MXPA97004743A - Nodo en red tdm optica - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a sistema de comunicación multiplexado de división de tiempoóptico, que comprende:a) una redóptica;y b) una pluralidad de nodos, los cuales están interconectados por la redóptica, y en el cual por lomenos un nodo comprende:i) un multiplexor que tiene una pluralidad de medios de entrada para recibir señales de datos, en los cuales por lo menos uno de los medios de entrada estáconectado por medio de una terminal de entrada del nodo a la redóptica y durante el uso recibe una corriente de datos OTDM de una fuente remota de el por lo menos un nodo, y otro de los medios de entrada estáconectado a una fuente de datos local;ii) una fuente local de radiaciónóptica;iii) una compuerta controladaópticamente que tiene:una entrada de control conectada a una salida del multiplexor;una entrada de señal conectada directa o indirectamente a la fuente local de la radiaciónóptica;y una salida de señal conectada a la salida del nodo y la cual durante el uso emite una corriente de datos OTDM incluyendo ambos datos de la fuente de datos local y datos de la fuente remota de por lo menos un nodo, la corriente de datos OTDM comprende radiaciónmóptica solamente de la fuente local.

Description

NODO EN RED TDM ÓPTICA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con sistemas de comunicación multiplexados de división de tiempo, ópticos y en particular, con un nodo para utilizarse en tales sistemas y con un método de operar un nodo para tales sistemas. Los operadores de telecomunicaciones para cumplir 'la demanda de sus clientes para aumentar cada vez más los servicios sofisticados y de intensivo ancho de banda, y que tienen redes las cuales son reconfigurables y las cuales funcionan a velocidades de datos mayores que aquellas instaladas hasta la fecha. Los enlaces de transmisión óptica -han sido utilizados en redes de telecomunicaciones para aumentar la capacidad de transporte de datos de la red desde un punto a otro punto. Se sabe emplear OTDM ( ultiplexado de división de tiempo óptico) para compartir el ancho de banda disponible en el enlace de transmisiones ópticas entre varios canales por intercalación de los canales a la vez. Para aumentar la flexibilidad de la red de comunicaciones, frecuentemente se hace el suministro, en nodos de la red, para extraer, o "dejar caer", un canal o canales a un nodo, o para agregar, o "insertar" un canal o canales en un nodo. Ambos para los sistemas OTDM de punto a punto y para la red OTDM, si el procesamiento (es decir, multiplexado, _ desmultiplexado, caída e inserto) se lleva a cabo electrónicamente, la capacidad de transportar datos del sistema de comunicaciones estará limitado por la velocidad de operación de los componentes electrónicos. De esta forma, en lugar de convertir las señales ópticas a señales electrónicas en cada nodo de la red, se llevan a cabo cualquier procesamiento necesario en las señales electrónicamente, y reconvertir las señales electrónicas resultantes a señales -ópticas para iniciar la transmisión, es ventajoso realizar las funciones de procesamiento ópticamente para no restringir el ancho de banda del sistema OTDM. Muchos de los sistemas OTDM experimentales que emplean el procesamiento óptico, que han sido reportados por .ejemplo por D M Spirit y L C Blank en "Optical Time División Multiplexing For Future High Capacity Network Applications", BT Technology Journal Vol. 11, No. 2, abril 1993, intercalan canales ópticos los cuales se han originado desde la misma fuente opcional óptica. Sin embargo, cuando los sistemas OTDM prácticos se consideran, hay una alta probabilidad de cada canal óptico se originará una fuente óptica diferente, de tal manera que la señal óptica que deja un nodo de la red, que contiene pulsos intercalados de muchas fuentes ópticas distintas. Si estas numerosas fuentes ópticas no producen pulsos ópticos de alta calidad, sustancialmente idénticos, el índice de error del sistema OTDM puede volverse inaceptable por la transmisión subsiguiente. Además, estos -sistemas OTDM experimentales frecuentemente consisten de enlaces ópticos de punto a punto individuales. Para una red OTDM, por el contrario a un enlace punto a punto, se produce otro problema debido a que el canal óptico recibido en un nodo particular de la red puede tener desplazada una distancia diferente. De esta forma, en "una red OTDM, aún si todas las fuentes ópticas producen pulsos ópticos idénticos, o una fuente óptica individual se emplea para toda la red (o sugerida en Spirit y Blank} , les pulsos ópticos que salen desde un nodo particular tendrán diferentes propiedades ópticas. Los pulsos ópticos iniciales pueden, por ejemplo, ser de diferentes anchuras, debido a la dispersión sufrida durante la transmisión sobre enlaces previos de diferentes longitudes. Los pulsos son atenuados durante la transmisión y los cambios en la anchura de pulso hace difícil acoplar la potencia enviada local a aquella de los pulsos recibidos, ya que la relación de la potencia media a máxima varía con la anchura del pulso. Estas propiedades ópticas diferentes de los pulsos pueden provocar dificultades, ambas dentro del nodo (por ejemplo, afectando la sensibilidad del receptor y eficiencia de conmutación) , y n su propagación subsiguiente en las redes OTDM, donde las propiedades ópticas diferentes de los pulsos pueden hacerlos que se desprendan en una forma diferente delantera, por ejemplo, errores de ranura de tiempo. Estos efectos serían acumulativos además de que los nodos de la red OTDM se encuentran y serían aumentados en un sistema práctico en donde los números, no idénticos, fuentes ópticas probablemente van a ser empleadas .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un nodo para un sistema de comunicación multiplexado de división de tiempo, óptico, el nodo comprende : un multiplexor que tiene una pluralidad de medios de entrada para recibir señales de datos, por lo menos uno de los medios de entrada recibe durante el uso, señales de datos ópticos; medios de salida para la transmisión de la señal de datos ópticos multiplexados de división de tiempo; y una fuente de radiación óptica, en la que la señal de datos óptica transmitida por el medio de salida consiste solamente de pulsos ópticos a partir de la fuente. