PT87271B

PT87271B - Processo para a transmissao optica de mensagens

Info

Publication number: PT87271B
Application number: PT87271A
Authority: PT
Inventors: Manfred Rocks
Original assignee: Krone Ag
Priority date: 1987-04-21
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1993-09-30
Also published as: ATE78642T1; EP0288418B1; DE3872921D1; DK213188A; ZA882756B; NO171819B; JPS63282722A; DK213188D0; CA1282832C; DK168932B1; IE61991B1; NO171819C; EP0288418A2; TR26000A; DE3713340A1; IE880949L; US4882771A; GR3005367T3; AU1479388A; EP0288418A3

Description

PROCESSO PARA A TRANSMISSÃO ÓPTICA DE MENSAGENS

A presente invenção refere-se a um processo para a transmissão óptica de mensagens segundo o preâmbulo da reivindicação principal.

princípio da recepção heterodina com um laser é conhecido da técnica de medições ópticas.

Este princípio de medição está descrito em muitas publicações , por exemplo em Electronics Letters , Vol. 16 ( 1980 ) , pag. 630-631 ou em ZEEE? Journ of Quantum Electronics , Vol. 22 ( 1986 ) , pag. 2070-2074. 0 objectivo visado ê sempre a medição da densidade espectral de potência do ruído de fase do laser · 0 sistema de medição conhecido é sempre montado num local , por exemplo num laboratório.

?o'r isso , não é apropriado para a transmissão de sinais ópticos modulados entre dois locais espacialmente separados um do outro.

objecto da presente invenção consiste em proporcionar sistemas ópticos de transmissão com recepção heterodina para a transmissão de mensagens entre dois locais espacialmente muito afastados um do outro , usando apenas um laser e , segundo a presente invenção , o problema resolve-se com um sistema com as caracter!sticas descritas na reivindicação principal .

Nas reivindicações secundárias descrevem-se variantes vantajosas da presente invenção .

As vantagens conseguidas com a presente invenção consistem em especial no facto de que , por mistura de um sinal forte ( laser local ) com um sinal fraco modulado proveniente da via de transmissão , se aumentar a sensibilidade do receptor em comparação com o princípio de recepção directa , em que do lado da emissão apenas se usam componentes ópticos passivos , em que se utiliza apenas um laser e em que a regulação da frequência do laser local por retorno de tensão de frequência intermédia é eliminada , visto que uma deriva da frequência do laser existente tem o mesmo sinal nas duas vias e aparece apenas desfasada no tempo , com um desfasamento igual ao tempo de propagação do sinal através da fibra monomodo . Como uma tal deriva de frequência tem principalmente uma origem térmica, ela é lenta no caso de um laser com temperatura estabilizada , de modo que a diferença dos tempos de propagação não actua de maneira perturbadora .

Além disso , é vantajoso que não seja necessária uma sintonização de frequência de laseres diferentes e que o ajustamento da frequência intermédia não se faça atra/ ves do laser , que reage de maneira muito sensível em frequência as variaçães de corrente e de temperatura , mas sim por meio de uma unidade de desvio da frequência passiva . Elimina-se desse modo o ajustamento crítico do ponto de

funcionamento do laser.

Além disso, são aqui proporcionadas todas as possibilidades referentes á técnica dos sistemas que os sistemas heterodinos oferecem . Em especial , não há quaisquer limitações ao processo de modulação , relativamente a ser analógico ou digital . Em vez de um regulador de polarização pode também efectuar-se a recepção com diversidade de polarização . Podem usar-se amplificadores ópticos em pontos adequados do sistema , sendo também possível o serviço multiplex por divisão de frequência ôptico . 0 processo segundo a presente invenção pode ser usado , entre outros casos , vantajosamente para a transmissão por banda larga no domínio da ligação de assinantes . Nesse domínio , os comprimentos das ligações entre a estação de comutação e o assinante são pequenos (máximo 10 km) e.o número de casos de utilização esperados é muito elevado. Por conseguinte, estes sistemas têm de ser baratos e simples, o que é garantido no sistema segundo a presente invenção, em comparação com os sistemas heterodinos com dois laseres conhecidos ligados por fibras de vidro.

Descreve-se a seguir com mais pormenor exemplos de realização ilustrados nos desenhos anexos, cujas figuras representam:

A fig. 1, um esquema de blocos de um sistema de transmissão óptico._com recepção heterodina com utilização de apenas um laser e três acopladores; e

A fig. 2, um esquema de blocos de um sistema de transmissão óptico com recepção hdESxriim utilização de apenas um laser e apenas um acop 1 ador.

Na fig. 1 está representado o esquema de blocos de um sistema de transmissão óptico com recepção heterodina com utilização de apenas um laser (L) e três acopladores (KS), (KL). .e (KP) .

laser (L) emite uma ptrtadora não modulada com uma largura de banda <10MHz. Esta portadora passa atrvês de uma primeira fibra óptica monomodo (EWL 1) e impede as flutuações de frequência e de fase do laser devidas a componentes de radiação reflectidas. . A portadora óptica não modulada ê fornecida à porta (1) do acoplador (ΚΞ) colocado do lado da recepção, que funciona no sentido do lado de emissão como ponto de bifurcação, e dividida para as portas (3) e (4). A fracção da portadora que sai do acuplador (KE)na porta (4) é a onda do laser local (LL), enquanto a fracção da portadora que sai pela porta (3) é conduzida para o lado da emissão através da fibra monomodo (EMF). Aí - em alternativa ao desvio de frequência no ramo do lado da recepção na porta (4) do acoplador (KE) - efectua-se primeiramente o desvio óptico da frequência de Af e unidade de desvio de frequência (FV), bem como, no modulador (MOD), a modulação da portadora com o sinal útil.

