ITMI970054A1

ITMI970054A1 - Sistema e metodo di telecomunicazione a multiplazione di lunghezza d'onda comprendente un demultiplatore

Info

Publication number: ITMI970054A1
Application number: IT97MI000054A
Authority: IT
Inventors: Fausto Meli
Original assignee: Pirelli Cavi E Sistemi Spa
Priority date: 1997-01-15
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 1998-07-15
Also published as: JPH10221561A; IT1289889B1; AU726362B2; EP0854601A1; AU5205698A; NZ329599A; CA2226904A1; AR011528A1; BR9800332A

Description

Descrizione dell'invenzione dal titolo:

“Sistema e metodo di telecomunicazione a multiplazione di lunghezza d’onda comprendente un demultiplatore”

DESCRIZIONE

Formano oggetto della presente invenzione un sistema ed un metodo di telecomunicazione ottica, particolarmente .adatto per la trasmissione a multiplazione di lunghezza d'onda, o WDM, in cui i diversi segnali sono riconosciuti e separati alla ricezione.

Per la trasmissione a multiplazione di lunghezza d'onda, o WDM, si richiede di inviare più segnali di trasmissione indipendenti tra loro nella stessa linea, costituita da fibre ottiche, mediante multiplazione nel dominio delle lunghezze d'onda ottiche; i segnali trasmessi possono essere sia digitali sia analogici e si distinguono tra loro perché ciascuno di essi possiede una lunghezza d'onda specifica, separata da quella degli altri segnali.

La realizzazione di tale trasmissione WDM prevede di destinare specifiche bande di lunghezze d'onda di ampiezza prefissata, dette nel seguito canali, a ciascuno dei segnali a differente lunghezza d'onda.

Tali segnali, contraddistinti nel seguito da un valore di lunghezza d'onda, detto lunghezza d’onda centrale del segnale, hanno una certa ampiezza spettrale intorno al valore di lunghezza d'onda centrale, che dipende, in particolare, dalle caratteristiche del laser sorgente del segnale e dalla modulazione ad esso impartita per associare una informazione al segnale stesso. Tipici valori di ampiezza spettrale del segnale emesso da un laser, in assenza di modulazione, sono intorno a 10 Mhz; in presenza di una modulazione esterna, ad esempio a 2,5 Gbit/s, si ha una ampiezza spettrale di circa 5 GHz.

Al fine di trasmettere segnali in un elevato numero di canali, facendo uso della cosiddetta terza finestra di trasmissione delle fibre in silice e della banda utile degli amplificatori ottici (tipicamente da 1535 a 1561 nm), la separazione in lunghezza d'onda tra i segnali stessi convenientemente è dell'ordine dei nanometri.

Per la corretta ricezione di tali segnali di trasmissione, è quindi necessario procedere ad una separazione tra i segnali stessi, per convogliarli alle utenze rispettive.

A tale scopo possono essere utilizzati filtri ottici a banda stretta, attraverso i quali solo il segnale nel canale selezionato può passare, così da garantire l'assenza di segnali indesiderati, che costituirebbero un rumore se sovrapposti al segnale selezionato. L’uso di tali filtri, tuttavia, richiede sia una elevata stabilità in lunghezza d'onda del segnale trasmesso, sia una elevata stabilità intrinseca della lunghezza d’onda centrale dei filtri stessi. Inoltre, nel caso in cui il numero dei canali risulta elevato, la banda passante dei filtri deve essere sufficientemente stretta.

Filtri aventi banda passante stretta e isolamento elevato tra un canale e l’altro sono di difficile reperibilità sul mercato, in particolare per problemi di riproducibilità industriale.

La domanda di brevetto EP 0 629 885 propone di utilizzare, in ciascun filtro selettivo di canale, due filtri a riflessione di Bragg posti in serie. La banda passante è ottenuta posizionando opportunamente i due picchi di riflessione dei filtri.

Il brevetto US 5.504.609 descrive un demultiplatore per selezionare un particolare canale dal segnale multiplato e fornirlo al ricevitore. Per eseguire la selezione del canale, il segnale multiplato è inviato ad un filtro ottico attraverso un accoppiatore. La lunghezza d'onda del canale è riflessa dal filtro ottico al ricevitore attraverso l'accoppiatore. Il filtro ottico comprende un elemento a reticolo di Bragg che riflette la lunghezza d’onda del canale e trasmette tutte le altre.

La domanda di brevetto EP 0 713 110 descrive l’uso di un filtro costituito da una fibra che incorpora un filtro normalmente riflettente a reticolo di Bragg e di due filtri a reticolo di Bragg inclinati. Tale fibra è connessa ad una porta di un cireolatore ottico.

Secondo la presente invenzione ci si è posti il problema di rendere meno critica la separazione mediante filtraggio dei diversi segnali in un sistema di trasmissione a multiplazione di lunghezza d'onda.

Si è trovato in particolare che, eliminando i segnali dei canali adiacenti, la successiva selezione per filtraggio del segnale relativo al canale desiderato alla ricezione è meno critica. Inoltre, secondo la presente invenzione, si è trovato che i requisiti di isolamento tra i canali possono essere distribuiti su due filtri. Si è trovato che è possibile utilizzare filtri di più facile costruzione e quindi di più facile reperibilità. Si è trovato inoltre che è possibile utilizzare sorgenti ottiche con una lunghezza d'onda centrale di emissione con tolleranze più ampie rispetto all’arte nota.

In un suo primo aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un metodo di telecomunicazione ottica comprendente le fasi di:

- generare due segnali ottici di trasmissione, a lunghezze d'onda prefissate, diverse tra loro e separate di una distanza prefissata;

- multiplare mediante divisione in lunghezza d'onda detti segnali ottici in una unica fibra di trasmissione, formando un segnale ottico multilunghezza d'onda, comprendente detti segnali ottici di trasmissione;

- trasmettere detto segnale ottico multilunghezza d'onda attraverso detta fibra ottica ad una stazione di ricezione comprendente almeno due ricevitori;

- selezionare da detto segnale ottico multilunghezza d'onda almeno uno di detti segnali ottici di trasmissione;

- alimentare detto segnale ottico filtrato al rispettivo ricevitore;

caratterizzato dal fatto che prima di detta fase di selezionare uno di detti segnali ottici di trasmissione comprende ulteriormente la fase di:

- eliminare, da detto segnale ottico multilunghezza d'onda, almeno un segnale a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d’onda di detto segnale ottico di trasmissione selezionato. In particolare, in detto metodo di telecomunicazione ottica, prima di detta fase di selezionare uno di detti segnali ottici di trasmissione, detto segnale ottico multilunghezza d'onda viene suddiviso su almeno due fibre di uscita.

In particolare, detto metodo di telecomunicazione ottica comprende generare almeno tre segnali ottici di trasmissione a diverse lunghezze d’onda, contenute in una banda di lunghezze d'onda prefissata.

Preferibilmente detta fase di selezionare uno di detti segnali ottici di trasmissione comprende in successione filtrare un primo segnale ottico ed un secondo segnale ottico, detto primo segnale ottico essendo ad un estremo di detta banda.

