SE516645C2 - Förfarande och arrangemang vid optiska Bragg-reflektorer - Google Patents

Description

20 25 30 35 . s 1 e 645 fzf. f--f 2 Dagens optiska nät använder huvudsakligen punkt till punkt-kommunikation, varvid elektriskt kodad information i en nod i nätet omvandlas till optiskt kodad information och sedan överförs, genom en sekvens av optiska fiberförstärkare och optiska transportfibrer, till en annan nod, i vilken den optiskt kodade informationen omvandlas tillbaka till elektriskt kodad information.

Denna kända teknik är emellertid behäftad med stora nackdelar och begränsningar.

Om exempelvis ett fel uppstår i någon av fiberförstärkarna, har man mycket svårt att fastställa vilken förstärkare, i en serie av förstärkare, som är den felaktiga.

Dessutom drivs tekniken mot kommunikationssystem, i vilka den optiska signalen skickas via helt optiska växlingsnoder, där signalen omdirigeras utan behov av optisk till elektrisk omvandling eller vice versa. Om ett fel detekteras i en mottagande nod hos kommunikationsnätet, har man därför extremt svårt att lokalisera felets ursprung.

Om ljussignalen som propagerar i en optisk transportfiber kunde analyseras på ett noggrant och enkelt sätt utan att signalen stördes, skulle eventuella fel i det optiska kommunikationsnätet kunna detekteras i ett tidigt skede. Med den kända tekniken har en sådan analys varit alltför komplicerad, alltför kostsam och inte tillräckligt noggrann för att vinna allmän acceptans.

Uppenbarligen är det av yttersta vikt att man kan övervaka spektrumet för det ljus som propagerar i den optiska transportfibern.

Användning av ett fasgitter i en optisk fiber med syfte att filtrera ut en önskad våglängd från en bredbandig ljussignal är känd i den tidigare tekniken.

Ett fasgitter reflekterar en bestämd våglängd och lämnar andra våglängder huvudsakligen ostörda. 10 15 20 25 30 35 . 516 645 3 Ett optiskt fasgitter är en struktur med i huvudsak periodiskt varierande brytningsindex i ett optiskt transparent medium. En översikt över tekniken ges i M. C.

Hutley, ”Diffraction gratings”, Academic Press, London (1982). När ljus infaller mot ett optiskt fasgitter reflekteras en liten del, av det infallande ljuset, från varje gitterelement (period). När ett flertal gitterelement är anordnade efter varandra (d v s anordnade som ett fasgitter), utgörs det totala reflekterade ljuset av summan av alla dessa enstaka reflektioner. Andelen infallande ljus som reflekteras fràn varje gitterelement bestäms av djupet (amplituden) hos brytningsindexmodulationen i fasgittret. Ju djupare modulationen är, desto större andel av det infallande ljuset reflekteras fràn varje gitterelement. Om ljuset infaller väsentligen vinkelrätt mot gittret (d v s mot gitterelementen), sägs gittret verka i Braggdomänen och benämns Bragg-gitter. Ljus som reflekteras från varje gitterelement kommer sålunda att överlappa ljuset som reflekteras fràn de övriga elementen, varvid interferens uppstår. För en viss våglängd ligger samtliga dessa reflektioner i fas, varigenom konstruktiv interferens skapas. Även om varje enstaka reflektion är liten, erhàlles en kraftig reflektion tack vare den konstruktiva interferensen. Vàglängden för vilken konstruktiv interferens erhålles kallas Bragg-Vàglängden, Kna, och ges av (vid vinkelrät infallsvinkel) ÄBl-agg = där n är medelvärdet av brytningsindex och A är gitterperioden.

Om gitterperioden, A, varierar längs gittret, sägs gittret vara ett chirpat Bragg-gitter. I ett chirpat Bragg-gitter reflekteras olika våglängder i olika partier av gittret, vilket i själva verket gör Bragg-gittret till en bredbandig reflektor; en chirpad Bragg-reflektor. 10 15 20 25 30 35 516 645 ä; 4 I den amerikanska patentskriften med nummer 6 052 179 beskrivs ett system för bestämning av den genomsnittliga våglängden hos ljus som transmitteras igenom en optisk fiber. I detta system är ett chirpat Bragg-gitter anordnat i en optisk fiber, vilket gitter har en modulationsamplitud som varierar från en första ände av fibergittret till en andra ände av fibergittret.