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método de operar un nodo en un sistema de comunicación multiplexado de división de tiempo, -óptico, el método comprende las etapas de: recibir una pluralidad de señales de datos en el nodo, por lo menos una de las señales es una señal de datos óptica; y transmitir una señal de datos óptica del nodo, caracterizado porque la señal de datos ópticos transmitidos consiste solamente de pulsos ópticos a partir de una sola fuente de radiación óptica. ' De esta forma, proporcionando una fuente de radiación óptica, la cual es local para el nodo, y asegurar que la señal de datos ópticos transmitida al inicio por el nodo, consiste solamente de pulsos ópticos a partir de esta fuente local, la presente invención proporciona muchas "ventajas. Todos los pulsos ópticos que dejan el nodo pueden ser de carácter consistente, sin considerar el origen y la historia de transmisión de las señales de datos recibidas por el nodo. De esta forma, puede asegurarse fácilmente que todos los pulsos que dejan el nodo son de alta calidad óptica, por ejemplo, que tienen la misma longitud de onda central y una cantidad de chirrido. La eficacia de velocidad de error de la transmisión óptica que se enlaza entre un primer nodo y un segundo nodo en una red de comunicaciones, de esta forma, probablemente sea menos dependiente del origen de las señales de datos recibidas por el primer nodo. Además, el uso de los nodos de acuerdo con la presente invención, se suministra con la necesidad para que las fuentes ópticas en cada nodo dentro de la red sean idénticas. Otra ventaja de la presente invención, es que la salida completa de un nodo puede ser sintonizada fácilmente en la longitud de onda. Esto puede ser ventajoso si las técnicas de multiplexado de división de longitud de onda se van a combinar con OTDM. Aunque la fuente de la radiación óptica del nodo -puede ser una fuente de onda continua, de preferencia la fuente de radiación óptica es una fuente de pulsos ópticos. Al proporcionar una fuente de pulsos ópticos, cualquier error en la anchura de pulso o pulso de ubicación de los pulsos en "la señal OTDM que entra al nodo puede ser corregido. La presente invención puede ser aplicada a nodos los cuales no son todos ópticos. Por ejemplo, un nodo puede recibir una señal óptica OTDM a una velocidad de bit elevada desde un nodo remoto, y recibir una señal eléctrica de velocidad de bit baja, generada localmente para el nodo y puede combinar estas señales eléctricas y ópticas que entran para dar una señal OTDM óptica inicial. En este caso, el nodo puede convertir la señal eléctrica generada localmente a una señal óptica, antes de insertar esta señal local en las señales ópticas OTDM. Aunque las modalidades de la presente invención no requieren medios para recuperar una señal de reloj desde una señal de datos de entrada (por ejemplo, si el nodo realiza solamente una función de sumar y no una función de caída) , de preferencia el nodo se proporciona con medios de recuperación de reloj para la recuperación de una señal de reloj desde una señal de datos de entrada. El medio de recuperación de reloj puede ser eléctrico, u óptico. Los medios de recuperación de reloj electrónico son, actualmente, más sencillos de implementar que los medios ópticos y pueden funcionar a velocidades de datos muy altas, - hasta 100 GHz de operación es probable. La recuperación de reloj electrónico a estas velocidades de datos es factible, ya que la operación de ancho de banda menor se necesita para la recuperación de reloj con el "contrario a la detección de los datos. La señal de reloj electrónico recuperada, entonces de preferencia se emplea para sincronizar la fuente de pulsos ópticos, por ejemplo, un modo de láser de anillo de fibra sujetada. Otra ventaja de emplear la recuperación de reloj electrónico es que cualquier división de reloj que pueda requerirse dentro el nodo, será más fácil de realizar eléctricamente que ópticamente. El término "compuerta" como se utiliza en la presente también abarca un modulador utilizado, por ejemplo, con una fuente CW y llevar a cabo una función de interrupción análoga. Alternativamente, el medio de recuperación de reloj puede ser óptico. Ya que el resultado de la recuperación de reloj óptico es una corriente de pulsos ópticos en la frecuencia de reloj, en este caso, los medios de recuperación de reloj pueden servir como la fuente de pulsos ópticos. Un modo de láser de anillo sujetado que incorpora alguna forma de modulación, por ejemplo, modulación de fase cruzada, puede ser utilizado como un medio de recuperación de reloj óptico. De preferencia, para ambos medios de recuperación de reloj electrónico o de reloj óptico, se proporciona una compuerta controlada ópticamente , La compuerta controlada ópticamente puede estar conectada para recibir una señal óptica ultiplexada desde el multiplexor y los pulsos ópticos de la fuente de los pulsos ópticos y a la compuerta de los pulsos ópticos de acuerdo con la señal óptica multiplexada. La división de reloj puede realizcirse como parte del proceso de recuperación del reloj. Aunque el multiplexor puede consistir de un dispositivo controlado eléctricamente, por ejemplo, un modulador de Niobato de Litio, de preferencia el multiplexor es un dispositivo todo óptico.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las modalidades de la presente invención, se describirán ahora a modo de ejemplo solamente y con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: la Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra una red OTDM de la técnica anterior, típica; la Figura 2 es un diagrama esquemático de un nodo de una red OTDM, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 3 es un diagrama esquemático de un espejo de circuito óptico no lineal, utilizado en una modalidad de la presente invención como un multiplexor óptico y como una compuerta controlada ópticamente; la Figura 4 es un diagrama esquemático de un modo de láser de anillo de fibra sujetado, utilizado en una modalidad de la presente invención como un subsistema de recuperación de reloj óptico; las Figuras 5A y 5B son esquemas de un nodo que utiliza un regenerador de compuerta Kerr y un detalle de un amplificador EDFA, respectivamente; la Figura 6 es un esquema de una implementación alternativo del nodo que utiliza la recuperación del reloj electrónico y la Figura 7 es un esquema de una red que ejemplifica la presente invención; y la Figura 8 es un esquema de un nodo de conexión transversal .

