NO823516L - Skjoetefri fiberoptisk resirkulasjonslager. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et resirkulasjonslager som benytter en skjøtefri optisk enkelmodusfiber. Forsinkelseslinjen innbefatter en spole av optisk fiber med to spole-ender forbundet med en fiberoptisk retningskopler.

Ved et resirkulasjonslager blir data innført i en lukket sløyfe ved en høy hastighet og resirkulerer i en kontinuerlig ensrettet bevegelse. Hele gruppen med data lagret i sløyfen kan bli gjentatt lest fra sløyfen ved en periode lik tiden tatt fra dataen for å fullføre en syklus rundt sløyfen.

På denne måten kan en datagruppe bli lagret i resirkulasjonslageret og dataen kan bli lest fra lageret ved en langsommere hastighet siden dataen vil fortsette å sirkulere i sløyfen for en forlenget tidsperiode, som således tillater forskjellige datadeler å bli samplet etter hver sirkulasjon.

Slike systemer er heller nyttige ved anvendelse hvor data blir generert ved en hastighet hurtigere enn den kan bli akseptert av en dataprosessor. Ved installering av et re-sirkulas jonslager mellom datakilden og dataprosessoren kan data bli tilført dataprosessoren ved hastigheten nødvendig for dataprosessoren for å analysere data uten tap av noe av den. En annen bruk for resirkulasjonslageranordningen er midlertidig lagring og gjenvinning av bredbåndmikrobølge-signaler ved elektroniske tellemålere (ECM) benyttet for å forstyrre radarsignaler eller for å projeksere falske radar-bilder.

Mange av disse systemene benytter koaksiale kabler eller akustiske bølgeledere i steden for å bruke en sløyfe for lagring av signaler modulert på mikrobølgebærerne. Slike anordninger er hovedsakelig forsinkelseslinjer hvor en tids-forsinkelse blir tilveiebrakt på grunn av tiden et signal tar for å utbrede seg gjennom forsinkelseslinjen fra inngangsenden til utgangsenden. I tillegg til den direkte utgangen for et gitt inngangssignal vil en del av det signalet bli reflektert og vil utbrede seg fra utgangsenden tilbake til inngangsenden hvor det blir reflektert til utgangsenden igjen som medfører et andre utgangssignal identisk med det første utgangssignalet, dog med en mindre amplitude. Datapulsen vil fortsette å bli reflektert og ført ut fra forsinkelseslinjen i en tidsperiode som medfører et antall identiske pulser med like store mellomrom og med avtagende amplitude.

Koaksialkabelforsinkelseslinjen er en helt vanlig forsinkelseslinje og mikrobølgesignalene kan bli lagret i koaksiale kabler for en tidsperiode. Koaksialkabel kan bli benyttet med retningskoplere, som kopler et sekundærsystem med en bølge som utbreder seg i en bestemt retning i primærover-føringssystemet. Når benyttet som et resirkulasjonslager har koaksialforsinkelseslinjene imidlertid flere ulemper.

Den første ulempen er den begrensede båndbredden for koasial-kabelen ubrukbar ved høye frekvenser og med korte pulser.

Ved frekvenser over hundre 100 MHz blir koaksialkabelen under-lagt svære tap og høye frekvenser vil ikke bli overført nøyak-tig. Dersom pulsen som blir overført dessuten er av en eks-tremt kort varighet, f.eks. en nanosekund vil den bli degradert og spredt ut i stedet for å forbli skarp. Dette begrenser antall pulser som kan bli overført tett sammen og følgelig informasjonsbæreevnen for kaoksialkabelen.

En andre ulempe med koaksialkabelen er at den er følsom for elektromagnetisk interferens, spesielt når frekvensene som blir overført er relativt høye. For å ha en koaksialkabel-forsinkelseslinje med en tilstrekkelig lang forsinkelsestid er dessuten nødvendig med en betydelig koaksialkabellengde. Slike forsinkelseslinjer er heller omfangsrike og også forholdsvis dyre.

