, in cui eventuali disequalizzazioni di segnale tendono a diventare sempre più evidenti; la prova sopra descritta, invece, permette di definire una lunghezza di fibra nell'amplificatore che consente di ottenere un funzionamento equalizzato nel passaggio attraverso più amplificatori.

Si noti che la lunghezza ottimale di fibra attiva nell'amplificatore ai fini della presente invenzione dipende'da vari parametri, tra cui il contenuto di erbio nella fibra, la potenza di pompa alimentata nella fibra stessa, la potenza di segnale che transita nell'amplificatore; la prova sopra descritta, tuttavia, consente di individuare la lunghezza di fibra ottimale per la specifica struttura di amplificatore in esame, e consente pertanto di definire un valore che tiene già in conto le caratteristiche specifiche dell'amplificatore.

Eventuali variazioni delle caratteristiche dell'amplificatore, come ad esempio un diverso contenuto di erbio nella fibra (usualmente individuato come attenuazione della fibra alla lunghezza d'onda di segnale), possono richiedere di riverificare il valore di lunghezza di fibra ottimale per il funzionamento in cascata in un sistema multilunghezza d'onda come descritto.

Una ipotesi per l'interpretazione del fenomeno osservato si basa sul fatto che, a causa delle caratteristiche di emissione dell'erbio, le lunghezze d'onda inferiori (per esempio 1530 " 1535 nm, nel sistema Si/Ge/Al/La/Er) presentano un elevato guadagno di piccolo segnale, così che un segnale a bassa lunghezza d'onda perviene dopo una relativamente breve lunghezza di fibra 11 ad un valore di potenza determinante condizioni di saturazione nell'amplificatore.

Tali condizioni di saturazione (in cui la potenza di uscita del segnale non dipende sostanzialmente più dalla sua potenza in ingresso) si mantengono nella fibra fintanto che la potenza di pompaggio rimane nella fibra stessa ad un valore sufficientemente elevato, cioè fino ad una lunghezza 12, oltre la quale la potenza di pompa nella fibra risulta insufficiente ad assicurare l'amplificazione ed il segnale inizia a subire una attenuazione, data la natura a tre livelli di energia del sistema di emissione dell'erbio incorporato come drogante nella fibra. Un segnale ad alta lunghezza d'onda λa , invece, opera in una zona dello spettro dell'erbio in cui si ha un guadagno inferiore, così che perviene ad una potenza di saturazione dopo una lunghezza di fibra 13, maggiore di 11

Analogamente a quanto sopra descritto, lo stato di saturazione si mantiene fino ad un valore 14 di lunghezza di fibra, maggiore di 13· La condizione di risposta uniforme per i vari canali, cioè per tutte le diverse lunghezze d'onda multiplate ed alimentate nell'amplificatore, si manifesta allora per una lunghezza complessiva di fibra attiva dell'amplificatore (sia esso ad uno o a più stadi) sufficientemente elevata perchè i segnali alle più elevate lunghezze d'onda siano già pervenuti al massimo guadagno, ma non ancora tale che i segnali alle lunghezze d'onda più basse abbiano già iniziato ad attenuarsi per insufficiente potenza di pompa nel tratto estremo della fibra.

Le lunghezze d'onda intermedie tra λb e λa avranno un comportamento compreso tra queste e quindi la lunghezza di fibra individuata risulta adatta anche ad esse.

Negli esempi in precedenza descritti si fa riferimento ad amplificatori di tipo a due stadi; in tali esempi la lunghezza di fibra ottimale dell'amplificatore è stata selezionata prefissando, in base alle considerazioni di massimo guadagno sopra esposte, la lunghezza di fièra impiegata nel primo stadio e determinando quindi la lunghezza ottimale di fibra nell'amplificatore modificando la lunghezza del solo secondo stadio, nel corso di una prova in cui l'intero amplificatore (comprensivo dei due stadi e dei relativi mezzi di pompaggio) è collegato nell'anello di prova.

Le considerazioni svolte si applicano tuttavia anche ad amplificatori a singolo stadio, facenti cioè uso di un singolo tratto di fibra ottica attiva con relativi mezzi di pompaggio, per il quale la determinazione della lunghezza ottimale viene eseguita sull'unica fibra presente.