Reflektionsförmågan för en första våglängd skiljer sig sålunda från reflektionsförmàgan för en andra våglängd, eftersom olika våglängder reflekteras i olika partier av gittret. Baserat på utsignalerna från två fotodetektorer - en som detekterar det ljus som transmitteras igenom gittret, en annan som fungerar som referens - bestäms den genomsnittliga våglängden för det ljus som transmitteras igenom gittret. Detta tillvägagångssätt har emellertid flera nackdelar. För det första måste det ljus som skall analyseras delas upp i två separata fibrer, vilket i sig är en betydande komplikation. För det andra kan endast den genomsnittliga våglängden bestämmas. Det finns ingen möjlighet till korrekt spektrumanalys med det system som beskrivs i ovannämnda hänvisning. Dessutom är systemet avsett för sensortillämpningar, där yttre påverkan förändrar den genomsnittliga våglängden som kommer in i systemet.

Tidigare försök till förändring av reflektionsegenskaperna hos ett optiskt Bragg-gitter omfattar skapande av ett akusto-optiskt supergitter överlagrat på ett chirpat Bragg-gitter. Ett sådant arrangemang beskrivs av Chen et al. i "Superchirped moiré grating based on an acousto-optic superlattice with a chirped fiber Bragg grating", OPTICS LETTERS, volym 24, nummer 22, sid. 1558-1560. Enligt denna hänvisning erhålles multipla transmissionstoppar genom överlagring av en akustisk våg på ett chirpat Bragg-gitter. Avståndet mellan transmissionstopparna justeras medelst den akustiska frekvensen. Detta arrangemang tillåter emellertid inte transmission av endast en enstaka 10 15 20 25 30 35 516 645 5 våglängd, och möjligheterna till justering av avståndet mellan transmissionstopparna medelst den akustiska frekvensen är mycket begränsade.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning tillhandahåller nya förfaranden och arrangemang för àstadkommande av transmission av ljus igenom ett reflekterande Bragg- gitter, samt för utnyttjande av sådan transmission för analys av en ljussignals egenskaper. De nackdelar och begränsningar som är förknippade med den kända tekniken undanröjs pà ett effektivt sätt av ett förfarande och ett arrangemang av det allmänna slag som anges i de bifogade patentkraven.

Föreliggande uppfinning har ytterligare fördelar, vilka kommer att framgå ur beskrivningen nedan.

Ett allmänt syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande för àstadkommande av transmission av ljus igenom en bredbandig, chirpad Bragg- reflektor. Förfarandet kan utnyttjas för analys av en ljussignals effektspektrum, samt för andra tillämpningar där transmission av en viss vàglängdskomponent av ljus igenom en struktur vid en viss tidpunkt är önskvärd.

Uppfinningen har dessutom som syfte att tillhandahålla ett förfarande och ett arrangemang för spektrumanalys av en ljussignal, vilket förfarande och arrangemang väsentligen undanröjer ovannämnda nackdelar och begränsningar hos den kända tekniken. I korthet uppnås detta genom àstadkommande av transmission av ljus igenom en chirpad Bragg-reflektor med hjälp av en longitudinell, akustisk puls i gitterstrukturen. Närvaron av den akustiska pulsen förändrar Bragg-reflektorns reflektionsegenskaper, varvid transmission av en bestämd ljusväglängd erhålles för varje position för den akustiska pulsen i Bragg-reflektorn.

Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahàlles ett förfarande för àstadkommande av lO 15 20 25 30 35 516 645 6 transmission av ljus igenom en chirpad Bragg-reflektor, vid vilket förfarande en bestämd vàglängdskomponent transmitteras igenom Bragg-reflektorn vid en bestämd tidpunkt. I ett ostört tillstånd reflekterar Bragg-reflektorn väsentligen allt infallande (motsvarande) ljus inom ett i förväg definierat våglängdsintervall.

Enligt uppfinningen skickas ljus in i en optisk vågledare som innehåller en chirpad Bragg-reflektor.