En annen teknikk benyttet for å skape forsinkelseslinjer og resirkulasjonslager er ved bruk av akustiske forsinkelseslinjer. Det er to typer akustiske forsinkelseslinjer,

nemlig "massiv-bølge"-anordninger og overflatebølgeanordnin-

ger. Massiv-bølgeanordninger benytter prinsippet med kom-presjon og fortynning av massemateriale og har inngangs- og utgangstransduktorer ved enden av massematerialet. "Masse-følge"-anordninger krever imidlertid store forspenninger og har således et varmespredningsproblem slik at kun pulset drift av masse-bølgeanordningene er mulig.

Overflatebølgeanordninger opererer med akustiske overflate-bølger og benytter ladningsbærere i en tynn film av sili-sium anordnet tilliggende et isolerende piezoelektrisk krystall. Overflateakustiske bølgelager som opererer ved ultrahøyfrekvenser har blitt utviklet. Hovedulempen ved slike akustiske bølgelagre er at deres øvre operative fre-kvensgrense er tilnærmet 1 GHz, mens det er ønskelig å ha et resirkulasjonslager som kan drives ved høyere frekvenser.

Forsøk på å utvikle fiberoptiske resirkulasjonslager har ikke lykkes, noe som delvis skyldes mangel av egnet optisk retningskopler. Et forsøk på å tilveiebringe et system er beskrevet i US-patent nr. 4.136.9 29. Formålet med denne anordningen var å frembringe et pulstog med identiske pulser som et utgangssignal med en enkel puls som inngangssignal til systemet. Den mest interessante utførelsen ved denne anordningen har en fiber som går gjennom en koplingsanordning med endene til denne fiberen som inngang og utgang,

og en sløyfefiber som også går gjennom koplingsanordningen og som er optisk koplet med inngangs- og utgangsfiberen.

Dette er imidlertid upraktisk ved at det ikke er mulig å fremstille en enkel kontinuerlig fibersløyfe, som må bli benyttet som resirkulasjonsforsinkelseslinje. Den eneste måten at ovenfor nevnte patent kunne bli utført på var å skjøte en glassfiberlengde for å tilveiebringe sløyfen. Alltid når det er nødvendig med en skjøting vil der være betydelige tap ved lyset som blir overført gjennom fiberen på grunn av skjøten. Enhver anordning som anvender en fiber som er skjøtet må således være en anordning som er

lite effektiv.

Et annet problem ved det nevnte patentet er at det ikke benytter flyktig feltkopling ved den benyttede koplingsanordningen. Den benyttede koplingsanordningen krever at glass-fibrene skal være kuttet og polert inntil kjernen av fibrene er frilagt for å tilveiebringe optisk kopling mellom fibrene. Dette utgjør muligheten for at kjernen til fibrene kan bli ødelagt ved prosessen, som ytterligere reduserer virknings-graden ved denne anordningen. Siden flyktige felt ikke er koplet kan koplingstapet, som er forskjellen mellom mengden av lys som går inn i kopleren og mengden av lys som kommer ut av kopleren være betydelig.

Den i US-patentet beskrevne anordningen benytter dessuten flermodusfibre i steden for enkelmodusfibre. Flermodusfibre har en mye større kjernediameter enn enkelmodusfibre. Siden flermodusfibre har en stor kjerne er brytningsvinkelen større og flermodusfibrene er således heller følsomme mot modusmes-sige spredninger, noe som vil begrense båndbredden til 500 MHz til 1 GHz. Selv når det benyttes en gradert indeks-flermodusfiber, hvor spredningen er gjort til et minimum ved gradering av brytningsindeksen, er den maksimale båndbredden for signaler som skal bli overført kun litt over 1. GHz. Den nøyaktige båndbredden vil naturligvis avhenge av frekvensen og lyset, siden lyset med en gitt bølgelengde kan ha minimal spredning på grunn av den optiske fibers egenska-per .