Preferibilmente, detto segnale a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d’onda di detto segnale ottico di trasmissione selezionato corrisponde ad un segnale avente una lunghezza d'onda adiacente alla lunghezza d’onda di detto segnale ottico di trasmissione selezionato. In particolare detta fase di selezionare si ripete fino alla selezione di un terzo segnale ottico posto ad un altro estremo di detta banda.

In un suo secondo aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un sistema di telecomunicazione ottica, comprendente:

- una stazione di trasmissione di segnali ottici, comprendente mezzi di generazione di segnali di trasmissione ad almeno due lunghezze d'onda prefissate, e mezzi di multiplazione a divisione di lunghezza d'onda di detti segnali di trasmissione in una unica linea a fibra ottica;

- una stazione di ricezione di detti segnali ottici, comprendente mezzi di separazione selettiva di detti segnali di trasmissione;

- una linea a fibra ottica collegante dette stazioni di trasmissione e ricezione, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di separazione selettiva di detti segnali di trasmissione comprendono almeno un filtro di blocco ed almeno un filtro trasmissivo operativamente associati in successione, in cui detto filtro di blocco elimina da detti segnali di trasmissione almeno un segnale di trasmissione a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d'onda di un segnale di trasmissione selezionato da detto filtro trasmissivo.

In particolare, detto filtro di blocco ha una banda riflessa di lunghezze d’onda e detto filtro trasmissivo ha una banda trasmessa di lunghezze d’onda.

In particolare, la banda riflessa di detto filtro di blocco comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e la banda trasmessa di detto filtro trasmissivo comprende almeno un'altra di dette lunghezze d'onda prefissate.

Preferibilmente detto almeno un filtro di blocco e detto almeno un filtro trasmissivo sono connessi in serie.

Preferibilmente, la banda riflessa di detto filtro di blocco comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e la banda trasmessa di detto filtro trasmissivo comprende detta almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate.

Preferibilmente detto almeno un filtro di blocco è connesso ad una porta di un cireolatore e detto almeno un filtro trasmissivo è connesso ad una altra porta di detto cireolatore.

Preferìbilmente, detto filtro trasmissivo possiede ulteriormente una banda riflessa comprendente almeno un’altra di dette lunghezze d'onda prefissate.

Preferibilmente detto filtro di blocco comprende un filtro a reticolo di Bragg.

Preferibilmente detto filtro trasmissivo comprende un filtro interferenziale.

In una forma preferita di realizzazione detto filtro a reticolo di Bragg ha una banda riflessa a -0,5 dB maggiore o uguale a 0,3 nm; in aggiunta, detto filtro a reticolo di Bragg ha preferìbilmente una banda riflessa a -20 dB minore o uguale a 1,2 nm.

In una forma preferita di realizzazione detto filtro interferenziale ha una banda passante a -0,5 dB maggiore o uguale a 0,5 nm; in aggiunta, detto filtro interferenziale ha preferibilmente una banda passante a -25 dB minore o uguale a 2,4 nm.

In particolare, in presenza di dette almeno due lunghezze d'onda prefissate scelte ad una distanza fino a 1 ,6 nm circa una dall’altra, detto filtro di blocco e detto filtro trasmissivo sono selezionati in modo da ottenere in combinazione un isolamento tra dette almeno due lunghezze d'onda di almeno 35 dB.

In particolare, in presenza di dette almeno due lunghezze d'onda prefissate ad una distanza fino a 0,8 nm circa una dall’altra, detto almeno un filtro di blocco e detto almeno un filtro trasmissivo sono selezionati in modo da ottenere in combinazione un isolamento tra dette almeno due lunghezze d'onda di almeno 25 dB.

Preferìbilmente detta stazione di ricezione comprende ulteriormente un divisore di segnale, atto a ripartire detto segnale di trasmissione in ingresso su almeno due fibre di uscita.

In un suo ulteriore aspetto, la presente invenzione si riferisce ad una unità di ricezione ottica selettiva in lunghezza d’onda comprendente mezzi di separazione selettiva di segnali di trasmissione multipiati a divisione di lunghezza d'onda caratterizzato dal fatto che detti mezzi di separazione selettiva di detti segnali di trasmissione comprendono almeno un filtro di blocco ed almeno un filtro trasmissivo, in cui detto filtro di blocco è tale che elimina da detti segnali di trasmissione almeno un segnale di trasmissione a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d'onda di almeno un segnale di trasmissione selezionato da detto filtro trasmissivo.

Preferibilmente, detto filtro di blocco ha banda riflessa che comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e che detto filtro trasmissivo ha banda trasmessa che comprende almeno un'altra di dette lunghezze d'onda prefissate.

Preferibilmente la banda riflessa di detto filtro di blocco comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e la banda trasmessa di detto filtro trasmissivo comprende detta almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate.

Preferibilmente detto almeno un filtro di blocco è connesso ad una porta di un cireolatore e detto almeno un filtro trasmissivo è connesso ad una altra porta di un cireolatore.

Preferìbilmente, detto filtro trasmissivo possiede una banda riflessa comprendente almeno un’altra di dette lunghezze d'onda prefissate.

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

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

in figura 2 il grafico dello spettro in riflessione di un filtro a reticolo di Bragg;

in figura 3 il grafico dello spettro in trasmissione di un filtro interferenziale;

in figura 4 uno schema di una stazione di ricezione a 32 lunghezze d'onda secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;

in figura 5 uno schema di una stazione di ricezione a 16 lunghezze d’onda secondo una terza forma di realizzazione della presente invenzione.

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, sedici nell'esempio di figura 1, rispettivamente indicati con i riferimenti da 101 a 116, aventi lunghezze d'onda designate per valori successivamente crescenti da λ1 a λ16, compresi nella banda di lavoro utile degli amplificatori disposti nel sistema. Ad esempio, nel caso in cui gli amplificatori siano del tipo con fibra attiva drogata con Erbio, con una banda di lavoro utile che tipicamente va da 1535 a 1561 nm, le lunghezze d'onda possono assumere i valori λ1 = 1535,04 nm, λ2 = 1536,61 nm, λ3 = 1539,77 nm, λ4 = 1541,35 nm, λ5 = 1542,94 nm, e così via fino a λ16 = 1560,61 nm con una spaziatura di circa 1,6 nm tra le varie lunghezze d’onda.

In presenza di particolari esigenze o di sistemi con un diverso numero di canali o con diversa banda di lavoro utile, si potranno avere canali con lunghezze d'onda selezionate diversamente.

Ai fini della presente invenzione, ove non diversamente specificato, per lunghezza d'onda di emissione di una sorgente laser si intende una banda di lunghezze d'onda, di ampiezza prestabilita, centrata intorno ad una lunghezza d'onda centrale di emissione.

Detta lunghezza d'onda centrale è, in generale, prescelta nell'ambito di una tolleranza costruttiva, in base alla quale vengono selezionati i laser commerciali. Alla selezione convenientemente si aggiunge un controllo fine e stabile della temperatura del laser.

I segnali ottici possono essere generati direttamente alle lunghezze d’onda desiderate, oppure possono essere emessi, a partire da segnali a differenti lunghezze d'onda, ad esempio provenienti da un sistema esterno, con l'impiego di dispositivi adattatori atti a ricevere i segnali ottici, a rivelarli ed a riemetterli alle lunghezze d’onda desiderate, attraverso la modulazione diretta o la modulazione esterna di rispettive sorgenti laser mediante i segnali rivelati.