DESCRIPCIÓN DE LOS EJEMPLOS Una red OTDM típica se muestra en la Figura 1, que tiene un nodo de transmisión, nodos 2 y 3 de caída de inserto y un nodo 4 de recepción, conectados por los enlaces 5, 6 y 7 de transmisión. Los enlaces de transmisión 5, 6 y 7 pueden consistir de amplificadores y regeneradores ópticos. El nodo de transmisión 1 comprende una interfase electrónica 8, un multiplexor 9 y una fuente de pulsos ópticos 10. Durante la operación, la fuente 10 de pulso óptico transmite los pulsos ópticos al enlace de transmisión 5 de acuerdo con la señal multiplexada producida por el multiplexor 9. Los nodos 2 y 3 de caída e inserto comprenden una interfase electrónica 8, fuente de pulsos ópticos 11 y 12 y el modulador óptico 13 y un multiplexor óptico 14. Durante el uso, los nodos 2 y 3 de caída e inserto, reciben una señal OTDM óptica a partir, respectivamente, del enlace de transmisión 5 ó 6. El nodo de caída de inserto 2 ó 3 entonces cualquiera insertará un canal a la señal OTDM óptica, o extracto, es decir, caída un canal de la señal OTDM. Para un nodo de caída e inserto convencional, o de la técnica anterior, si un canal va a ser insertado una fuente de pulso 11, local para el nodo 2, es modulada por un modulador 13 de acuerdo con los datos en el canal que van a ser insertados. Este nuevo canal óptico, entonces es insertado en una ranura de tiempo vacía apropiada en la señal OTDM por el multiplexor óptico 14. La salida del multip?exor óptico 14 al enlace de transmisión 6, de esta forma comprende pulsos ópticos, los cuales se originan de la fuente de pulso óptico 10 del nodo de transmisión 1, intercalado con los pulsos ópticos de la fuente de pulso óptico 11 del nodo 2 de caída e inserto. Ya que estos pulsos se originan de diferentes fuentes de pulso, pueden tener diferentes características ópticas, por ejemplo, longitud de onda central, anchura, o chirrido. Además, aun si las fuentes de pulso óptico 10 y 11 son idénticas, los pulsos de la fuente de pulso óptico 10, se habrán desplazado a lo largo del enlace de transmisión 5 (y pueden haber sido amplificados o regenerados) y de esta forma, sin embargo probablemente -tengan diferentes características ópticas cuando llegan al nodo 2 de caída e inserto. Si otro canal es insertado a la señal óptico OTDM en el nodo 3 de inserto y caída, este canal adicional consistirá de pulsos ópticos a partir de una fuente 12 de pulso óptico del nodo 3 de caída e inserto. Por lo tanto, la señal óptica OTDM que llega al nodo de recepción y puede contener pulsos ópticos que se originan de tres fuentes 10, 11 y 12 de pulso óptico distintas, cuyos pulsos tienen diferentes historias de transmisión. Esto puede llevar a numerosos problemas en el nodo de recepción, por ejemplo, errores en la ranura de tiempo, o velocidades de error de bit variable entre los canales. La fuente de estos problemas dentro de la red OTDM, serán difíciles de rastrear. La Figura 2 muestra un nodo de una red OTDM de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El nodo comprende un multiplexor óptico 15, un subsistema 16 de recuperación de reloj (el cual puede ser electrónico u óptico) , un amplificador óptico 17 y una compuerta 18 controlada óptica. Si el subsistema 16 de recuperación de reloj es electrónico, el nodo además comprende una fuente de pulso óptico 19. El multiplexor óptico 15, durante el uso, recibe una señal de entrada 20 óptica OTDM y una señal 21 óptica de velocidad de bit menor, generada localmente para la inserción en la señal 20 