Sebbene, nel caso di più stadi, la determinazione della lunghezza ottimale di fibra sia preferibilmente eseguita, per gli scopi indicati, provando l'intero amplificatore nella struttura sperimentale descritta, e selezionando la lunghezza di fibra di uno solo di detti stadi, più preferibilmente quello di uscita; per talune applicazioni, tuttavia, è anche possibile dimensionare, secondo la tecnica sopra esposta, la lunghezza di fibra di ciascuno degli stadi di amplificazione, ovvero di uno o più di essi che si rivelino critici ai fini delle prestazioni trasmissive richieste, mediante specifiche prove sullo o sugli stadi di interesse, separatamente provati.

La scelta tra amplificatori a due o più stadi, o a singolo stadio, può essere fatta in base alle specifiche esigenze dell'applicazione, ad esempio in relazione al tipo ed alla potenza dei laser di pompa impiegati, ed alle condizioni di funzionamento prescelte per essi.

Ad esempio, la configurazione a due stadi, separatamente pompati, può risultare conveniente quando si desideri far uso di due laser di pompa, operanti a potenze limitate.

In alternativa, in amplificatori che richiedono livelli di potenza di pompa relativamente bassi, oppure potendo disporre di un singolo laser di pompa con emissione di elevata potenza (ad esempio 100 mW), può essere adottata una configurazione a singolo stadio di amplificazione. In alternativa ancora, può essere adottato un amplificatore a pompaggio bilaterale.

In ogni caso, per il funzionamento di più amplificatori in cascata in un sistema multilunghezza d'onda, la lunghezza di fibra attiva può essere convenientemente scelta in base ai criteri definiti nell'ambito della presente invenzione.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, inoltre, un sistema di trasmissione secondo l’invenzione si rivela particolarmente conveniente al fine di realizzare un collegamento ottico,di elevata qualità insensibile al numero di canali trasmessi.

Il numero di canali, inoltre, può essere incrementato senza richiedere costosi interventi sulle apparecchiature di linea già installate, semplicemente adattando le unità di trasmissione e ricezione.

Ad esempio, è possibile realizzare un sistema secondo lo schema di figura 1, cioè comprendente le unità di interfacciamento e gli amplificatori di linea multilunghezza d'onda, inizialmente prevedendo un singolo canale, con un aggravio di costo dell'ordine del 10% rispetto ad una soluzione di tipo tradizionale, priva di unità di interfacciamento e con amplificatori previsti per il funzionamento a singola lunghezza d'onda.

Tale sistema, tuttavia, può essere successivamente potenziato, ad esempio per la trasmissione su quattro canali, cioè quadruplicandone la capacità trasmissiva, aggiungendo le sole unità di interfacciamento necessarie presso le stazioni di trasmissione e di ricezione, con un costo del potenziamento dello stesso ordine dell'investimento iniziale; per un sistema di tipo tradizionale, invece, lo stesso tipo di potenziamento richiederebbe una nuova linea dedicata per ciascun nuovo canale previsto, comprensiva di rispettivi amplificatori e cavi, con un costo di potenziamento a quattro canali pari a circa quattro volte l'investimento iniziale, oltre al costo di posa dei nuovi cavi necessari e ai problemi correlati con la necessità di operare lungo l'intera linea di collegamento.

Secondo la presente invenzione la parte di sistema di maggior costo, infatti, risulta essere totalmente trasparente al numero di canali trasmessi a differenti lunghezze d'onda e non richiede quindi aggiornamenti o ulteriori modifiche a fronte di maggiori esigenze di trasmissione, mentre l'impiego delle unità di interfacciamento del tipo descritto consente di alimentare nella linea il numero di canali richiesti con le caratteristiche più adatte al funzionamento nell'ambito