Dispositivi adattatori del tipo indicato sono descritti, in particolare, nel brevetto US 5.267.073, e sono posti in commercio dalla Richiedente con la denominazione TXT-DM o TXT-EM. Detti segnali ottici sono alimentati ad un combinatore di segnale 2, o multiplatore, atto ad inviare in una unica fibra ottica di uscita 3 contemporaneamente i segnali alle lunghezze d’onda da λ1 a λ.16.

In generale, il combinatore di segnale 2 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 quello posto in commercio con la sigla SMTC2D00PH210 da E-TEK DYNAMICS INC., 1885 Lundy Ave, San Jose, CA (USA).

Attraverso la fibra 3 i detti segnali ottici sono inviati ad un amplificatore di potenza 4, che ne eleva la potenza fino ad un valore sufficiente a percorrere un successivo tratto di fibra ottica intercorrente prima di ulteriori mezzi di amplificazione, mantenendo la qualità trasmissiva richiesta.

Ai fini della presente invenzione e per l'impiego sopra descritto, l'amplificatore di potenza 4 è, ad esempio, un amplificatore ottico a fibra di tipo commerciale, avente una potenza di ingresso da -13,5 a -3,5 dBm, una potenza di uscita di almeno 13 dBm.

Un modello adatto è, ad esempio, TPA/E-MW, posto in commercio dalla Richiedente, facente uso di fibra ottica attiva drogata con Erbio.

Per amplificatore di potenza si intende un amplificatore atto ad amplificare un segnale di elevata potenza, ad esempio come descrìtto in dettaglio nel brevetto europeo EP 439.867 a nome della Richiedente.

All'amplificatore 4 è quindi collegato un primo tratto 5a 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, con i mezzi di amplificazione nel seguito descrìtti ed i livelli di potenza indicati, circa 100 chilometri.

In taluni casi possano essere usate anche fibre ottiche del tipo a dispersione spostata ("dispersion shifted").

Al termine di detto primo tratto 5a di linea ottica è presente un primo amplificatore di linea 6a, atto a ricevere i segnali, attenuati nel percorso in fibra, e ad amplificarli ad un livello sufficiente ad alimentarli a più tratti successivi di linea ottica 5b, di caratteristiche analoghe al precedente, ed a relativi amplificatori di linea 6b, (due soli tratti di fibra ottica 5b ed un solo amplificatore 6b sono indicati in figura, per semplicità di rappresentazione grafica) coprendo la distanza di trasmissione complessiva richiesta fino a pervenire ad una stazione di ricezione 7, in cui i segnali sono ripartiti, in relazione ai vari segnali trasmessi, identificati dalle rispettive lunghezze d'onda, ed inviati ai rispettivi ricevitori, indicati con i riferimenti da 801 a 816 in figura.

Gli amplificatori di linea 6a e 6b possono essere a fibra attiva drogata con Erbio, a uno o più stadi, come descritto in dettaglio, ad esempio, nella domanda di brevetto europea EP 677902 della stessa Richiedente, che si incorpora per riferimento.

Tali amplificatori sono posti in commercio dalla Richiedente con la denominazione OLA/E-MW, con una potenza ottica di uscita complessiva di almeno 13 dBm e una figura di rumore di circa 5 dB.

La stazione di ricezione 7 comprende un preamplifìcatore 9, atto a ricevere i segnali e ad amplificarli, compensando le perdite dell'ultimo tratto di linea ottica e le perdite delie successive apparecchiature di demultiplazione, fino ad un livello di potenza adeguato alla sensibilità dei dispositivi di ricezione. Per esempio, nel caso di trasmissione a 2,5 Gbit/s, la potenza che deve pervenire al ricevitore deve essere compresa tra -26 e -11 dBm; nel contempo deve introdurre il minimo rumore possibile e mantenere l'equalizzazione dei segnali.

Il preamplifìcatore 9 è, ad esempio, un amplificatore ottico a fibra ottica attiva drogata con Erbio di tipo commerciale, avente una potenza di ingresso totale da -20 a -9 dBm e una potenza di uscita di 0-6 dBm.

Un modello adatto è, ad esempio, RPA/E-MW, posto in commercio dalla Richiedente.

Dal preamplifìcatore 9 i segnali sono inviati ad un dispositivo atto a ripartire su più fibre in uscita i segnali ottici alimentati ad una fibra in ingresso; tale dispositivo, detto anche demultiplatore, è costituito, nell'esempio descritto, da un divisore a fibre fuse 10, che suddivide il segnale in ingresso su due fibre di uscita, con i riferimenti 11a e 11b.

Ad esempio, per il divisore 10, con due uscite, può essere usato quello messo in commercio da E-TEK DYNAMICS INC., 1885 Lundy Ave, San Jose, CA (USA) con la sigla S WBC2150AS21.

Tra il preamplificatore 9 ed il divisore 10 è preferibilmente interposto un isolatore ottico 14. L'isolatore ottico 14, è preferibilmente un isolatore ottico di tipo indipendente dalla polarizzazione del segnale di trasmissione, con isolamento maggiore di 35 dB e rìflettività inferiore a -50 dB.

Isolatori adatti sono, ad esempio, il modello MDL 1-15 PIPT-A S/N 1016 della società ISOWAVE, 64 Harding Avenue, Dover, New Jersey, USA.

Tale isolatore può non risultare utile nel caso che il preamplificatore 9 disponga, alla sua uscita, di un isolatore analogo.

Le fibre 11 a, 11b, sono collegate, ciascuna, ad una serie alternata di filtri di blocco, indicati con i riferimenti da 1201 a 1216 in figura, e di filtri trasmissivi, indicati con i riferimenti da 1301 a 1316 in figura.

Per filtri di blocco qui si intende filtri atti ad eliminare, in particolare preferibilmente riflettendola, una lunghezza d'onda o una banda di lunghezze d'onda selezionata, con passaggio della restante parte di segnale ottico; per filtri trasmissivi si intende filtri atti a consentire il passaggio di una lunghezza d’onda o di una banda di lunghezze d’onda selezionata, con riflessione o altrimenti eliminazione della restante parte di segnale ottico. I ricevitori 801-816 sono collegati ad una fibra uscente, rispettivamente, dai filtri 1301-1316. Considerando ora il segnale ottico sull’uscita 11 a, esso perviene ad un primo filtro di blocco 1208 e quindi ad un primo filtro trasmissivo 1308, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 808. La parte di segnale ottico riflessa dal filtro trasmissivo 1308 viene inviato ad un secondo filtro di blocco 1207 e quindi al filtro trasmissivo 1307, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 807. Tale struttura si ripete in modo analogo fino al termine con la connessione dell’uscita del filtro trasmissivo 1301 con il rispettivo ricevitore 801. Considerando ora il segnale ottico sull'uscita 11 b esso perviene ad un filtro di blocco 1209 e quindi ad un filtro trasmissivo 1309, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 809. Il segnale ottico riflesso dal filtro trasmissivo 1309 viene inviato ad un altro filtro di blocco 1210 e quindi al filtro trasmissivo 1310, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 810. Tale struttura si ripete in modo analogo fino al termine con la connessione dell'uscita del filtro trasmissivo 1316 con il rispettivo ricevitore 816.