OTDM. Esta señal 21 de velocidad de bit menor es insertada en un canal libre de la señal 20 OTDM -y la señal 22 multiplexada resultante se hace pasar, por medio del amplificador 17 óptico a la entrada 23 de control de la compuerta 18 controlada ópticamente. El multiplexor 15 óptico también está conectado al subsistema 16 de recuperación de reloj. Esta conexión es bidireccional, ya que el multiplexor 15 óptico requiere una señal de reloj para insertar la señal 21 de velocidad de bit baja en la ranura de tiempo correcta de la señal 20 OTDM. Si el subsistema 16 de recuperación de reloj genera pulsos de reloj ópticos, estos se hacen pasar directamente a a entrada de 24 de la compuerta 18 controlada ópticamente. Si el subsistema 16 de recuperación de reloj genera pulsos de reloj electrónicos, estos se hacen pasar a la fuente 19 de pulso óptico, sé~ utilizan para sincronizar la fuente 19 de pulso, y la salida sincronizada de la fuente 19 de pulso se hace pasar a la entrada 24 de la compuerta 18 controlada ópticamente. Los pulsos de reloj ópticos regulares, generados en el subsistema 16 de recuperación de reloj, o la fuente de pulso 19 entra a la compuerta controlada ópticamente en su entrada 24, y se clasifica por la señal OTDM multiplexada que entra a la entrada 23 de control de la compuerta 18 controlada ópticamente. De esta forma, todos los pulsos ópticos que comprenden la señal 25 OTDM dejan el nodo de origen a partir de una sola fuente de pulso óptico. Si se desea alterar la longitud de onda de la señal -OTDM que sale, de aquella de la señal OTDM que entra, esto puede lograrse fácilmente, sencillamente asegurando que la fuente de pulso óptico individual sea de la longitud de onda deseada. Todos los componentes del nodo de acuerdo con la presente modalidad, son conocidos per se y ahora se describirán en mayor detalle. Los espejos de circuito óptico no lineales (NOLM) son capaces de ser utilizados pareí el procesamiento de señal y conmutación óptica ultrarrápida y han recibido considerable interés en años recientes. Un NOLM configurado adecuadamente, es utilizado en la modalidad de la presente invención para - proporcionar la funcionalidad el multiplexor óptico 15 (ambos para canales de caída y canales de inserto) , y además también pueden ser utilizados para proporcionar la funcionalidad de la compuerta 18 controlada ópticamente. La Figura 3 muestra un NOLM que comprende puertas A y D de entrada, puertas B y C de salida conectadas al circuito 26 de fibra por medio de circuladores 27 y 28 y un acoplador fusionado 50:50 29. El circuito de fibra 26 comprende un controlador de la polarización 20, una longitud de la fibra 31 desplazada por dispersión y dos acopladores 32 y 33 WDM. Tal NOLM se describe en "Bit-rate Flexible All- Optical Demultiplexing Using a Non-Linear Optical Loop Mirror", D M Patrick, A D Ellis y D M Spirit, Electronics -Letters, 15 de abril 1993, Vol. 29, No. 8, pp 702-703, la cual se incorpora en la presente para referencia. La señal óptica OTDM que va a ser procesada se hace entrar a NOLM por medio de la puerta de entrada A y una señal de control se hace entrar a NOLM por medio de la puerta de entrada 34 del acoplador 32 WDM. El NOLM es capaz de procesar ópticamente, señales ópticas de entrada, debido a que las señales ópticas de entrada, las cuales se co-propagan con los pulsos de control ópticos, experimentan una modulación de fase transversal mayor inducida por el desplazamiento de fase no lineal que las señales ópticas de propagación del contador.