Enmodusfiber har ikke modusspredningsproblemer siden diameteren til enkelmodusfiberkjernen er relativt liten. Mens enhver optisk fiber vil ha noe materialspredning er virk-ningen av materialspredningen flere størrelsesordner mindre enn de til modusspredningen.

Den i det nevnte patentets anordning har derfor ulempen med en begrenset båndbredde og således relativt høye tap som

vanskeliggjør overføringen av et pulstog av enhver lengde,

av denne grunn er nevnte anordning ikke brukbar som en resirkulasjonslageranordning med en høy frekvensdatoinngang.

Ved foreliggende oppfinnelse er kopleren fremstilt slik at

en del av lyset som forlater sløyfen vil bli koplet tilbake inn i sløyfen. Den delen av lyset som ikke er koplet i sløyfen blir tilført ved utgangsenden til fiberen. Når et høyfrekvens lyssignal blir tilført anordningen vil det derfor bli lagret i resirkulasjonssløyfen for å tilveiebringe perio-diske utgangssignaler. Utgangssignalene til anordningen vil være seriemessige gjentagelser av inngangssignalet med avtagende amplitude.

Denne anordningen har flere fordeler i forhold til andre anordninger beskrevet ovenfor. Den viktigste fordelen og som ligger over det som er tilfelle ved koaksiale kabelan-ordninger, akustiske anordninger og anordninger beskrevet i det nevnte US-patentet er at oppfinnelsen vil funksjonere ved svært høye frekvenser. Siden de optiske frekvensene kan

14

være i størrelsesorden av 10 Hz kan frekvenser i størrelses-ordner flere ganger høyere enn 1 GHz bli modulert på de benyttede optiske bærefrekvensene.

På denne måten kan et utall hurtige pulser som forekommer innenfor en kort tidsperiode bli lagret i resirkulasjonslageret og tilført dataprosessoren ved en langsom hastighet.

Foreliggende oppfinnelse har flere andre fordeler i forhold til koaksialkabelanordninger. Der er forholdsvis minimale tap ved foreliggende oppfinnelse selv ved høye systemfrekven-ser, og pulser med svært kort varighet vil ikke bli betydelig degradert siden systemet benytter enmodusfiberoptikk. En annen fordel er at fiberoptikken ikke er følsom for elektromagnetisk interferens. En enkelmodusfiberoptisk linje som tilveiebringer samme forsinkelsestid for en massiv koaksialkabel er lett kompakt siden enkelmodusoptiske fibre har en

mye mindre diameter enn den til koaksialkabler.

Foreliggende oppfinnelse har fordelen av at den kan drives ved en mye høyere frekvens enn anordninger som benytter akustisk bølgeforsinkelsesteknikk.Fiberoptiske anordninger opererer ved heller lave energinivåer som således eliminerer varmespredningsproblemene ved massive bølgeanordninger.

Fordelene ved foreliggende oppfinnelse i forhold til anordningen nevnt i US-patentet er at foreliggende oppfinnelse er skjøtefri, benytter enmodusfibre, og benytter flyktig feltkopling. Siden anordningen som utgjør foreliggende oppfinnelse er skjøtefri og derfor har lavere tap vil puls-seriene være av en høyere amplitude og vil avta ved en langsommere hastighet enn pulsene tilveiebrakt ved anordningen i det nevnte US-patentet. Dette tillater mer sirkulasjon av lys i sløyfen og således et lengre lager. Siden enkelmodusfibre blir benyttet er det ved hjelp av foreliggende oppfinnelse mulig å overføre pulser av kortere varighet og høyere repetisjonshastighet. Siden flyktig feltkopling blir benyttet gir foreliggende oppfinnelse en mer effektiv, stabil og styrbar kopling av optiske fibre og således en større grad av styring over signalkarakteristikkene ført ut fra anordningen .

Disse og andre fordeler skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av den fiberoptiske kopleren benyttet ved foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 og 3 viser snitt av kopleren på fig. 1 langs linjen

2-2 og 3-3 henholdsvis.

