ITMI980068A1

ITMI980068A1 - Apparecchiature di monitoraggio per amplificatore a fibra ottica per amplificare un segnale ottico in un sistema di comunicazione

Info

Publication number: ITMI980068A1
Application number: IT98MI000068A
Authority: IT
Inventors: Kosuke Fukaishi
Original assignee: Nec Corp
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 1999-07-15
Also published as: FR2758392B1; US5963362A; IT1298138B1; FR2758392A1; JP3000948B2; JPH10209543A

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un'apparecchiatura di monitoraggio per un amplificatore a fibra ottica per amplificare un segnale ottico in un sistema di comunicazione utilizzante un percorso di trasmissione a fibra ottica.

In un sistema di comunicazione utilizzante un percorso di trasmissione a fibra ottica, come un amplificatore ottico per amplificare direttamente un segnale ottico di trasmissione, è noto un amplificatore a fibra ottica avente una disposizione mostrata nella figura 3. Nella figura 3, i numeri di riferimento 1 e II indicano connettori ottici; 2, un multiplatore ottico per multiplare luce eccitata dalla sorgente di luce di eccitazione 3 con luce incidente tramite il connettore ottico 1; 4 e 6, isolatori ottici; e S, una fibra ottica drogata con erbio per amplificare la luce incidente tramite l'isolatore ottico 4; 7, un componente ottico passivo collegato all'atto di uscita della fibra ottica 5 drogata con erbio tramite l'isolatore ottico 6 per diramare luce riflessa; 9, un elemento di ricezione dì luce per ricevere la luce diramata dal componente ottico passivo 7; e 12, un percorso di trasmissione a fibra ottica sul lato di uscita collegato al connettore ottico 11.

Nell'amplificatore a fibra-ottica convenzionale avente questa disposizione, un segnale ottico incidente da un percorso di trasmissione a fibra ottica (non mostrata) sul lato di ingresso tramite il connettore ottico 1 è multiplato dal multiplatore ottico 2 con luce eccitata emessa dalla sorgente 3 di luce di eccitazione, e poi incidente sulla fibra ottica drogata con erbio 5 tramite l'isolatore ottico 4. Il segnale ottico amplificato dalla fibra ottica drogata con erbio 5 emerge al percorso di trasmissione a fibra ottica 12 tramite l'isolatore ottico 6, il componente ottico passivo 7, e il connettore ottico 11. A questo punto, luce riflessa dal lato di uscita è diramata dal componente ottico passivo 7 per essere incidente sull'elemento di ricezione di luce 9. Il componente ottico passivo 7 e l'elemento di ricezione di luce 9 costituiscono un circuito di monitoraggio di riflessione 20 per monitorare la quantità di luce riflessa dal lato di uscita per rivelare una anormalità sul percorso di trasmissione.

In questa disposizione, se il connettore ottico 11 in corrispondenza della porzione di uscita è scollegato dalla fibra ottica 5 drogata con erbio, parte di luce emessa dall'amplificatore a fibra ottica è riflessa secondo Fresnel dalla faccia terminale del connettore ottico 11. Poi, la luce riflessa è diramata dal componente passivo 7 per essere incidente sull'elemento di ricezione di luce 9. Quando il connettore ottico 11 è mantenuto collegato al percorso di trasmissione a fibra ottica 12, la quantità di luce riflessa di luce emessa dall'amplificatore a fibra ottica sulla faccia terminale del connettore è piccola, cosicché la potenza della luce riflessa incidente sull'elemento 9 di ricezione di luce è piccola. Quando il connettore ottico 11 è scollegato dal percorso di trasmissione a fibra ottica 12, la quantità di luce riflessa di luce emessa dall'amplificatore a fibra ottica sulla faccia terminale del connettore ottico 11 diventa grande per incrementare la potenza della luce riflessa incidente sull'eiemento 9 di ricezione di luce. Quando la potenza della luce riflessa incidente sull'elemento 9 di ricezione di luce raggiunge un livello predeterminato o più elevato, il circuito 20 di monitoraggio di riflessione rivela 10 scollegamento del connettore ottico 11. Anche quando il percorso di trasmissione dopo il componente ottico passivo 7 si rompe, la potenza e la luce riflessa incidente sull'elemento di ricezione di luce 9 aumenta, e il circuito 20 di monitoraggio di riflessione rivela la frattura del percorso di trasmissione.

Nel circuito 20 di monitoraggio di riflessione convenzionale, quando luce avente potenza superante una certa soglia è incidente sul percorso di trasmissione a fibra ottica 12, si verifica diffusione di Brillouin stimolata (SBS) nel percorso di trasmissione a fibra ottica 12, e la luce di retrodiffusione entra nell'elemento di ricezione di luce 9 tramite il componente passivo 7. Come risultato, la potenza della luce incidente sull'elemento 9 di ricezione di luce aumenta. Anche se il connettore ottico 11 è normalmente collegato al percorso di trasmissione a fibra ottica 12, il circuito 20 di monitoraggio di riflessione rivela in modo errato che il connettore ottico il è discollegato.