En ausencia de un pulso de control, las señales ópticas de entrada en A serán la salida en B. Sin embargo, cuando los pulsos de control se hacen entrar a la entrada 34 del acoplador 32 WDM, la propagación de la señal óptica en el sentido de las manecillas del reloj , co-propagación con los pulsos de control, experimentará una cambio de fase debido a la modulación de fase transversal en la fibra desplazada de dispersión. Las señales ópticas de propagación en el sentido contrario al de las manecillas del reloj, las propagación en el contador en relación con los pulsos de control, no experimentarán tal desplazamiento de fase. De esta forma, cuando las señales ópticas de propagación del contador regresan al acoplador 50:50 29 para un desplazamiento de fase relativo de p radianes, saldrán de la abertura C de salida. Por lo tanto, un canal particular de la entrada de señal OTDM óptica en A puede hacerse "caer" a la puerta C de salida por la entrada de pulsos de control apropiados al NOLM. Los pulsos de control, la entrada en 34, pueden ser generados ya sea eléctrica, u ópticamente. Un método eléctrico de extraer una señal de reloj óptico, utilizando un circuito sujetador de fase, se describe en "Ultrahigh-Speed Phase Locked- Loop-Type Clock Recovery Circuit Using a Travelling-Wave Láser Diode Amplifier as a 50GHz Phase Detector", por S Kawaniski, H Takar, M Aruwatari and T Kitoh, Electronics Letters, 17 de septiembre 1993, vol. 29, No. 19, pp 1714-1715. Aunque este documento técnico describe la • extracción de una sola señal de reloj óptico de baja frecuencia, esta técnica puede ser adaptada para generar un patrón de reloj que tenga pulsos solamente en los canales, los cuales van a hacerse caer en el nodo, por ejemplo, por división óptica de la señal de reloj de frecuencia baja e introduciendo los retardos ópticos apropiados antes de la recombinación de la señal. Una técnica toda óptica para la generación de los pulsos de control que van a hacerse entrar en 34, se describió en la solicitud de patente Internacional, co-pendiente, PCT/GB94/C2239, incorporada en la presente para referencia. Esta técnica utiliza un láser de anillo para generar un patrón de reloj que comprende los pulsos de control que van a hacerse entrar en 34. La frecuencia de la - cavidad del láser de anillo está dispuesta para ser un submúltiplo entero de la velocidad de repetición de un canal OTDM individual. Para iniciar, el láser de anillo está dispuesto de tal manera que solamente los datos en los canales OTDM van a hacerse caer en el nodo, se envían en el láser de anillo. Los datos en estos canales, entonces inician la formación de pulso en el láser de anillo y la salida del láser de anillo está dirigida a la entrada 34 de NOLM mostrado en la Figura 3. La salida de la puerta C del NOLM mostrado en la Figura 3, es decir, los datos que se dejaron caer, se dirige a la entrada del láser de anillo, para mantener la generación de pulso del láser de anillo en los canales de datos apropiados. Para realizar una función de inserto utilizando el NOLM, los datos ópticos que vana ser insertados se aplican a la entrada D. En presencia de un pulso de control en el NOLM, la entrada de datos ópticos en D, se hará salir de B, el canal que se hace caer aún está en la salida de C. En ausencia de un pulso de control, la entrada de señal óptica saldrá de B. De esta forma, puede observarse que la señal -óptica que sale de B comprende la señal OTDM aplicada a la entrada A, menos el canal de caída, que sale de la salida C y con la adición de la entrada del canal insertado en D. Por lo tanto, con referencia a la Figura 2, la señal OTDM para transmisiones hacia afuera 22, es aquella salida de B. Además, un segundo NOLM, como se describió en lo anterior y mostrado en la Figura 3, puede ser utilizado como la compuerta 18 controlada ópticamente mostrada en la Figura 2. Para lograr la funcionalidad requerida, la señal OTDM para la transmisión 23 hacia adelante es la entrada al acoplador WDM en 34 y forma la señal de control para el NOLM. Los pulsos de reloj óptico regulares generados por el subsistema 16 de recuperación de reloj óptico, o la fuente de pulso óptico 19, se hacen entrar al NOLM en A. La entrada de señales en A de esta forma se hace salir por la entrada de señal de control al acoplador WDM en 34, y se hace salir de La salida de C así forma la señal OTDM para la transmisión 25"" delantera de la Figura 2. El subsistema 16 de recuperación de reloj óptico, de la Figura 2, comprende un láser de fibra sujetado de nodo, como se describió y reclamó en la solicitud de patente internacional co-pendiente WO 93/22855, presentada el 26 de abril de 1993, la cual es incorporada en la presente para referencia. Con referencia a la Figura 4, el modo de láser de fibra sujetado comprende un circuito de fibra 46 que forma una cavidad de láser de anillo, un modulador 47 óptico no lineal, una entrada de