Reflektionsegenskaperna hos nämnda Bragg-reflektor ändras genom att en longitudinell, akustisk puls skickas in i nämnda vågledare för fortplantning längs densamma. För varje position för den akustiska pulsen i den chirpade Bragg-reflektorn ändras reflektionsförmågan för en våglängd som är associerad med nämnda läge i Bragg- reflektorn, varigenom transmission av ifrågavarande våglängd åstadkommes.

Enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålles ett nytt förfarande för analys av en ljussignals effektspektrum. Förfarandet för analys av effektspektrum baseras på ovannämnda förfarande för åstadkommande av transmission av ljus igenom en chirpad Bragg-reflektor. I korthet erhålles analys av nämnda effektspektrum genom övervakning av det ljus som transmitteras igenom Bragg-reflektorn, samt efterföljande analys av den övervakade signalen.

En fördel med detta förfarande är att man endast behöver tappa av en liten del (vanligen omkring 1 procent eller mindre) av det ljus som propagerar i en optisk transportfiber till en sekundär fiber. Ljuset i den sekundära fibern analyseras sedan, och störningseffekten pà transportfibern blir försumbar. Ljuset tappas av från transportfibern med hjälp av icke våglängdsselektiva kopplingsorgan, såsom är känt inom teknikområdet. Genom analys av ljuset i den sekundära fibern medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning, erhålles en mycket stor noggrannhet vid bestämning av effektspektrum för den ljussignal som propagerar i nämnda 10 15 20 25 30 35 516 645 7 transportfiber. Dessutom lämnas ljussignalen i transportfibern väsentligen ostörd, med undantag för den procent av ljuset som tappas av.

En annan fördel med föreliggande uppfinning är att den även tillåter realtidsövervakning av ett fiberbaserat kommunikationssystem. Den information som erhålles från övervakningen kan med fördel utnyttjas för styrning av övrig utrustning som är kopplad till nämnda system, såsom förstärkare, filter etc. Seriella förstärkare (fiberförstärkare) och filter kan styras i en återkopplingskonfiguration med spektrumanalysatorn enligt föreliggande uppfinning.

Ytterligare en fördel med föreliggande uppfinning är att ett vàglängdssvep av transmitterat ljus erhålles, vilket är mycket bekvämt vid spektrumanalys. Föreliggande uppfinning medger upprepade våglängdssvep, varigenom tolkning och analys av den övervakade signalen underlättas.

Enligt en tredje aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahàlles ett arrangemang för mätning och karaktärisering av effektspektrum för en ljussignal som propagerar i en optisk fiber. Ett sådant arrangemang innefattar en chirpad Bragg-reflektor som arbetar i enlighet med ovannämnda förfaranden.

Föreliggande uppfinning grundar sig på en allmän insikt om att reflektionsegenskaperna hos ett chirpat Bragg-gitter (eller chirpad Bragg-reflektor) kan förändras av en longitudinell, akustisk puls som fortplantar sig längs gittret. Närmare bestämt grundar sig föreliggande uppfinning pà en djupare insikt om att en longitudinell, akustisk puls med omsorgsfullt vald form som fortplantar sig längs gittret kan ge mycket noggrann och i tiden separerad transmission igenom det chirpade Bragg-gittret.

I enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar ett förfarande för åstadkommande av ljustransmission igenom en chirpad Bragg-reflektor stegen 10 15 20 25 30 35 516 645 8 att leda ljus in i en ljusledande struktur, som är försedd med nämnda Bragg-reflektor, och skicka en longitudinell, akustisk puls längs nämnda ljusledande struktur, varigenom Bragg-reflektorns reflektionsegenskaper ändras lokalt och temporärt för en bestämd våglängd, som motsvarar den vandrande akustiska pulsens momentana position.

I enlighet med en annan utföringsform av föreliggande uppfinning, är en optisk fiber försedd med ett chirpat Bragg-gitter. Fibern har en ingàngsände och en utgàngsände, för inmatning av en ljussignal i nämnda fiber respektive utmatning av en transmitterad del av nämnda ljussignal. Till den optiska fibern är en akustisk drivenhet (”acoustic actuator”) kopplad, vilken har till uppgift att sända ut en longitudinell, akustisk puls i nämnda fiber. Den akustiska pulsen ges en form, som är sådan att reflektionsförmàgan hos den chirpade Bragg- reflektorn sänks för en bestämd våglängd vid en bestämd tidpunkt. Företrädesvis ges den akustiska pulsen en anti- symmetrisk form, varigenom en etalon-effekt erhålles i närheten av den vandrande, akustiska pulsen som därmed lokalt sänker reflektionsförmàgan hos den chirpade Bragg- reflektorn till väsentligen noll.