Fig. 4 viser et perspektivriss av et element for kopleren på

fig. 1, adskilt fra det andre elementet for å vise sammenstillingen av mot hverandre vendte flater i

elementet.

Fig. 5 viser resirkulasjonslageret ifølge foreliggende oppfinnelse anordnet i den optiske kopleren på fig. 1. Fig. 6 viser en amplitude i forhold til tiden opptegnet for anordningen på fig. 5 innbefattende et enkelt inngangssignal og startsignalene til den resulterende serien med utgangssignaler for denne anordningen. Fig. 7 viser en enkel optisk tapsforsinkelseslinje som kan

bli benyttet som et transversalfilter.

Med henvisning til figurene 1 til 4 skal det beskrives en fiberoptisk optisk retningskopler som kan bli benyttet for å danne et resirkulasjonssløyfelager. Den fiberoptiske kopleren vil i hovedtrekk bli beskrevet med henvisning til figurene 1 til 4.

Kopleren 10 innbefatter to strenger 12a og 12b til et enkel-modusf iberoptisk materiale anordnet i langsgående bueformede spor 13a og 13b, henholdsvis, dannet i optisk flate mot hverandre vendte flater henholdsvis 14a og 14b til rektan-gulære basiser eller substrater henholdsvis 16a og 16b.

Hver av strengene 12a og 12b innbefatter en kvartsglassfiber som er vanlig i handelen, og som er dopet for å ha en sentral kjerne 11 og et ytre belegg eller ytre optisk kappe 15. Det er blitt funnet at foreliggende oppfinnelse arbeider effektivt med enkelmodusfibre, som fortrinnsvis har en kjernediameter i størrelsesorden av 10 mikron eller mindre og en optisk kappediameter i størrelsesorden av 125 mikron.

De bueformede sporene 13a og 13b har en radius som er svært stor sammenlignet med diameteren på strengene 12. De fiberoptiske strengene 12a og 12b, når anordnet i sporene henholdsvis 13a og 13b, konvergerer således gradvis mot midten divergerer mot kanten av substratene 16a og 16b. Ved substra-tetens 16 senter er dybden på sporene 13, hvor strengene 12 er anordnet, mindre enn diameteren på strengene 12, mens dybden på sporene 13 ved kanten av blokkene 16 er fortrinnsvis i det minste så stor som diameteren på strengene 12. Fiberoptisk materiale blir fjernet fra hver av strengene 12a og 12b for å danne respektive ovalformede plane overflater 18a, 18b som er kopiane med mot hverandre vendte flater 17a, 17b henholdsvis for substratene 16a, 16b henholdsvis. Ved den viste utførelsesformen er koplerhalvdelene 10a-og 10b identiske og er satt sammen ved å anbringe mot hverandre vendte flater 14a og 14b til substratene 16a og 16b sammen slik at overflatene 18a og 18b for strenger 12a og 12b er i mot hverandre forhold. En indekstilpasningssubstans

(ikke vist), slik som indekstilpasningsolje er anordnet mellom mot hverandre vendte flater 14. Denne substansen har er brytningsindeks tilnærmet lik brytningsindeksen for den optiske kappen og forhindrer at de optiske flate overflatene 14 blir permanent låst sammen.

Samvirkningsområdet 32 er dannet ved forbindelsen mellom strengene 12. I dette området 32 blir lys overført mellom strengene 12a, 12b ved flyktig feltkopling. Når mellomrommet mellom kjernene til strengene 12 dessuten er innenfor en kritisk sone mottar hver streng 12a, 12b en betydelig del av den flyktige feltenergien fra de andre strengene 12a og 12b og optimal kopling blir tilveiebrakt uten betydelig energitap. For en enkel fibermodus som har en trinnindeks-gradient kan den kritiske sonen være heller smal. Ved en enkel fibermodus av typen vist på fig. 1 til 4 er det nød-vendige senter-til-senter mellomrommet mellom strengene 12 ved koplerens 10 senter i alminnelighet mindre enn et par (f.eks. 2-3).kjernediametere.