datos 48 y salida 49 y un acoplador 50 que tiene una salida 51. Durante el uso, los datos ópticos se hacen entrar al modo de láser de fibra sujetada por medio de la entrada 48 y se hace salir por medio de la salida 51 del acoplador 50, un tren de pulso de reloj óptico para sincronización de la forma de ondat de la señal óptica en la entrada 48. La generación de los trenes de pulso de reloj ópticos se logra, como se describió completamente en la solicitud co-pendiente WO 93/22855, debido a la modulación de la fase cruzada en el modulador óptico no lineal, la cual es convertida a una modulación de amplitud provocando el modo de sujeción del láser de anillo. Cuando se emplean modalidades de la presente invención, el modo de láser de fibra sujetado, recibe una señal óptica OTDM multiplexada del multiplexor 15 óptico de la Figura 2, y las salidas de un tren de pulsos de reloj óptico 24 para la compuerta 18 controlada ópticamente. Las Figuras 5A y 5B muestran en detalle otrc ejemplo de los circuitos de una implementación de nodo de la presente invención. El nodo 500 tiene una abertura de entrada A, la cual durante el uso está conectada a la red para recibir una corriente de datos OTDM de entrada y una abertura de salida B, la cual está conectada a la red para la transmisión hacia adelante de datos desde el nodo. La corriente de datos de entrada se divide en un acoplador 50:50 fabricado por Sifam con una parte que va a una etapa 519 de generación de pulso/recuperación de reloj y la otra parte que va por medio del multiplexor 515 a una etapa regeneradora 518. En este ejemplo, la recuperación del reloj de la etapa de generación de pulso entonces utiliza el modo de láser de fibra sujetada descrita en la solicitud de patente internacional citada en lo anterior WO 93/22855. El circuito del presente ejemplo es modificado en que ya que como se describe en lo siguiente, un polarizador se incluye en la cavidad óptica. La etapa de regeneración 518 se basa en una compuerta Kerr de fibra. En ausencia de la entrada de datos, el láser de circuito de recuperación de reloj de onda continua como un láser de anillo de fibra en la longitud de onda, a la cual el filtro de paso de banda (BPF) es sintonizado, a saber 1.553 µm. Con una corriente de datos de entrada, la luz en la cavidad se co-propaga con la corriente de datos a lo largo de 1 km de fibra de desplazamiento de dispersión (DSF) , lambdaQ = 1.550 µM. La corriente de datos impone una modulación de frecuencia sobre el anillo láser debido a XPM (modulación de fase cruzada) . La XPM también está acompañada por NPR (rotación de polarización no lineal) de la luz de la cavidad por el efecto Kerr, el cual es convertido a una modulación de la amplitud por el polarizadcr en la cavidad. El tiempo de viaje redondo de la cavidad está acoplado a un múltiplo del periodo del bit de corriente de datos, para la fijación del modo estable. 20% de la luz de la cavidad es acoplada para formar la corriente de pulso de reloj recuperado, el cual es re-modulado en la compuerta 518 Kerr. Los pulsos de reloj recuperados se hacen pasar a un polarizador y se propagan a través de un modulador DSF 12 km lambdaQ = 1.551 µm. En la salida del DSF, los pulsos de reloj recuperados pasan a través de un segundo polarizador, el cual se cruza con el primero. En ausencia de un haz de conmutación, la corriente de reloj recuperada está totalmente atenuada. La corriente e datos amplificada también se propaga a lo largo del modulador DSF provocando que NPR de la corriente de reloj recuperada en presencia de los datos. Este NPR provoca la transmisión a través del polarizador del pulso de reloj recuperado de co-* propagación. Los pulsos de reloj recuperados de esta forma son recargados con datos a partir de la corriente de datos originales y por lo tanto la función de la regeneración se completa. Un alargador de fibra está incluido en la entrada para la compuerta Kerr para acoplar la fase de los pulsos de reloj recuperados y los pulsos de datos de entrada amplificados. La Figura 5B muestra los componentes que forman los EDFA. Los aisladores I están disponibles comercialmente de Isoware como el modelo I15PIPTX-A. Una bomba para los amplificadores de fibra se conecta por medio de los acopladores WDM fabricados por JDS, modelo No. PB-WD1415M1- Al. El filtro F es JDTB1500S. " En el circuito de recuperación de reloj , el acoplador WDM es el modelo JDSWD1515U-A11. El DSF es fabricado de acuerdo con la longitud de onda central mencionada en lo anterior. Los acopladores 80:20 son fabricados por Sifam, y el polarizador es Sifam modelo 1550. El BPF está disponible comercialmente como JDS TB1500S, los componentes correspondientes son utilizados en cualquier lado en el circuito. Como una alternativa para el uso de, o toda la recuperación de reloj óptico, los nodos que abarcan la presente invención pueden utilizar etapas de recuperación de reloj electrónico.