Claims (24)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di telecomunicazione ottico, comprendente: una stazione di trasmissione di segnali ottici, una stazione di ricezione di detti segnali ottici, una linea a fibra ottica collegante dette stazioni di trasmissione e ricezione, detta linea a fibra ottica includente almeno due amplificatori ottici di linea a fibra attiva drogati con una terra rara, serialmente collegati, dotati di mezzi di pompaggio di detta fibra attiva, caratterizzato dal fatto che detta stazione di trasmissione di segnali ottici comprende mezzi di generazione di segnali di trasmissione ad almeno due lunghezze d'onda comprese in una banda di ampiezza prefissata e mezzi di convogliamento di detti segnali in una unica linea a fibra ottica, detta stazione di ricezione di segnali ottici comprende mezzi di separazione di detti segnali di trasmissione da detta unica linea a fibra ottica, in cui almeno uno di detti amplificatori ottici di linea ha droganti nella fibra attiva, lunghezza di fibra attiva e prefissata potenza dei mezzi di pompaggio che in combinazione determinano, in ingresso a detta stazione di ricezione, un rapporto segnaie/rumore ottico per detti segnali che differisce meno di 2 dB tra detti segnali a diversa lunghezza d'onda ed è maggiore di 15 dB (con banda di 0,5 nm) per ciascuno di detti segnali, quando essi sono contemporaneamente trasmessi, in presenza di una potenza ottica complessiva in ingresso a detti amplificatori ottici di linea almeno pari a -16 dBm.
2. 2. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta stazione di trasmissione comprende mezzi di ricezione di segnali ottici esterni in almeno due canali indipendenti, mezzi di conversione di detti segnali ottici in forma elettronica, mezzi di generazione di segnali di trasmissione, a diverse lunghezze d'onda in corrispondenza al numero di canali indipendenti di detti segnali esterni, riproducenti detti segnali ottici esterni, e mezzi di convogliamento di detti segnali in una unica linea a fibra ottica e detta stazione di ricezione comprende mezzi di separazione di detti segnali di trasmissione da detta unica linea a fibra ottica, mezzi di conversione di detti segnali ricevuti in forma elettronica e mezzi di emissione separata di detti segnali ricevuti.
3. 3. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta banda prefissata di lunghezze d'onda è estesa per almeno 20 nm.
4. 4. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di generazione di segnali di trasmissione comprendono mezzi di generazione di segnali ad almeno quattro lunghezze d'onda differenti, comprese in detta banda prefissata di lunghezze d'onda.
5. 5. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti segnali sono compresi tra 1536 e 1555 nm.
6. 6. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti amplificatori ottici possiede fibra attiva avente complessivamente una lunghezza inferiore di un valore prefissato alla lunghezza di massimo guadagno per la potenza di pompa alimentata dai mezzi di pompaggio ad essa collegati.
7. 7. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta lunghezza di fibra è tale che, quando l'amplificatore è collegato in un anello in cui almeno una porzione di segnale in uscita è introdotto in ingresso all'amplificatore, l'emissione dell'amplificatore presenta due picchi stabili di emissione a due lunghezze d'onda diverse comprese in detta banda, in corrispondenza ad una potenza prefissata di detto segnale di uscita, correlata alla potenza di lavoro dell'amplificatore.
8. 8. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di generazione di segnali di trasmissione comprendono, per ciascuno di detti segnali di trasmissione, un laser ad emissione continua, associato ad un modulatore esterno.
9. 9. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di convogliamento di detti segnali in una unica linea a fibra ottica comprendono rispettivi accoppiatori ottici, selettivi in lunghezza d'onda.
10. 10. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di separazione di detti segnali di trasmissione da detta unica linea a fibra ottica di detta stazione di ricezione di segnali ottici comprendono un rispettivo divisore a fibra ed un filtro passa banda per ognuna delle lunghezze d'onda di detti segnali di trasmissione.
11. 11. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti amplificatori ottici di linea drogati con terra rara comprendono almeno una fibra attiva drogata con erbio.
12. 12. Sistema di telecomunicazione multilunghezza d'onda secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detta fibra attiva comprende lantanio, germanio ed allumina come droganti modificatori di indice.