Kortfattad beskrivning av ritninqarna Den följande utförliga beskrivningen av föredragna utföringsformer förstås tydligare när den läses i anslutning med de bifogade, schematiska ritningarna, pà vilka fig. 1 är en schematisk skiss över den grundläggande principen bakom föreliggande uppfinning, fig. 2 visar ett typexempel pà en transmissionsprofil för en chirpad Bragg-reflektor i ett ostört tillstànd, fig. 3 visar en transmissionstopp, som är orsakad av närvaron av en akustisk puls i den chirpade Bragg- reflektorn, vilken transmissionstopp sveper igenom Bragg- 10 15 20 25 30 35 516 645 reflektorns reflektionsband, fig. 4 visar en förstorad bild av transmissionstoppen, som är orsakad av närvaron av en akustisk pulse i Bragg-reflektorn, fig. 5 är en översikt över ett arrangemang för spektrumanalys i enlighet med föreliggande uppfinning, fig. 6 visar den akustiska drivenheten samt fiberarrangemanget, i enlighet med föreliggande uppfinning, fig. 7-9 visar mer utförligt anslutningen av fibern till den akustiska drivenheten, fig. 10 visar formen på en akustisk puls i enlighet med föreliggande uppfinning, och fig. 11 visar en detektorutsignal, och illustrerar en korrelationstolkningsmetod i enlighet med föreliggande uppfinning.

Utförlig beskrivning av föredragna utföringsformer Vanligen, och i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning, är en chirpad Bragg-reflektor anordnad i en optisk fiber. Såsom har beskrivits ovan, är den chirpade Bragg-reflektorn en distribuerad struktur som reflekterar ljus inom ett i förväg definierat våglängdsintervall. Den våglängd som reflekteras i varje parti av den distribuerade strukturen beror på den lokala perioden hos det gitter som utgör Bragg-reflektorn.

Gitterperioden definieras som avståndet mellan två intilliggande gitterelement. Ju kortare gitterperioden är, desto kortare är den våglängd som reflekteras.

I ett chirpat gitter varierar gitterperioden längs gittret, vanligen på ett stadigt sätt (t ex från en kort period till en längre period, eller från en lång period till en kortare period). Perioden kan variera kontinuerligt eller stegvis. I ett parti av gittret (d v s av den chirpade Bragg-reflektorn) där gitterperioden är kort, reflekteras en kort våglängd, och i ett parti av gittret där perioden är lång, reflekteras lO 15 20 25 30 35 516 645 10 en läng våglängd. Därför reflekteras olika våglängder i olika partier av den chirpade Bragg-reflektorn.

Sammanpressning och/eller uttöjning av fibern kan ändra reflektionsegenskaperna hos den chirpade Bragg- reflektorn. I enlighet med föreliggande uppfinning, åstadkommes detta med hjälp av en longitudinell, akustisk puls, som orsakar en temporär sammanpressning och/eller uttöjning av fibern när nämnda puls fortplantar sig längs fibern. I själva verket ger sådan sammanpressning eller uttöjning både brytningsindexförändringar och faktiska gångvägsförändringar, varvid det senare emellertid är dominerande. Den sammantagna effekten på ljuset är en kombination av förändringen i brytningsindex och förändringen i faktisk gitterperiod i fibern. Ur en fenomenologisk synvinkel är den viktiga kvantiteten den optiska väg som passeras av ljuset i fibern. Den optiska vägen definieras som faktisk, fysisk väglängd multiplicerad med brytningsindex för det medium i vilket ljuset propagerar. En ökning av den effektiva gitterperioden hos ett Bragg-gitter i en optisk fiber skulle exempelvis kunna erhållas antingen genom ökning av fiberns brytningsindex, eller genom ökning av periodens fysiska längd (d v s av fiberns längd).