La Figura 6 muestra tal etapa 616 de recuperación de reloj electrónico utilizado junto con un multiplexor 615 controlado electrónicamente y una etapa moduladora 621 para agregar canales locales en la corriente de datos delantera. La salida del circuito mostrado en la Figura 6, entonces se regenera utilizando una compuerta controlada ópticamente como se describió previamente. El multiplexor 615 en este ejemplo, comprende un par de moduladores de amplitud controlados electrónicamente, disponibles comercialmente como Sumitomo modelo TMZ1.5-20. La entrada para la etapa 615 se divide 50:50 con la mitad que va a un primer modulador M0D1, y el resto a un segundo modulador MOD2. Las T de polarización disponible comercialmente como HP11612A están conectadas entre los moduladores MOD1, M0D2. Los moduladores son activados eléctricamente por medio de una etapa de amplificador, que comprende tres amplificadores de banda ancha WA1-3 y un duplicador de la frecuencia 2f. El amplificador WA1 es un amplificador ERA de ancho de banda de 1W 20GHz. El WA2 es el amplificador ERA modelo WBA20-20-10 y WA3 es ERA WBA2115-20P. Los divisores de potencia PS están disponibles comercialmente como HP11667B. Antes de la etapa de recuperación de reloj , la corriente de datos ópticos es detectada utilizando un fotodiodo PIN, disponible comercialmente como HP83440B 38GHz PIN. La señal electrónica resultante es amplificada utilizando un amplificador MITEQ JS4 -38004100-MA- 11P-4. Una fase de circuito cerrado se utiliza entonces para recuperar una señal de reloj electrónico. En el circuito, los duplicadores de frecuencia son modelos SMD1840, fabricados por Watkins Johnson. Los amplificadores A es MITEQ modelo AF54-00102 y además el amplificador A2 es MITEQ J54-38004100-NA-11P-4. El VCO es un VTO-8950. Durante el uso, el reloj electrónico recuperado se utiliza para activar a los moduladores del multiplexor 615. Estos son controlados en una forma complementaria de tal manera que el primer modulador M0D1 pasa sobre los canales que van a hacerse caer localmente y cancela completamente todos los canales restantes, mientras que el modulador M0D2 pasa todos los canales aparte de aquellos que van a dejarse caer localmente . Los canales que van a ser agregados localmente, se agregan a la corriente de datos utilizando un láser de módulo sujetado óptico, semiconductor MML y un modulador de niobato de litio 8Ghz, fabricado por BT & D. Como una alternativa para los compuertas controladas ópticamente, ya discutida, un amplificador semiconductor de onda de desplazamiento con un espejo de circuito óptico no lineal puede ser utilizado. Una demostración de esta tecnología que opera a 40Gbit/s se describe en el documento por el A D ellis et al "Data driven operation of semiconductor amplifier loop mirror at _40Gbit/s", ppl245-1247"~ Electronics Letters, 20 de julio 1995, vol. 31, No. 15. Otras formas alternativas para la fuente de 19 de pulso óptico y la compuerta 18 se describen en el documento "All optical modulation 40Ghz bit frequeney conversión soliton source, A D Ellis et al, Electronics Letters, 3 de agosto 1995, Vol. 31, No. 16 PP1362-1363 " . Como se mencionó en lo anterior, el uso de la fuente 19 de pulso puede en algunos casos ser reemplazada ventajosamente por una fuente láser CW local. En este caso, la compuerta 18 combina las funciones que forman el pulso y la compuerta. La fuente láser CW puede ser, por ejemplo, un láser semiconductor DFB que funciona a 1.558 µm, y la -compuerta 18 puede utilizar la modulación XPM en una fibra desplazada de dispersión 11 km. Los componentes apropiados se discuten en el documento por D M Patrick and A D Ellis publicada en Electronics Letters, 22 de julio 1993, vol. 29, No. 15 ppl391-1392. La invención es aplicable a una diversidad de diferentes topologías de red. Una topología sencilla está ilustrada en la Figura 7, en la cual cada uno de los nodos, NODOl, N0D02, etc., tráfico local de interfases a una red óptica de ancho de banda N. La red debe utilizarse en telecomunicaciones, o por ejemplo, para la interconexión de los procesadores de un sistema de computación óptico. Igualmente, el nodo puede realizar funciones aparte - de una función SUMAR/CAER sencilla. Por ejemplo, la Figura 8 muestra un nodo configurado para una función de conexión cruzada con dos compuertas A, A" ' de entrada y dos compuertas de salida 0P1, 0P2. Por comparación con la Figura 2, el nodo incluye un amplificador 17' adicional y la compuerta 18'. Los .mismos componentes pueden utilizarse para implementar la compuerta 18' como se discutió en lo anterior en relación a la Figura 2 y la compuerta 18. Tal nodo de conexión cruzada debe ser utilizado, por ejemplo, en un centro de conmutación SDH.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de comunicación multiplexado, de división de tiempo, óptico caracterizado porque comprende: a) una red óptica; y b) una pluralidad de nodos, los cuales están interconectados por la red óptica y en el cual por lo menos un nodo comprende : i) un multiplexor que tiene una pluralidad de medios de entrada para recibir señales de datos, en los cuales por lo menos uno de los medios de entrada está conectado por medio de una compuerta de entrada del nodo a la red óptica y durante el uso recibe una corriente de datos OTDM de una fuente remota de por lo menos un nodo y otro de los medios de entrada está conectado a una fuente de datos local ; ii) una fuente local de radiación óptica; iii) una compuerta controlada ópticamente que tiene : una entrada de control conectada a una salida del multiplexor, una entrada de señal conectada directa o indirectamente a la fuente local de la radiación óptica, y una salida de señal conectada a la salida del nodo y la cual durante el uso hace salir una corriente de datos OTDM incluyendo ambos de la fuente: de datos local y datos de la fuente remota de por lo menos un nodo, la corriente de datos OTDM comprende radiación óptica solamente de la fuente local .