Strengene 12a og 12b er fortrinnsvis symmetriske gjennom samvirkningsområdet 32 i planet til de mot hverandre vendte flatene 18 slik at de mot hverandre vendte flatene 18a og

18b utstrekker seg sammen dersom overlagret.

Kopleren 10 har fire porter merket A, B, C og D på fig. 1. Dersom det ble antatt at inngangslyset til en egnet bølge-lengde (f.eks. 1,15 mikron) ble tilført porten A går dette lyset gjennom kopleren og blir ført til porten B og/eller porten D avhengig av mengden med energi som ble koplet mellom strengene 12. I dette henseende blir uttrykket "normalisert koplet energi" definert som energiforholdet mellom koplet energi og den totale utgangsenergien. Ved eksempelet ovenfor vil den normaliserte koplede energien være lik forholdet mellom energien ved porten D og summen av energien utført ved portene B og D. Dette forholdet blir også henvist til som "koplingsvirkningsgraden" og blir da vanligvis angitt i prosent. Når uttrykket "normalisert koplet energi" blir benyttet her skal det herunder forestås at den tilsvarende "koplingsvirkningsgraden" er lik den normaliserte koplede energien gange 100.

Kopleren 10 drives etter flyktige feltkoplingsprinsipper hvor ledet modus til strengene 12 samvirker gjennom deres flyktige felt for å bevirke at lys blir overført mellom strengene 12. Som tidligere nevnt forekommer denne over-føringen av lys ved samvirkningsområdet 32. Mengden av lys overført er avhengig av kjernenes nærhet og orientering så vel som samvirkningsområdets 32 effektive lengde. Dersom samvirkningsområdets 32 lengde og separeringen av strengene 12 innenfor området 32 er riktig valgt vil lyset i kopleren kun utføre en overføring mellom strengene .12 når den beve-ger seg gjennom samvirkningsområdet 32. Dersom kopleren er riktig konstruert er det mulig ved slike betingelser å kople 100% av lyset innført ved port A til port D. Dersom samvirkningsområdets 32 lengde blir ytterligere øket eller separeringen mellom strengene 12 ytterligere redusert vil det oppstå et fenomen som er kalt "overkopling", idet lyset vil overføres tilbake til strengen som det kom fra. Flere "overkoplings"-ordner er mulig. Når samvirkningslengden blir ytterligere øket eller separeringen blir ytterligere redusert vil således lyset utføre flere overganger mellom strengene. Lyset utfører således flere overføringer frem og tilbake mellom de to strengene 12 når det utbreder seg gjennom området 32, idet antall slike overføringer er avhengig av samvirkningsområdets 3 2 lengde og mellomrommet mellom strengene 12 i det området.

Fig. 5 og 6 viser den fiberoptiske kopleren 10 i en skjøte-fri fiberoptisk resirkulasjonslageranordning. Som det fremgår er det benyttet en enkel kontinuerlig optisk fiber 12 lengde. Inngangsenden 142 til fiberen 12 går inn i den optiske kopleren 10 gjennom porten C og ut gjennom kopleren 10 fra porten D. Etter at fiberen 12 går ut av kopleren 10 fra porten D blir en fiberlengde 12, f.eks. 200 meter, tilformet som en sløyfe 140. Fiberen 12 forlater så sløyfen 140 og går inn i kopleren 10 gjennom porten A og ut fra porten B. Enden av fiberen 12 som går ut av kopleren 10 gjennom porten B er utgangsenden 144 til fiberen.