Secondo una forma di realizzazione preferita, i filtri di blocco connessi alla fibra 11b, indicati con i riferimenti da 1209 a 1216, riflettono o altrimenti eliminano le lunghezze d’onda con indice pari, ed i filtri indicati con i riferimenti a 1309 a 1316 trasmettono le lunghezze d'onda con indice dispari, fornendo ai ricevitori con i riferimenti da 809 a 816 le lunghezze d’onda con indice dispari da λ1 a λ15. I filtri di blocco connessi alla fibra 11 a, indicati con i riferimenti da 1201 a 1208, riflettono le lunghezze d'onda con indice dispari, ed i filtri trasmissivi indicati con i riferimenti da 1301 a 1308 trasmettono le lunghezze d’onda con indice pari, fornendo ai ricevitori con i riferimenti da 801 a 808 le lunghezze d'onda con indice pari da λ2 a λ16.

I filtri di blocco 1201-1216 sono, preferibilmente, in numero uguale al numero di segnali trasmessi ed eliminano ciascuno una lunghezza d'onda corrispondente ad uno di detti segnali, cioè vengono utilizzati come ferma-banda.

I filtri trasmissivi 1301-1316 sono anch’essi, preferibilmente, in numero uguale al numero di segnali trasmessi e trasmettono ciascuno una lunghezza d'onda corrispondente ad uno di detti segnali, e riflettono gli altri segnali.

Come filtri di blocco 1201-1216, per l’impiego nella presente invenzione possono essere usati, in una forma preferita di realizzazione, i filtri in guida d'onda ottica a riflessione distribuita a reticolo di Bragg, i quali riflettono la radiazione in una stretta banda di lunghezze d'onda e trasmettono la radiazione all'esterno di tale banda.

Detti filtri sono costituiti da una porzione di una guida d'onda ottica, ad esempio fibra ottica, lungo la quale l'indice di rifrazione presenta una variazione periodica, ed in corrispondenza a detta variazione di indice si ha una parziale riflessione di segnale: se le porzioni di segnale riflesse in corrispondenza di ogni cambio d'indice risultano in fase tra loro si ha interferenza costruttiva e il segnale incidente viene riflesso.

La condizione di interferenza costruttiva, corrispondente al massimo della riflessione, è espressa dalla relazione 21 = λ5/n, dove I indica il passo del reticolo formato dalle variazioni di Ìndice di rifrazione, λ5 la lunghezza d'onda della radiazione incidente ed n l'indice di rifrazione del nucleo della guida d'onda ottica. Il fenomeno descritto è indicato in letteratura come riflessione distribuita di Bragg.

La variazione periodica di indice di rifrazione può essere ottenuta con tecniche note, per esempio esponendo una porzione di fibra ottica, privata del rivestimento polimerico protettivo, alle frange di interferenza formate da un intenso fascio UV fatto interferire con sé stesso mediante un adeguato sistema interferometrico, ad esempio mediante una maschera di fase in Silicio.

La fibra, ed in particolare il nucleo della fibra, vengono così esposti a radiazione UV di intensità che varia periodicamente lungo l'asse ottico. Nelle parti del nucleo raggiunte dalla radiazione UV di massima intensità si verifica una rottura parziale dei legami Ge-O, che provoca una modifica permanente dell'indice di rifrazione.

Scegliendo il passo del reticolo in modo da verificare la relazione di interferenza costruttiva si può determinare a piacere la lunghezza d'onda centrale della banda riflessa, secondo criteri noti.

Filtri di questo tipo adatti per la presente invenzione hanno avere una banda di lunghezza d'onda riflessa a -0,5 dB maggiore di 0,3 nm e a -20 dB minore di 1 ,2 nm, riflettività al centro delia banda fino al 99%, lunghezza d'onda centrale della banda riflessa determinabile in fase di realizzazione entro circa ±0,1 nm e variazione della lunghezza d'onda centrale della banda con la temperatura non superiore a 0,02 nm/°C.

In figura 2 è mostrato il grafico di uno spettro in riflessione di un filtro a reticolo di Bragg adatto per l'uso nell'ambito della presente invenzione, dove la banda di lunghezze d'onda riflessa a -0,5 dB è di 0,4 nm e a -20 dB è di 1,1 nm.

Tali filtri possono essere ad esempio quelli commercializzati da 3M, 206 West Newberry Road, Bloomfield, CT (US) con la denominazione di famiglia BFG.

I filtri trasmissivi 1301-1316 adatti per l'impiego nella presente invenzione sono, preferibilmente, filtri interferenziali multistrato passa-banda. Essi hanno preferibilmente tre fibre ottiche di accesso (porte di ingresso o uscita) e contengono nella parte centrale un componente riflettente selettivo che si comporta come passa banda in trasmissione e come elimina banda in riflessione, è cioè atto a trasmettere con bassa attenuazione (ad esempio con attenuazione inferiore a 1,5 dB) i segnali con lunghezze d'onda all'interno di una banda prefissata ed a riflettere (con attenuazione dello stesso ordine di grandezza) i segnali con lunghezze d'onda esterne a tale banda. Un segnale in ingresso alla fibra del filtro con lunghezza d'onda λρ interna alla banda passante del componente, per esempio, viene trasmesso verso una prima fibra di uscita. Un segnale in ingresso alla fibra con lunghezza d'onda λΓ esterna a tale banda, invece, viene riflesso verso una seconda fibra di uscita.

Nel seguito verrà indicata come banda passante a 0,5 dB del filtro, la banda di lunghezze d'onda, vicine ad una lunghezza d’onda di attenuazione minima in trasmissione, cui corrisponde, nella trasmissione attraverso il filtro, un'attenuazione di non più di 0,5 dB in aggiunta all'attenuazione minima.

Analogamente verrà indicata nel seguito come banda riflessa a 0,5 dB del filtro, la banda di lunghezze d'onda, vicine ad una lunghezza d'onda di attenuazione minima in riflessione, cui corrisponde, nella riflessione da parte del filtro, un'attenuazione di non più di 0,5 dB in aggiunta all'attenuazione minima.

I filtri sono scelti in modo tale che per ciascuno la lunghezza d'onda di uno dei canali di comunicazione sia inclusa nella rispettiva banda passante a 0,5 dB, mentre le lunghezze d’onda dei restanti canali di comunicazione sono comprese nella rispettiva banda riflessa a 0,5 dB.

Si indica inoltre come banda passante del filtro a -25 dB, o più brevemente banda a -25 dB, la banda di lunghezze d’onda cui corrisponde, nella trasmissione attraverso il filtro, un attenuazione di non più di 25 dB in aggiunta all'attenuazione minima.

Benché descrìtti con tre fibre di accesso, i filtri interferenziali adatti all'uso sopra indicato possono avere quattro fibre di accesso, la quarta restando inutilizzata.

Un filtro interferenziale dei tipo indicato adatto per la presente invenzione ha una larghezza della banda passante a -0,5 dB maggiore o uguale a 0,5 nm e una larghezza della banda a -25 dB minore o uguale a 2,4 nm.