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente local de radiación óptica es una fuente de onda continua.

- 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la compuerta controlada ópticamente, comprende un modulador óptico conectado para recibir la señal óptica multiplexada del multiplexor y la radiación óptica de onda continua desde la fuente de radiación óptica y para -transmitir pulsos ópticos modulados de acuerdo con la señal óptica multiplexada.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la fuente de radiación óptica es una fuente de pulsos ópticos.

5. El sistema de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado además porque comprende medios de recuperación de reloj para recuperar una señal de reloj de una señal de datos de entrada.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de recuperación de reloj están dispuestos para generar una señal de reloj electrónico y una señal de reloj eléctrica que controla una fuente de pulsos ópticos.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de recuperación de reloj incluyen la fuente de pulsos ópticos y durante el uso, genera una señal de reloj óptica.

8. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el multiplexor es un dispositivo todo óptico.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el multiplexor comprende un espejo de circuito no lineal.

10. el sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el espejo de circuito no lineal incluye un amplificador láser semiconductor.

11. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la compuerta controlada ópticamente comprende un amplificador láser semiconductor.

12. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la compuerta controlada ópticamente comprende un dispositivo interferométrico .

13. El sistema de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo interferométrico es un espejo de circuito no lineal.

14. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el espejo de circuito no lineal incluye un amplificador láser semiconductor.

15. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la compuerta es una compuerta NPR (Rotación de Polarización No lineal) .

16. El nodo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el espejo de circuito no lineal incluye un amplificador láser semiconductor.

17. El nodo de conformidad con la reivindicación 2, - caracterizado porque la compuerta es una compuerta NPR (Rotación de Polarización No lineal) .

18. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye una pluralidad de aberturas de entrada dispuestas para recibir diferentes corrientes de datos OTDM generadas remotamente, respectivas y una pluralidad de aberturas de salida, el nodo está configurado para una función de conexión cruzada.

19. Un método de operación de un nodo en un sistema de comunicación multiplexado de división de tiempo, óptico, - el método está caracterizado porque comprende las etapas de: recibir una pluralidad de señales de datos, incluyendo una señal de datos de fuente local, y una señal de datos la cual es recibida por medio de la red desde una fuente la cual está remota del nodo; multiplexar juntas ambas de las señales de dato de fuente local y las señales de datos de la fuente la cual está remota del nodo; aplicar los datos ultiplexados a una entrada de control de una compuerta óptica, la cual está conectada directa o indirectamente a una fuente óptica local y por lo tanto generar una corriente de datos OTDM que comprende pulsos ópticos de la fuente óptica local solamente; y hacer salir la corriente de datos OTDM del nodo.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el nodo conecta en forma cruzada una pluralidad de corriente de datos OTDM de fuente remota.