Driften av resirkulasjonslageranordningen skal nå bli beskrevet. Den optimale koeffesienten for koplingen L til kopleren 10 for å tilveiebringe et maksimalt antall resir-kulas joner er avhengig av to variabler i systemet. Den første av disse er forholdet mellom minimal detekterbart utgangsenerginivå P og nivået for energien innført i sys--4 ternet PQ. Dette forholdet Pt/Pq er i alminnelighet 1 X 10 , og følgende beregninger blir benyttet ved å benytte disse verdiene for PT/PQ.

Den andre variable er energiprosenten K overført ved hjelp av sløyfen 140, som er den innførte energimengden minus tapet i glassfibermediet. Koeffesienten til koplingen 1

vil variere direkte proporsjonalt med den overførte energiprosenten K ved hjelp av sløyfen 140, som det fremgår nedenfor. Formen for beregning av antall benyttbare resirkula-sjonsutganger n er som følgende:

Ved å benytte denne formelen, dersom prosenten av overført energi ved hjelp av sløyfen 140 er 100% (K=l), er derfor den optimale koplingskoeffesienten 0,975 for å veie maksi-mal antall brukbare utgangssignaler (som ved definisjon må være minst 1 x 10 -4 av inngangsnivået). Dersom 90% av energien blir overført ved hjelp av sløyfen (K=0,9) er den optimale koplingskoeffesienten 0,90.

Dersom det blir antatt at sløyfen 140 f.eks. er 200 m lang og består av glassfiber og tapet for denne fiberen er om-kring 1 dB pr. kilometer er den optimale koplingskoeffesienten mellom 0,94 og 0,95. Ved beskrivelsen av resirkula-sjonsanordningen nedenfor vil av enkelhetsgrunner uttrykket 0,95 bli benyttet.

Et inngangssignal 160 med modulerte lyspulser, vist på fig. 6, blir tilført inngangsenden 142 til den optiske fiberen 12 ved tidspunktet T fra en laserlyskilde 150 og en modu-lator 152. Dette lyset vil gå inn i den optiske kopleren 10 gjennom porten C siden koplingsvirkningsgraden er 95% og 95% av lyset vil bli koplet til porten B. Lyset som går ut fra kopleren fra porten B forlater den optiske fiberen 12 gjennom fiberutløpet 144 ved tidspunktet som er et øyeblikk etter T og dette er det første utgangssignalet 161 til en serie med utgangssignaler tilført en dekoder/- dataprosessor 154.

De øvrige 5% av det opprinnelige inngangssignalet 160 som ikke er koplet går ut av kopleren 10 gjennom porten D og fortsetter gjennom den optiske fiberen 12 inn i sløyfen 140 som virker som en forsinkelseslinje. Etter en tidsperiode, som er direkte proporsjonal med lengden på fiberen 12 i sløyfen 140, vil lyset forlate sløyfen 140. Lyset vil så

gå inn i kopleren 10 gjennom porten A og 95% av lyset vil bli koplet til porten D for å resirkulere i sløyfen 140.

5% av lyset som ikke er koplet vil forlate kopleren 10 gjennom porten B. Dette lyset vil bli ført ut fra fiberen 12 gjennom fiberutløpet 144 som det andre signalet 162 "til serie med signaler ved tidspunktet . Etter det første utgangssignalet 161 ved tidspunktet T2forekommer de suksessive utgangssignalene periodisk. Det skal således bemerkes at det andre utgangssignalet 162 er en nøyaktig reproduksjon av det første signalet 161 som ble ført ut, men ved redusert amplitude og begge er identiske med inngangssignalet 160, men med en lavere amplitude.