In figura 3 è mostrato il grafico di uno spettro di trasmissione di un filtro interferenziale adatto per l’uso nell'ambito della presente invenzione, dove la banda passante a -0,5 dB è di 0,7 nm e la larghezza della banda a -25 dB è di 2,2 nm..

Filtri interferenziali del tipo indicato adatti all’impiego nella presente invenzione sono posti in commercio, ad esempio, dalla già citata E-TEK DYNAMICS INC, con la denominazione di famiglia DWDM.

Con l’uso combinato dei filtri sopra descrìtti risulta possibile ottenere un isolamento tra i canali di circa 35 dB, non ottenibili con l’uso di un solo filtro. Infatti utilizzando un solo filtro interferenziale del tipo descrìtto si otterrebbe un isolamento di 25 dB.

La Richiedente ha osservato inoltre che è possibile l’uso di filtri di tipo diverso da quelli descrìtti, le cui caratteristiche siano tali da svolgere la funzione indicata, in relazione al sistema di trasmissione in cui sono impiegati.

In particolare, ad esempio, si possono usare ulteriori filtri interferenziali come filtri di blocco al posto dei filtri a reticolo di Bragg, selezionando la banda passante dei filtri stessi in modo che essa sia tale, sia in termini di ampiezza, sia di collocazione spettrale, da lasciare passare il segnale relativo al canale da selezionare nel successivo filtro trasmissivo, e da bloccare il segnale relativo ad un canale adiacente a quello da selezionare.

La figura 4 mostra uno schema di una stazione di ricezione 7 di un sistema di telecomunicazione ottica a più canali, a multiplazione di lunghezza d'onda, secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, che prevede, in particolare, 32 sorgenti di segnali ottici, non mostrate in figura, aventi lunghezze d'onda designate per valori successivamente crescenti, da λ1 a λ32, compresi nella banda di lavoro utile degli amplificatori disposti nel sistema.

La stazione di ricezione 7 comprende, come nell'esempio di figura 1, un preamplifìcatore 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 preamplifìcatore 9 i segnali sono inviati ad un dispositivo atto a ripartire su più fibre in uscita i segnali ottici alimentati ad una fibra in ingresso; tale dispositivo, detto anche demultiplatore, è costituito, nell'esempio descritto, da un divisore a fibre fuse 10, che suddivide il segnale In Ingresso in segnali su più fibre di uscita, quattro nell'esempio illustrato, ciascuno dei quali è alimentato a rispettive fibre 11a, 11b, 11c, 11d.

Ad esempio, per il divisore 10, con quattro uscite, può essere usato quello messo in commercio dalla già citata E-TEK DYNAMICS INC., con la sigla SMTC2500AH21, oppure si possono usare tre divisori con due uscite, del tipo citato precedentemente, collegandone due alle uscite di un terzo.

Tra il preamplificatore 9 ed il divisore 10 è preferibilmente interposto un isolatore ottico 14. L'isolatore ottico 14, è preferibilmente un isolatore ottico di tipo indipendente dalla polarizzazione del segnale di trasmissione, con isolamento maggiore di 35 dB e riflettività inferiore a -50 dB.

Per quanto riguarda le connessioni relative alle fibre 11a e 11d, in particolare, il segnale ottico sull'uscita 11a perviene ad un filtro di blocco 1208 e quindi ad un filtro trasmissivo 1308, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 808. Il segnale ottico riflesso dal filtro trasmissivo 1308 viene inviato ad un altro filtro di blocco 1207 e quindi al filtro trasmissivo 1307, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 807. Tale struttura si ripete in modo analogo fino al termine con la connessione dell'uscita del filtro trasmissivo 1301 con il rispettivo ricevitore 801.

Il segnale ottico sull’uscita 11d, perviene ad un filtro di blocco 1225 e quindi ad un filtro trasmissivo 1325, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 825. Il segnale ottico riflesso dal filtro trasmissivo 1325 viene inviato ad un altro filtro di blocco 1226 e quindi al filtro trasmissivo 1326, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 826. Tale struttura si ripete in modo analogo fino al termine con la connessione dell’uscita del filtro trasmissivo 1332 con il rispettivo ricevitore 832.

Il segnale ottico sull'uscita 11 b, invece alimenta i filtri di blocco in cascata 1216 e 1234 e quindi perviene ad un filtro 1316 trasmissivo la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 816. A questo punto le connessioni sono analoghe a quelle già descritte precedentemente. Esse si ripetono in modo analogo fino al termine con la connessione dell’uscita del filtro trasmissivo 1309 con il rispettivo ricevitore 809.

Così anche il segnale ottico sull'uscita 11c, alimenta i filtri di blocco In cascata 1217 e 1233 e quindi ad un filtro trasmissivo 1317 la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 817. A questo punto le connessioni sono analoghe a quelle già descrìtte precedentemente. Esse si ripetono in modo analogo fino al termine con la connessione deH'uscita del filtro trasmissivo 1324 con il rispettivo ricevitore 824.

Utilizzando i filtri rappresentati nelle figure 2 e 3, si ottiene un isolamento tra i canali di circa 25 dB, non ottenibili con l’uso di un solo filtro. Infatti utilizzando solo un filtro interferenziale si otterrebbe un isolamento di 15 dB.

La figura 5 mostra uno schema di una stazione di ricezione 7 di un sistema di telecomunicazione ottica a più canali, a multiplazione di lunghezza d'onda, secondo una terza forma di realizzazione della presente invenzione, che mostra nell’esempio illustrato, 16 sorgenti di segnali ottici.

La stazione di ricezione 7 comprende, come nell’esempio di figura 1 , 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 dispositivo atto a ripartire su più fibre in uscita i segnali ottici alimentati ad una fibra in ingresso; tale dispositivo, detto anche demultiplatore, è costituito, nell'esempio descrìtto, da un divisore a fibre fuse 10, che suddivide il segnale in ingresso in segnali su più fibre di uscita, due nell'esempio illustrato, ciascuno dei quali è alimentato a rispettive fibre 11a e 11 b.

Ad esempio, per il divisore 10, con due uscite, può essere usato quello messo in commercio dalla già citata E-TEK DYNAMICS INC., con la sigla SWBC2150AS21.

Tra il preamplificatore 9 ed il divisore 10 è preferìbilmente interposto un isolatore ottico 14.

L'isolatore ottico 14, è preferìbilmente un isolatore ottico di tipo indipendente dalla polarizzazione del segnale di trasmissione, con isolamento maggiore di 35 dB e riflettività inferiore a -50 dB.

Le fibra 11a è collegata ad una prima porta di un circolatore 1501. Ad una seconda porta del cireolatore 1501 sono collegati una serie di filtri di blocco designati con i riferimenti da 1201 a 1208.

Ad una terza porta del cireolatore 1501 è connessa una serie di filtri trasmissivi con i riferimenti da 1301 a 1308 collegati ai rispettivi ricevitori con i riferimenti da 801 a 808. In particolare alla terza porta del cireolatore 1501 è connesso il filtro trasmissivo 1308, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 808.