13. 13. Amplificatore ottico a fibra, comprendente una fibra attiva drogata con una terra rara, atta a generare una emissione luminosa in un campo di lunghezze d’onda di segnale in risposta ad una alimentazione luminosa ad una lunghezza d'onda di pompaggio, mezzi di pompaggio di detta fibra attiva, di potenza ottica di valore prefissato, a detta lunghezza d'onda di pompaggio, caratterizzato dal fatto che detta fibra attiva possiede una lunghezza tale che, quando una porzione di segnale in uscita da detta fibra attiva è alimentata in ingresso alla fibra attiva stessa, in presenza di alimentazione luminosa di pompaggio, si ha emissione stabile a due diverse lunghezze d’onda in detto campo di lunghezze d'onda di segnale, in corrispondenza ad una prefissata potenza ottica complessiva di detto segnale in uscita.
14. 14. Amplificatore ottico a fibra secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che detta potenza prefissata è correlata alla potenza di lavoro dell'amplificatore.
15. 15· Amplificatore ottico a fibra secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che comprende un singolo stadio di amplificazione.
16. 16. Amplificatore ottico a fibra secondo la rivendicazione 13 comprende almeno due stadi di amplificazione serialmente collegati, ciascuno di detti stadi dotato di un relativo spezzone di fibra attiva e di relativi mezzi di pompaggio, caratterizzato dal fatto che detta lunghezza di fibra attiva è la somma delle lunghezze di detti spezzoni di fibra attiva e detta potenza ottica di pompaggio di valore prefissato essendo la somma delle potenze ottiche alimentate da detti mezzi di pompaggio ai rispettivi spezzoni di fibra attiva.
17. 17. Amplificatore ottico a fibra secondo la rivendicazione 16 caratterizzato dal fatto che detta lunghezza di fibra attiva è la lunghezza di fibra di almeno uno stadio, determinata in corrispondenza alla potenza di pompaggio alimentata allo stadio stesso.
18. 18. Metodo di determinazione della lunghezza ottimale di fibra attiva in un amplificatore ottico, particolarmente per funzionamento in cascata in un sistema multilunghezza d'onda, caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di predisporre un amplificatore ottico avente un ingresso ed una uscita per un segnale ottico, comprendente una fibra attiva drogata con una terra rara e mezzi di pompaggio di detta fibra attiva, di potenza di pompaggio prefissata; collegare otticamente l'uscita detto amplificatore con l'ingresso dello stesso; alimentare energia luminosa di pompaggio a detta fibra attiva, mediante detti mezzi di pompaggio, causando una emissione luminosa in detta fibra attiva, costituente un segnale di emissione in uscita dall'amplificatore; controllare lo spettro e la potenza ottica di detto segnale di emissione; selezionare una lunghezza di detta fibra attiva in corrispondenza alla quale detto spettro presenta due picchi stabili di emissione a due diverse lunghezze d'onda in un campo di lunghezze d'onda prefissato, in corrispondenza ad una potenza prefissata di detto segnale di emissione.
19. 19. Metodo secondo la rivendicazione 18 caratterizzato dal fatto che tra l'uscita di detto amplificatore ed il suo ingresso, otticamente collegati, è interposto un mezzo attenuatore ottico ad attenuazione regolabile e che detto mezzo attenuatore è regolato per causare una attenuazione di detto segnale di emissione, tra l'uscita e l'ingresso di detto amplificatore, tale che la potenza di detto segnale di emissione sia pari a detto valore prefissato.
20. 20. Metodo secondo la rivendicazione 18 caratterizzato dal fatto che detto valore prefissato di potenza di detto segnale di emissione è correlato alla potenza di lavoro prevista dell'amplificatore.
21. 21. Metodo secondo la rivendicazione 18, in cui detto amplificatore è un amplificatore a due o più stadi, caratterizzato dal fatto che è selezionata la lunghezza di fibra di almeno uno di detti stadi.
22. 22. Metodo secondo la rivendicazione 21, in cui detto amplificatore è un amplificatore a due o più stadi, caratterizzato dal fatto che comprende: predisporre l'amplificatore con lunghezza di fibra attiva di almeno uno stadio selezionata in corrispondenza ad un guadagno massimo per la potenza di pompaggio ad esso applicata; collegare l'uscita dell'amplificatore con l'ingresso dello stesso; controllare lo spettro e la potenza ottica del segnale di emissione di detto amplificatore, in presenza di relative potenze di pompaggio alimentate a ciascuno di detti stadi; e selezionare una lunghezza di fibra attiva di almeno uno degli stadi dell'amplificatore in corrispondenza alla quale detto spettro presenta due picchi stabili di emissione a due diverse lunghezze d'onda in un campo di lunghezze d'onda prefissato, in corrispondenza ad una potenza prefissata di detto segnale di emissione.
23. 23· Metodo secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che è selezionata la lunghezza di fibra attiva del solo stadio terminale dell'amplificatore.
24. 24. Metodo secondo la rivendicazione 18 caratterizzato dal fatto che detta selezione di lunghezza di fibra attiva è singolarmente eseguita per tutti gli stadi, ciascuno di essi essendo separatamente provato.