Uno scopo della presente invenzione è fornire un circuito di monitoraggio di riflessione per un amplificatore a fibra ottica in cui un errore di rivelazione provocato da luce di retrodiffusione di SBS verificantesi in un percorso di trasmissione a fibra ottica sul lato di uscita è impedìto .

Al fine di conseguire lo scopo precedente, secondo la presente invenzione, è fornita un'apparecchiatura di monitoraggio per un amplificatore a fibra ottica comprendente mezzi di diramazione per diramare luce riflessa ottenuta riflettendo, tramite una porzione di uscita, luce di uscita proveniente da un amplificatore a fibra ottica per amplificare direttamente un segnale ottico, mezzi di filtro ottico per rimuovere una componente di lunghezza d'onda di segnale della luce riflessa diramata dai mezzi di diramazione, mezzi di ricezione di luce per ricevere la luce riflessa emessa ai mezzi di filtro ottico da cui è rimossa la componente di lunghezza d'onda di segnale, e mezzi di rivelazione per emettere un segnale di rivelazione rappresentante una anormalità su un percorso di trasmissione quando un livello di uscita dei mezzi di ricezione di luce non è inferiore ad un livello predeterminato.

La figura 1 è uno schema a blocchi di un circuito di monitoraggio di riflessione di un amplificatore a fibra ottica secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2 è uno schema a blocchi mostrante un esempio dettagliato dell'amplificatore a fibra ottica nella figura 1; e

la figura 3 è uno schema a blocchi mostrante un amplificatore a fibra ottica convenzionale.

La presente invenzione sarà descritta in dettaglio in seguito con riferimento ai disegni allegati.

La figura 1 mostra un amplificatore a fibra ottica in conformità con una forma di realizzazione della presente invenzione. Nella figura l, il numero di riferimento 101 indica un connettore ottico collegato ad un percorso di trasmissione a fibra ottica (non mostrato) sul lato di ingresso; 102, un multiplatore ottico per multiplare luce eccitata proveniente da una sorgente 103 di luce di eccitazione con luce incidente tramite il connettore ottico 101; 105, una fibra ottica drogata con erbio per amplificare la luce incidente; 104 e 106, isolatori ottici indipendenti da polarizzazione rispettivamente collegati ai lati di ingresso e di uscita della fibra ottica drogata con erbio 105 per impedire oscillazione laser provocata da luce di ritorno riflessa; 11, un connettore ottico collegato ad un percorso di trasmissione a fibra ottica 112 sul lato di uscita,· e 120, un circuito di monitoraggio di riflessione collegato tra l'isolatore ottico 106 e il connettore ottico 111.

Il circuito 120 di monitoraggio di riflessione è costituito da un componente ottico passivo 107 collegato al lato di uscita della fibra ottica drogata con erbio 105 tramite l'isolatore ottico 106 per diramare luce riflessa dalla faccia terminale del connettore ottico 111, un filtro ottico 108 costituito da una pellicola di dielettrico o un reticolo di fibre per impedire la trasmissione di una componente di lunghezza d'onda del segnale principale contenuta nella luce riflessa diramata dal componente ottico passivo 107, un elemento di ricezione di luce 109 per ricevere un'uscita ottica dal filtro ottico 108, e un rivelatore 110 per monitorare il livello di uscita dell'elemento 109 di ricezione di luce per rivelare una anormalità sul percorso di trasmissione.

Sarà descritto il funzionamento dell'amplificatore a fibra ottica avente questa disposizione.

Un segnale ottico incidente dal percorso di trasmissione a fibra ottica sul lato di ingresso tramite il conduttore ottico 101 è multiplato tramite il multiplatore ottico 102 con luce eccitata emessa dalla sorgente 103 di luce di eccitazione, e poi incidente su fibra ottica drogata con erbio 105 tramite l'isolatore ottico 104. Il segnale ottico amplificato dalla fibra ottica drogata con erbio 105 emerge al percorso di trasmissione a fibra ottica 112 sul lato di uscita tramite l'isolatore ottico 106, il componente ottico passivo 107, e il connettore ottico 111.

Parte della luce di uscita dall'amplificatore a fibra ottica è riflessa dalla faccia terminale del connettore ottico 111. La luce riflessa è diramata dal componente ottico passivo 107 per essere incidente sul filtro ottico 108. Il filtro ottico 108 impedisce trasmissione di una componente di lunghezza d'onde di segnale principale contenuta nella luce riflessa immessa. Cioè, solamente emissione spontanea amplificata (ASE) generata dall’amplificatore a fibra ottica è trasmessa attraverso il filtro ottico 108 e ricevuto dall'elemento di ricezione di luce 109.