Il segnale ottico riflesso dal filtro trasmissivo 1308 viene inviato al filtro trasmissivo 1307, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 807. Tale struttura si ripete in modo analogo fino al termine con la connessione dell'uscita del filtro trasmissivo 1301 con il rispettivo ricevitore 801.

Alla fibra 11 b è collegata una struttura simmetrica alla struttura collegata alla fibra 11 a. In particolare essa è collegata ad una prima porta di un cireolatore 1500. Ad una seconda porta del cireolatore 1500 sono collegati una serie di filtri di blocco designati con i riferimenti da 1209 a 1216.

Ad una terza porta del cireolatore 1500 è connessa una serie di filtri trasmissivi con i riferimenti da 1309 a 1316 collegati ai rispettivi ricevitori con i riferimenti da 809 a 816. In particolare alla terza porta del cireolatore 1500 è connesso il filtro trasmissivo 1309, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 809.

Il segnale ottico riflesso dal filtro trasmissivo 1309 viene inviato al filtro trasmissivo 1310, la cui uscita è connessa al rispettivo ricevitore 810. Tale struttura si ripete in modo analogo fino al termine con la connessione dell'uscita del filtro trasmissivo 1316 con il rispettivo ricevitore 816.

Utilizzando i filtri rappresentati nelle figure 2 e 3, si ottiene un isolamento tra i canali di circa 45 dB, non ottenibili con l’uso di un solo filtro. Infatti utilizzando solo un filtro interferenziale si otterrebbe un isolamento di 25 dB.

Dopo quanto descrìtto in senso prevalentemente strutturale il funzionamento del sistema secondo la presente invenzione è come segue.

In particolare, secondo l'esempio rappresentato in figura 1, il segnale uscente dalla fibra ottica 11b perviene al filtro di blocco 1209 che riflette i segnali aventi lunghezza d'onda in una banda centrata attorno a λ2 e trasmette verso il filtro trasmissivo 1309 i segnali esterni questa banda, cioè contenenti le lunghezze d'onda λ1 e quelle da λ3 a λ16. Il filtro trasmissivo 1309 trasmette verso il ricevitore 809 i segnali aventi lunghezza d'onda in una banda centrati attorno a λ1 e riflette, verso il filtro di blocco 1210, i segnali aventi lunghezza d’onda esterni a questa banda, cioè contenenti le lunghezze d'onda da λ3 a λ16. Tale segnale perviene al filtro di blocco 1210 che riflette i segnali aventi lunghezza d'onda in una banda centrati attorno a λ4 e trasmette verso il filtro trasmissivo 1310 i segnali esterni questa banda. Il filtro trasmissivo 1310 trasmette verso il ricevitore 810 i segnali aventi lunghezza d’onda in una banda centrati attorno a λ3 e riflette, verso il filtro di blocco 1211, i segnali aventi lunghezza d’onda esterni a questa banda, cioè contenenti le lunghezze d’onda da λ5 a λ16.

Si nota che proseguendo in questo modo si ricevono le lunghezze d’onda con indice dispari. La ricezione delle lunghezze d’onda aventi indice pari sono ricevibili con la struttura analoga connessa alla fibra ottica 11a.

In particolare il segnale uscente dalla fibra ottica 11a perviene al filtro di blocco 1208 che riflette i segnali aventi lunghezza d’onda in una banda centrati attorno a λ15 e trasmette verso il filtro trasmissivo 1308 i segnali esterni questa banda, cioè contenenti le lunghezze d'onda λ16 e quelle da λ14 a λ1. Il filtro trasmissivo 1308 trasmette verso il ricevitore 808 i segnali aventi lunghezza d’onda in una banda centrati attorno a λ16 e riflette, verso il filtro di blocco 1208, i segnali aventi lunghezza d’onda esterni a questa banda, cioè contenenti le lunghezze d’onda da λ14 a λ1. Tale segnale perviene al filtro di blocco 1208 che riflette i segnali aventi lunghezza d’onda in una banda centrati attorno a λ13 e trasmette verso il filtro trasmissivo 1308 i segnali esterni questa banda. Il filtro trasmissivo 1308 trasmette verso il ricevitore 808 i segnali aventi lunghezza d'onda in una banda centrati attorno a λ14 e riflette, verso il filtro di blocco 1206, i segnali aventi lunghezza d’onda esterni a questa banda, cioè contenenti le lunghezze d'onda da λ12 a λ1. Si prosegue in questo modo fino a che λ2 raggiunge il ricevitore 801.

Riferendosi ora alla figura 4 si nota una struttura analoga a quella di figura 1 per i rami connessi alle fibre 11a e 11 d. In particolare, secondo l’esempio rappresentato in figura 4, si ha che il ramo connesso alla fibra 11a riceve i canali dispari con le lunghezze d'onda da λ15 a λ1 rispettivamente con i ricevitori da 801 a 808.

Il ramo connesso alla fibra 11d riceve i canali pari con le lunghezze d'onda da λ32a λ18 rispettivamente con i ricevitori da 825 a 832.

I rami connessi alle fibre 11 b e 11c presentano, ciascuno, un filtro di blocco in aggiunta alla strutture già viste. Essendo dedicati al filtraggio dei canali più interni alla banda complessiva di trasmissione, è necessario eliminare un canale adiacente aggiuntivo. In particolare si ha che i filtri di blocco 1234 e 1216, connessi alla fibra 11b, riflettono i canali con le lunghezze d'onda λ15 e λ17, e si ricevono i canali pari con le lunghezze d’onda da λ2 a λ16 rispettivamente con i ricevitori da 809 a 816. I filtri di blocco 1233 e 1217, connessi alla fibra 11 c, riflettono i canali con le lunghezze d'onda λ16 e λ18, e si ricevono i canali dispari con le lunghezze d'onda da λ.17 a λ31 rispettivamente con i ricevitori da 817 a 824.

Con riferimento alla figura 5, il segnale che tramite la fibra 11 a raggiunge la prima porta del cireolatore 1501 viene trasferito alla seconda porta che risulta collegata alla serie di filtri di blocco 1201-1208. Tali filtri di blocco 1201-1208 sono determinati in modo da riflettere i segnali aventi lunghezze d’onda, ad esempio, con indice pari e cioè λ2, λ4, λ6, λ8 ... λ16. Questi segnali sono quindi trasferiti tramite la terza porta del cireolatore 1501 ai successivi filtri trasmissivi 1301-1308.

Tali filtri trasmissivi 1301-1308 sono determinati in modo da trasmettere verso i rispettivi ricevitori 801-808 i segnali aventi lunghezze d'onda con indice pari e cioè λ2, λ4, λ6, λ8 ... λ16.

Invece il segnale che tramite la fibra 11b raggiunge la prima porta del cireolatore 1500 viene trasferito alla seconda porta che risulta collegata alla serie di filtri di blocco 1209-1216. Tali filtri di blocco 1209-1216 sono determinati in modo da riflettere i segnali aventi lunghezze d'onda, ad esempio, con indice dispari e cioè λ1, λ3, λ5, λ7 ... λ15. Questi segnali sono quindi trasferiti tramite la terza porta del cireolatore 1500 ai successivi filtri trasmissivi 1309-1316. Tali filtri trasmissivi 1309-1316 sono determinati in modo da trasmettere verso i rispettivi ricevitori 809-816 i segnali aventi lunghezze d’onda con indice dispari e cioè λ1, λ3, λ5, λ7 ... λ15.