Hver gang lyset sirkulerer i sløyfen 140 vil 95% av lyset bli resirkulert tilbake i sløyfen 140 og 5% av lyset vil bli ført ut fra anordningen. For ethvert inngangssignal vil således en rekke med utgangssignaler identisk med inngangssignalet, men med redusert amplitude, bli tilført fra anordningen. Det første utgangssignalet 161 er ganske stort og blir fulgt med en rekke mindre utgangssignaler som minsker eksponensielt i amplitude. Mens de suksessive utgangssignalene kan adskille seg noe i pulsform på grunn av spredning vil de være i hovedsaken identiske og de vil bli separert for å tilveiebringe adekvat oppløsning av etterhverandre følgende utgangssignaler så lenge som varigheten av inngangssignalet 160 tilført anordningen er tilstrekkelig kortere enn forsinkelsestiden tilveiebrakt av sløyfen 140 for å kompen-sere for spredningen. Det skal bemerkes at et signal kan bli modulert på lyset tilført anordningen og at således vil en rekke utførte pulser med avtagende amplitude periodisk bli tilført dekoder/dataprosessoren 154, idet periodelengden er proporsjonal med lengden til fiberen 12 i sløyfen 140.

Dette trekket gjør systemet svært nyttig som en resirkula sjonslageranordning som tilfører data til en prosessor, siden rekken med identiske utførte signaler tillater dataprosessoren å sample forskjellige deler av dataen ved suksessive sirkulasjoner. På denne måten kan en dataprosessor .som drives ved en langsommere hastighet enn anordningen frembringe dataen som blir benyttet ved benyttelsen av resirku-las jons lager et .

På fig. 6 kan f.eks. i løpet av det første utgangssignalet 161 den første databiten bli lest ved hjelp av dataprosessoren. I løpet av den andre rekken 162 kan den andre biten bli lest. I løpet av den tredje rekken 163 kan den tredje biten bli lest osv.

Anordningen vist på fig. 5 kan også bli benyttet som et ut-taksforsinkelseslinjetransversalt filter for å slippe gjennom noen frekvenser og avvise andre. En hovedoptisk uttaksfor-sinkelseslinje er vist på fig. 7. En lyskilde 170 sender lys inn i en optisk fiber 172. Denne optiske fiberen 172 har fire uttak 180, 182, 184, 186 anordnet langs dens lengde med uttakene 180, 182, 184, 186 adskilt med like optiske fiberlengder 172 L. Tappene 180, 182, 184, 186 vil hver kople en del av lyset som går gjennom fiberen 172 til deres utganger, som er hhv. utgangene 190, 192, 194, 196.

Dersom lyskilden 170 frembringer et inngangssignal som varierer som en funksjon med tiden kan det optiske uttaket bli benyttet for å filtrere valgte frekvenser fra inngangssignalet. Ved å summere utgangene 190, 192, 194, 196 kan anordningen således bli benyttet for å dempe ethvert inngahgs-signalinnhold som er anderledes enn en valgt hovedfrekvens eller den hovedfrekvensharmoniske. Ved å gjøre fiberens 172 lengde L mellom uttakene 180, 182, 184, 186 til den lengden som vil tilveiebringe en forsinkelsestid lik perioden for denne hovedfrekvensen vil anordningen filtrere et inn-gangslyssignal for å dempe alle andre frekvenser og frembringe ved den summerte utgangen et signal som innbefatter hoved- frekvensinnholdet og det harmoniske frekvensinnholdet til inngangssignalet.

Resirkulasjonssløyfeanordningen som er beskrevet her kan

bli benyttet som et transversalt filter ved å tilføre et inngangssignal fra laserlyskilden 150 og modulatoren 152

som varierer som en funksjon med tiden. Perioden for hovedfrekvensen kan bli innstilt ved å velge fiberlengden 12 i sløyfen 140 slik at forsinkelsestiden vil være ekvivalent med hovedfrekvensensønskede periode. Den delen av inngangssignalet som tilsvarer hovedfrekvensen og de harmoniske til den frekvensen vil så bli ført fra fiberutløpet 144 til de-koder/da taprosessoren 154, men andre frekvenser vil bli dem-pet siden de ikke konstruktivt tilegges ved kopleren 10 og anordningen kan således bli benyttet for å angi tilstedeværelsen eller ikke-tilstedeværelsen av hovedfrekvensen og dens harmoniske.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse har ikke noe tap på grunn av at en skjøt er tilstede og det er derfor mulig å tilveiebringe et større antall utgangspulser ved en brukbar amplitude enn anordningen ved tidligere kjente anordninger. Dette tillater en større forskjell mellom behand-lingshastigheten og inngangshastigheten.