A questo punto, quando il connettore ottico 111 è collegato al percorso di trasmissione a fibra ottica 112, la potenza della luce riflessa di ASE che è riflessa sul lato di uscita e incidente sull'elemento di ricezione di luce 109 è piccola.Al contrario, quando il connettore ottico 111 è scollegato dal percorso di trasmissione a fibra ottica 112, o il percorso di trasmissione a fibra ottica 112 sul lato di uscita si rompe, la potenza della luce riflessa di ASE incidente sull'elemento 109 di ricezione di luce diventa grande. Il rivelatore 110 monitora i livelli di uscita dell'elemento 109 di ricezione di luce, ed emette un segnale di rivelazione rappresentante una anormalità sul percorso di trasmissione quando il livello di uscita è un livello predeterminato o più elevato. E' cioè, in seguito alla rivelazione che la potenza della luce riflessa di ASE incidente sull'elemento 109 di recezione di luce supera il livello predeterminato, il circuito di monitoraggio di riflessione 120 rivela lo scollegamento del connettore ottico 111 o la frattura del percorso di trasmissione a fibra ottica 112 sul lato di uscita.

11 circuito 120 di monitoraggio di riflessione dell'amplificatore a fibra ottica riceve solamente la luce riflessa di ASE emessa dall'amplificatore a fibra ottica, e rivela lo stato di connessione del connettore ottico 111 sul lato di uscita dalla potenza della luce riflessa. Per questo motivo, il circuito 120 di monitoraggio e di riflessione non rivela in modo errato scollegamento del connettore ottico 111 dovuto a luci di retrodiffusione di SBS quando il connettore ottico 111 sul lato di uscita è collegato.

La figura 2 mostra un esempio dettagliato dell'amplificatore a fibra ottica nella figura 1 e particolarmente il circuito 120 di monitoraggio di riflessione. Nella figura 2, un accoppiatore di diramazione ottico 113 è usato come il componente ottico passivo 107, e un modulo di fotodiodo (PD) 114 è usato come l'elemento 109 di ricezione di luce.

Nella disposizione dell'amplificatore a fibra ottica convenzionale mostrato nella figura 3, anche se il connettore ottico 11 sul lato di uscita è collegato al percorso di trasmissione a fibra ottica 12, il circuito 120 di monitoraggio di riflessione rivela in modo errato scollegamento del connettore ottico dovuto a luce di retrodiffusione di SBS per un'intensità di luce di uscita di 17 dBm. A questo punto, il livello di ASE è -27 dBm. In questa forma di realizzazione, inserendo il filtro ottico 108 per tagliare la componente di lunghezza d'onda di segnale principale di 45 dB, è eliminata rivelazione errata del circuito 120 di monitoraggio di riflessione.

Sebbene l'accoppiatore di diramazione ottico 113 sia usato come il componente ottico passivo nell'esempio dettagliato, può essere usato un cireolatore ottico. Invece di utilizzare l'amplificatore a fibra ottica 105 come l'amplificatore a fibra ottica, può essere usato un amplificatore laser a semiconduttore .

Come è stato descritto in precedenza, secondo la presente invenzione, il circuito di monitoraggio di riflessione comprende il filtro ottico per rimuovere la componente di lunghezza d'onde di segnale principale dalla luce riflessa. Un errore di rivelazione provocato da luce in retrodiffusione di diffusione di Brillouin stimolata (SBS) verificantesi quando luce di segnale avente potenza superante una data soglia è incidente sul percorso di trasmissione a fibra ottica può essere eliminato. Può essere costituito un circuito di monitoraggio di riflessione con elevata affidabilità .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di monitoraggio per un amplificatore a fibra ottica, caratterizzata dal fatto di comprendere: mezzi di diramazione (107) per diramare luce riflessa ottenuta riflettendo, tramite una porzione di uscita (111), luce di uscita da un amplificatore a fibra ottica (105) per amplificare direttamente un segnale ottico; mezzi di filtro ottico (108) per rimuovere una componente di lunghezza d'onda di segnale dalla luce riflessa diramata da detti mezzi di diramazione; mezzi di ricezione di luce (109) per ricevere la luce riflessa emessa da detti mezzi di filtro ottico da cui è rimossa la componente di lunghezza d'onda di segnale; e mezzi di rivelazione (110) per emettere un segnale di rivelazione rappresentante una anormalità su un percorso di trasmissione quando un livello di uscita di detti mezzi di ricezione di luce non è inferiore ad un livello predeterminato.
2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detta porzione di uscita è un connettore ottico collegato ad un percorso di trasmissione a fibra ottica (112) su un lato di uscita, e detti mezzi di diramazione sono collegati tra un lato di uscita di detto amplificatore a fibra ottica e detto connettore ottico per diramare luce riflessa da una faccia terminale di detto connettore ottico a detti mezzi di filtro ottico.
3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di diramazione sono costituiti da uno di un accoppiatore ottico e di un circolatore ottico.
4.Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di filtro ottico sono un filtro ottico costituito da uno di una pellicola di dielettrico e un reticolo di fibre.
5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detto amplificatore a fibra ottica è costituito da uno di un amplificatore a fibra ottica e di un amplificatore laser a semiconduttore.