In questo caso, rispetto alle strutture rappresentate nelle figure 1 e 4, i filtri di blocco riflettono le lunghezze d’onda che devono poi essere filtrate dai rispettivi filtri trasmissivi. Si consideriamo ora, ad esempio, come valori tipici di attenuazione dei vari elementi ottici quanto segue:

- filtri di Bragg 12xx in riflessione ≈ 0 dB

Con i valori di cui sopra si hanno attenuazioni, tra le varie lunghezze d’onda, che, riferendosi alla figura 1, variano tra un minimo di ≈ 5,4 dB, per le lunghezze d'onda λ1 e λ16 e quindi per i segnali in ingresso ai rispettivi ricevitori 809 e 808, ed un massimo di ≈ 12,4 dB, per le lunghezze d’onda λ2 e λ15 e quindi per i segnali in ingresso ai rispettivi ricevitori 801 e 816. Nel caso di un sistema di trasmissione avente 32 canali come rappresentato in figura 4 dove il divisore 10 (con quattro uscite) ha una attenuazione di ≈ 7,4 dB si hanno attenuazioni tra le varie lunghezze d'onda che variano tra un minimo di ≈ 9,3 dB, per le lunghezze d’onda λ1 e λ32 e quindi per i segnali in ingresso ai rispettivi ricevitori 808 e 825, ed un massimo di ≈ 16,6 dB, per le lunghezze d'onda λ2 e λ31 e quindi per i segnali in ingresso ai rispettivi ricevitori 809 e 824.

In figura 1 ed in figura 5 è stato utilizzato un divisore 10 con 2 uscite ed in figura 4 un divisore 10 con 4 uscite. La Richiedente ha notato anche che tali divisori possono avere un numero di uscite diverso da quanto riportato negli esempi. Variando il numero di uscite, pur mantenendo similare la struttura delle connessioni dei filtri, varierà il numero dei filtri usati e i valori di attenuazione per i vari canali. Ad esempio si possono fare, invece di gruppi di 8 ricevitori connessi alla stessa fibra di uscita del divisore 10, gruppi di 4 ricevitori. Nel caso di 16 canali, con una struttura (del tipo di quella riportata in figura 4) di 4 gruppi con ognuno 4 ricevitori, si avrà una attenuazione minima di ≈ 9,3 dB ed una attenuazione massima di ≈ 12,3 dB.

Nel caso di 32 canali, con una struttura di 8 gruppi con ognuno 4 ricevitori e con un divisore con 8 uscite avente una attenuazione di ≈ 10.5 dB, si avrà una attenuazione minima di ≈ 12,4 dB ed una attenuazione massima di ≈ 15,4 dB. Si può notare che in questi casi, le variazioni di attenuazione tra i canali sono più contenute rispetto ai casi precedenti.

Nel caso di un sistema di trasmissione come rappresentato in figura 5 si hanno attenuazioni tra le varie lunghezze d'onda che variano tra un minimo di ≈ 5,7 dB per il cammino tra il filtro di blocco 1208 ed il ricevitore 808 ed un massimo di ≈14,8 dB per il cammino tra il filtro di blocco 1201 ed il ricevitore 801. In rapporto alla disposizione dei filtri e dei ricevitori si possono avere anche le attenuazioni di *9,9 dB per il cammino tra il filtro di blocco 1201 ed il ricevitore 808, ed una attenuazione di 10,6 dB per il cammino tra il filtro di blocco 1208 ed il ricevitore 801.

Il numero di lunghezze d’onda indipendenti adottate per i segnali per ciascuna stazione di trasmissione non è limitato al valore di 16 o 32 come descritto, e può assumere un valore diverso. Il numero di lunghezze d’onda, a cui corrisponde il numero di canali ottici utilizzabili per la trasmissione, può essere scelto in funzione delle caratteristiche del sistema di telecomunicazione. Le lunghezze d’onda possono essere scelte in modo che le corrispondenti frequenze siano fra loro equispaziate all'interno della banda spettrale di amplificazione disponibile, così da utilizzare in modo efficiente la banda stessa.

E' tuttavia possibile anche che le frequenze siano del tutto o in parte non equispaziate, ad esempio allo scopo di ridurre l'effetto di fenomeni non lineari, quali l'interazione a quattro onde (FWM, Four Wave Mixing), nelle fibre ottiche impiegate per la trasmissione dei segnali. E' possibile, inoltre, che la banda di amplificazione utile degli amplificatori sia costituita da due o più bande spettrali disgiunte, separate da bande spettrali non adatte alla trasmissione o all'ampiificazione dei segnali, ad esempio per le particolari caratteristiche spettrali degli amplificatori o delle fibre ottiche impiegate nel sistema di telecomunicazione. In questo caso le lunghezze d'onda dei canali di comunicazione possono, ad esempio, essere scelte in modo che le corrispondenti frequenze siano equispaziate all’interno di ciascuna singola banda spettrale. In un esempio preferito, con amplificatori a fibra attiva drogata con Erbio, le lunghezze d’onda assumono valori compresi fra circa 1535 nm e circa 1561 nm e sono equispaziate. La spaziatura per 16 lunghezze d'onda è di circa 1,6 nm, e per 32 lunghezze d'onda è di circa 0,8 nm.

I filtri, secondo l'invenzione, sono strutturati e connessi tra di loro in modo da eliminare, per ogni lunghezza d’onda desiderata in ricezione, quelle adiacenti.

In particolare eliminando le lunghezze d'onda strettamente adiacenti alla lunghezza d'onda desiderata in ricezione, quest’ultima risulta maggiormente spaziata (spaziatura doppia) rispetto alle altre lunghezze d'onda. Ad esempio se si vuole ricevere la lunghezza d’onda λ5 si devono eliminare le lunghezze d'onda λ3 e λ6.

Le tolleranze costruttive dei componenti ottici utilizzati, in particolare dei filtri, divengono in questo modo meno stringenti.

In particolare, se si inizia ad eliminare le lunghezze d’onda da un estremo della banda di trasmissione, è sufficiente eliminare, per ogni lunghezza d’onda desiderata in ricezione, solo una lunghezza d'onda adiacente. Ad esempio se si inizia dall’estremo inferiore della banda e si desidera ricevere la lunghezza d'onda λ1, si elimina la lunghezza d’onda λ2. Proseguendo si elimina la lunghezza d’onda λ4 e si riceve la lunghezza d'onda λ3, essendo λ2 già eliminata. Ripetendo il processo in questo modo si ricevono le lunghezze d’onda con gli indici disparì. Effettuando la stessa operazione partendo dall'estremo superiore della banda si ricevono le lunghezze d’onda con gli indici pari. Ad esempio se si desidera ricevere la lunghezza d'onda λ16 si elimina la lunghezza d’onda λ15, e cosi proseguendo.