A segunda linha monomodo do lado da emissão (EWL2) é então necessária quando as fracções da portadora que atravessam nos dois sentidos o modulador (MOD) e a unidade de desvio de frequência FV se perturbam mutuamente. A portadora na saída da segunda linha monomodo (EWL2) modulada com o sinal útil e com a frequência desviada é fornecida, atrvês do acoplador (KS) à fibra monomodo (EMF) e transmite-se no sentido do lado de recepção.

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Aí, no acoplador (ΚΞ), o sinal modulado é transferido da porta (3) para a porta (2) e, através de um regulador de polarização (PR), no qual se adapta o estado de polarização do sinal óptico modulado ao da onda do laser local (LL), sendo conduzidos conjuntamenfe no acoplador (KP) com a onda do laser local (LL), cuja potência pode ser ajustada num atenuador óptico (D) para uma sensibilidade óptima do receptor.

A mistura e a geração da frequência intermédia fazem-se, como nas soluções conhecidas para outros sistemas heterodinos, num fotodíodo (PD). Um filtro de frequência intermédia (ZF) que se segue, tem de ser ajustado para a frequência média Af a fim de que o sinal de frequência intermédia seja levado muito pouco distorcido ao andar de desmodulação.

A fig. 2 representa um esquema de blocos de um sistema de transmissão óptica com recepção heterodina, no qual é necessário apenas um laser (L) e um acoplador (K).

Em contraste com o exemplo de realização representado na fig. 1 ,utiliza-se neste exemplo de realização apenas um acoplador (K) de 4 portas. Os componentes unidade de desvio de frequência (FV) e modulador (MOD) são realizados como componentes reflectores, isto é , sob a forma de uma unidade de desvio de frequência por reflexão (RFV) e de um modulador de reflexão (RMOD), isto é, o sinal de entrada e o sinal de saída usam a mesma porta, mas em sentidos diferentes.

componente laser (L), a linha unidireccional (EWL), o atenuador óptico (D), o regulador de polarização

ί (PR),ο fotodíodo (PD) e o filtro de frequência intermédia (ZF) têm a mesma função que no exemplo de realização reprezentado na fig. 1. A portadora óptica não modulada ê dividida no acoplador (K). 0 sinal óptico que sai na porta (4) ê conduzido através do regulador de polarização (PR) e do atenuador óptico (D), â unidade de desvio de frequência por reflexão (RFV), sendo aí desviada a sua frequência de Af . Este sinal óptico atinge como onda do laser local (LL) do acoplador (K) de novo na porta (4) e sai pela porta (2). A fracção que sai na porta (1) è bloqueada pela linha unilateral (EWL). Ό sinal óptico que sai na porta (3) do acoplador (K) é transmitido pela via de transmissão (EMF) no sentido do emissor, é aí modulado no modulador de reflexão (RMOD) com o sinal útil e, nesta forma, atravessa de novo a via de transmissão (EMF), mas agora em sentido oposto, para entrar na porta (3) do acoplador (K) e para ser misturado atavês da porta (2) do acoplador (K) juntamente com a onda do laser local (LL) com a frequência desviada, pelo fotodíodo (PD). 0 processamento ulterior faz-se como no exemplo de realização da fig. 1 .

Claims

Reivindicações

1.- Processo para a transmissão õptica de mensagens entre um emissor e um receptor espacialmente separados um do outro segundo o princípio da recepção heterodina com utilização de apenas um laser, caracterizado por uma portadora õptica não modulada de um laser (L) montado do lado da receocão ser dividida em duas — » fracções, sendo uma primeira fracção conduzida através de um primeiro acoplador de fibra õptica (KE), de uma via de transmissão (EMF) constituída por uma fibra mononodo e formando uma segunca fracção a onda do laser local (LL), por uma das fracções da portadora não modulada sofrer um desvio de frequência com o valor por a primeira fracção da portadora õptica não modulada atravessar a fibra mor.omodo (EMF) no sentido do lado da emissão, por a primeira fracção da portadora õptica não modulada ser modulada no lado da emissão num modulador (MOD) com um sinal útil, por este sinal õptico modulado ser de novo conduzido ã fibra monomodo (EMF) e ser transmitido em sentido contrário para o lado de recepção, por o sinal óptico modulado ser conduzido através do primeiro acoplador de fibra õptica (KE) juntamente com a onda do laser local (LL) a um fotodíodo (PD) e aí ser convertido na faixa de frequências intermédias com fZ = ZM f como frequência média.
2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as duas fracções da portadora õptica não modulada terem a mesma amplitude.
3. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fibra monomodo ser conservadora da polarização.
4. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o desvio de frequência ser feito no lado da emissão.
5.Processo de acordo com a reivindicação

1, caracterizado por o desvio de frequência ser feito no lado da recepção.

Processo de acordo com aracterizado por o desvio de frequência ser feito numa unidade de desvio de frequência por reflexão (RFV).
7,- Processo de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado por a inversão do sentido do sinal e o acoplamento do sinal óptico modulado com a fibra monomodo serem feizos do lado

-9da emissão por meio de um segundo acoplador de fibra óptica (KS).
8.- Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o modulador (MOD) e o segundo acoplador de fibra óptica (KS) serem associados num modulador de reflexão (RMOD).
9.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do por o valor f do desvio de frequência ser ajustãvel,