Foreliggende oppfinnelse tillater bruken av høye frekvenser siden optiske enkelmodusfibre blir benyttet i stedet for fleremodusfibre benyttet ved tidligere kjente anordninger. Dette er også en betydelig fordel i forhold til koaksialkabelen og akustiske anordninger som beskrevet tidligere.

De høye frekvensene og lave tapene for den beskrevne anordningen muliggjør en resirkulasjonslageranordning for be-nyttelse i et system som genererer data ved en slik høy hastighet at en vanlig dataprosessor ikke kan behandle dem. Den nøyaktige overføringen av slik data blir nå gjort mulig ved hjelp av denne anordningen.

Claims (8)

1. Fiberoptisk resirkulasjonslageranordning, karakterisert ved en optisk fiber som har en inngangsende for å motta optiske signaler og en utgangsende for å -utsende optiske signaler overført av den optiske fiber, en sløyfe dannet i den optiske fiberen mellom inngangsenden og utgangsenden, en optisk koplingsanordning forbundet mellom inngangsenden og utgangsenden til den optiske fiberen for å kople et første prosentantall optiske signaler mottatt ved inngangsenden til utgangsenden og for å innføre en andre prosentmengde med optiske signaler mottatt ved inngangsenden inn i sløyfen for resirkulasjon i sløyfen og for å kople en prosentmengde til det optiske signalet i sløyfen med utgangsenden hver gang det optiske signalet resirkulerer gjennom sløyfen.

2. Fiberoptisk resirkulasjonslageranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den optiske fiber innbefatter en sentral kjerne og en ytre optisk kappe og at den optiske koplingsanordningen innbefatter innretning for å holde deler av inngangsenden og utgangsenden, fra hvilken del av den optiske kappen er blitt fjernet i tett mot hverandre vendende forhold for å danne et samvirkende område i hvilket flyktig feltkopling mellom delene overfører lys mellom inngangsenden og utgangsenden til den optiske fiberen.'

3. Fiberoptisk resirkulasjonslageranordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den optiske fiber er en enkelmodusfiber.

4. Fiberoptisk resirkulasjonslageranordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den optiske koplingsanordningen har en koplingsvirkningsgrad større enn 50%.

5. Fiberoptisk resirkulasjonslageranordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert ved at sløyfen tilveiebringer en forutbestemt forsinkelsestid for overføring av optiske signaler derigjennom.

6. Fiberoptisk resirkulasjonslageranordning ifølge krav 5, karakterisert ved at forsinkelsestiden er i det minste så lang som perioden for et signal av forutbestemt frekvens som skal bli lagret i resirkulasjonslageranordningen.

7. Fiberoptisk resirkulasjonslageranordning ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert ved at den optiske koplingsanordningen tilfører en sekvens med lyspulser av identisk form til utgangsenden med antall lyspulser av brukbart nivå bestemt ved hjelp av formelen:

hvor n er antall brukbare utgangspulser, Pt/ PQ er forholdet mellom minimum detekterbare energi og energien til optiske signaler tilført inngangsenden, L er koeffesienten for koplingen til den optiske koplingsanordningen, og K er energiprosenten overført ved hjelp av sløyfen.

8. Fremgangsmåte for å tilveiebringe en sekvens med optiske pulser fra en enkel inngangspuls, idet hver av se-riene med optiske pulser er identisk i form med inngangs- pulsen, karakterisert ved at en sløyfe dannes i en optisk fiber som har en inngangsende og en utgangsende, at en inngangslyspuls tilfø res inngangsenden, at en inngangslyspulsprosent koples i slø yfen for resirkulasjon gjennom denne, og at en prosentdel med lys koples i slø yfen til utgangsenden hver gang pulsen i slø yfen resirkulerer gjennom denne.