Ai fini della presente invenzione con lunghezze d’onda di indice pari e dispari si intendono le lunghezze d'onda che si trovano alimentate ai filtri di ricezione per ciascuna delle quali si desidera eliminare almeno una lunghezza d’onda adiacente o comunque indesiderata, rispettivamente indicata come pari o dispari rispetto alla lunghezza d’onda considerata, definita come dispari o pari.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Metodo di telecomunicazione ottica comprendente le fasi di: - generare due segnali ottici di trasmissione, a lunghezze d'onda prefissate, diverse tra loro e separate di una distanza prefissata; - multipare mediante divisione in lunghezza d'onda detti segnali ottici in una unica fibra di trasmissione, formando un segnale ottico multilunghezza d'onda, comprendente detti segnali ottici di trasmissione; - trasmettere detto segnale ottico multilunghezza d'onda attraverso detta fibra ottica ad una stazione di ricezione comprendente almeno due ricevitori; - selezionare da detto segnale ottico multilunghezza d'onda uno di detti segnali ottici di trasmissione; - alimentare detto segnale ottico filtrato al rispettivo ricevitore; caratterizzato dal fatto che prima di detta fase di selezionare uno di detti segnali ottici di trasmissione comprende ulteriormente la fase di: - eliminare da detto segnale ottico multilunghezza d'onda, almeno un segnale a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d’onda di detto segnale ottico di trasmissione selezionato.
2) Metodo di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, prima di detta fase di selezionare uno di detti segnali ottici di trasmissione, detto segnale ottico multilunghezza d'onda viene suddiviso su almeno due fibre di uscita.
3) Metodo di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di generare almeno tre segnali ottici di trasmissione a diverse lunghezze d'onda, crescenti in successione, contenute in una banda di lunghezze d’onda prefissata.
4) Metodo di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta fase di selezionare uno di detti segnali ottici di trasmissione comprende in successione filtrare un primo segnale ottico ed un secondo segnale ottico, detto primo segnale ottico essendo ad un estremo di detta banda di lunghezze d'onda prefissata.
5) Metodo di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto segnale a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d'onda di detto segnale ottico di trasmissione selezionato corrisponde ad un segnale avente una lunghezza d'onda adiacente alla lunghezza d'onda di detto segnale ottico di trasmissione selezionato.
6) Metodo di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta fase di selezionare si ripete fino alla selezione di un terzo segnale ottico posto ad un altro estremo di detta banda.
7) Sistema di telecomunicazione ottica, comprendente: - una stazione di trasmissione comprendente mezzi di generazione di segnali di trasmissione ad almeno due lunghezze d'onda prefissate, e mezzi di multiplazione a divisione di lunghezza d'onda di detti segnali di trasmissione, in una unica linea a fibra ottica; - una stazione di ricezione di detti segnali di trasmissione, comprendente mezzi di separazione selettiva di detti segnali di trasmissione; - una linea a fibra ottica collegante dette stazioni di trasmissione e ricezione, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di separazione selettiva di detti segnali di trasmissione comprendono almeno un filtro di blocco ed almeno un filtro trasmissivo operativamente associati in successione, in cui detto filtro di blocco elimina da detti segnali di trasmissione almeno un segnale di trasmissione a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d'onda di un segnale di trasmissione selezionato da detto filtro trasmissivo.
8) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto filtro di blocco ha una banda riflessa di lunghezze d’onda, e detto filtro trasmissivo ha una banda trasmessa di lunghezze d'onda.
9) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la banda riflessa di detto filtro di blocco comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e che la banda trasmessa di detto filtro trasmissivo comprende almeno un'altra di dette lunghezze d'onda prefissate.
10) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto almeno un filtro di blocco e detto almeno un filtro trasmissivo sono connessi in serie.
11) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la banda riflessa di detto filtro di blocco comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e che la banda trasmessa di detto filtro trasmissivo comprende detta almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate.
12) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto almeno un filtro di blocco è connesso ad una porta di un cireolatore e detto almeno un filtro trasmissivo è connesso ad una altra porta di detto cireolatore.
13) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto filtro trasmissivo possiede ulteriormente una banda riflessa comprendente almeno un'altra di dette lunghezze d'onda prefissate.
14) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto filtro di blocco comprende un filtro a reticolo di Bragg.
15) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto filtro trasmissivo comprende un filtro interferenziale.
16) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto filtro a reticolo di Bragg ha una banda riflessa a -0,5 dB maggiore o uguale a 0,3 nm.
17) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto filtro a reticolo di Bragg ha una banda riflessa a -20 dB minore o uguale a 1,2 nm.
18) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detto filtro interferenziale ha una banda passante a -0,5 dB maggiore o uguale a 0,5 nm.
19) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detto filtro interferenziale ha una banda passante a -25 dB minore o uguale a 2,4 nm.
20) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che in presenza dette almeno due lunghezze d'onda prefissate ad una distanza fino a 1,6 nm una dall’altra, detto almeno un filtro di blocco e detto almeno un filtro trasmissivo sono selezionati in modo da ottenere in combinazione un isolamento tra dette almeno due lunghezze d'onda di almeno 35 dB.
21) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che in presenza di dette almeno due lunghezze d'onda prefissate ad una distanza fino a 0,8 nm una dall'altra, detto almeno un filtro di blocco e detto almeno un filtro trasmissivo sono selezionati in modo da ottenere in combinazione un isolamento tra dette almeno due lunghezze d'onda di almeno 25 dB.
22) Sistema di telecomunicazione ottica secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta stazione di ricezione comprende ulteriormente un divisore di segnale, atto a ripartire detto segnale di trasmissione in ingresso su almeno due fibre di uscita.
23) Unità di ricezione ottica selettiva in lunghezza d'onda comprendente mezzi di separazione selettiva di segnali di trasmissione multiplati a divisione di lunghezza d'onda caratterizzato dal fatto che detti mezzi di separazione selettiva di detti segnali di trasmissione comprendono almeno un filtro di blocco ed almeno un filtro trasmissivo, in cui detto filtro di blocco è tale da eliminare da detti segnali di trasmissione almeno un segnale di trasmissione a lunghezza d'onda diversa dalla lunghezza d’onda di almeno un segnale di trasmissione selezionato da detto filtro trasmissivo.
24) Unità di ricezione ottica selettiva in lunghezza d'onda secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che detto filtro di blocco ha una banda riflessa che comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e che detto filtro trasmissivo ha banda trasmessa che comprende almeno un’altra di dette lunghezze d'onda prefissate.
25) Unità di ricezione ottica selettiva in lunghezza d'onda secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che detto almeno un filtro di blocco e detto almeno un filtro trasmissivo sono connessi in serie.
26) Unità di ricezione ottica selettiva in lunghezza d'onda secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che detto filtro di blocco ha banda riflessa che comprende almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate e che detto filtro trasmissivo ha banda trasmessa che comprende detta almeno una di dette lunghezze d'onda prefissate.
27) Unità di ricezione ottica selettiva in lunghezza d'onda secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che detto almeno un filtro di blocco è connesso ad una porta di un cireolatore e detto almeno un filtro trasmissivo è connesso ad una altra porta di un cireolatore.
28) Unità di ricezione ottica selettiva in lunghezza d'onda secondo la rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che detto filtro trasmissivo possiede una banda riflessa comprendente almeno un'altra di dette lunghezze d'onda prefissate.