Vid töjning eller komprimering av en optisk fiber som är försedd med en Bragg-reflektor, är förändringen av brytningsindex försumbar jämfört med den faktiska ändringen av den fysiska våglängden. Om något parti av en chirpad Bragg-reflektor töjs, kommer detta parti därför att reflektera en längre våglängd än vad det skulle gjort i sitt ostörda tillstànd. Detta gäller i själva verket för godtycklig Bragg-reflektor, också med en konstant gitterperiod.

Den grundläggande principen bakom föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas mer utförligt med hänvisning till figur 1.

En optisk fiber 10 innehåller, i sin kärna 102, ett chirpat Bragg-gitter 104. Bragg-gittret är införlivat i 10 15 20 25 30 35 a u- ø o n . nu 516 645 ll den optiska fibern med hjälp av metoder som är kända för fackmannen. Fibern 10 har en ingångsände ll som tar emot en inmatning av en ljussignal, samt en utgångsände 12 som levererar en utsignal. Det chirpade Bragg-gittret uppvisar en modulation som är tillräckligt stark för att kunna reflektera väsentligen allt infallande ljus inom ett bestämt våglängdsintervall när gittret befinner sig i ett ostört tillstànd. Det chirpade Bragg-gittret kallas därför en chirpad Bragg-reflektor. I detta fall antages att Bragg-reflektorn reflekterar samtliga ljusvàglängder mellan X0 och kk. Godtycklig våglängd inom detta intervall kommer att reflekteras om den skickas in i den optiska fibern innehållande nämnda Bragg-reflektor.

Med syfte att åstadkomma transmission av ljus inom detta våglängdsintervall (X0 till Åk) igenom den chirpade Bragg-reflektorn, leds först en ljussignal in i den optiska fiberns 10 ingángsände 11, såsom visas medelst pilen 111. Om den optiska fibern, och därmed den chirpade Bragg-reflektorn, befinner sig i ett ostört tillstånd, kommer ljuset att reflekteras tillbaka i riktning mot ingàngsänden ll, varför inget ljus kommer att transmitteras till utgàngsänden 12. En longitudinell akustisk puls 120 skickas sedan längs den optiska fibern.

I detta fall, och såsom antyds i figuren, har den longitudinella akustiska pulsen 120 en anti-symmertisk form, varvid den i ett parti orsakar en lokal och temporär uttöjning av den optiska fibern 10 och samtidigt i ett annat parti orsakar lokal och temporär sammanpressning av den optiska fibern 10. Den akustiska pulsen 120 förändrar reflektionsegenskaperna hos den chirpade Bragg-reflektorn 104 och åstadkommer därmed transmission av ljus igenom den optiska fibern 10.

I figur 1 visas den chirpade Bragg-reflektorn med en gitterperiod som avtar från vänster till höger. Detta innebär, såsom har beskrivits ovan, att en längre våglängd reflekteras i det vänstra partiet av Bragg- reflektorn än i det högra partiet av Bragg-reflektorn. lO l5 20 25 30 35 516 645 12 När den longitudinella akustiska pulsen rör sig längs gittret från vänster till höger, och därmed lokalt och temporärt ändrar reflektorns reflektionsegenskaper, kommer först längre våglängder att transmitteras, följt av kortare våglängder.

Mekanismen bakom förändringen av den chirpade Bragg- reflektorns reflektionsegenskaper kommer nu att beskrivas mer utförligt.

Den akustiska pulsen som skickas längs den optiska fibern har en uttöjande del, som orsakar en temporär uttöjning av den optiska fibern, och en sammanpressande del, optiska fibern, som orsakar en temporär sammanpressning av den såsom nämnts ovan. I föreliggande exempel är den akustiska pulsen väsentligen anti-symmetrisk, varvid var och en av nämnda delar har lika stor betydelse. När den akustiska pulsen skickas längs den chirpade Bragg-reflektorn (den optiska fibern) i en riktning i vilken gittret uppvisar en avtagande gitterperiod, är det viktigt att den akustiska pulsen har en främre del som orsakar en minskning av gitterperioden (d v s en del som orsakar sammanpressning av den optiska fibern) och en bakre del som orsakar en ökning av gitterperioden (d v s en del som orsakar uttöjning av den optiska fibern). Den främre delen av den akustiska pulsen kommer då temporärt att förändra den lokala gitterperioden på ett sådant sätt att den förändrade, lokala gitterperioden i själva verket ger reflektion för en nágot kortare våglängd än i dess ostörda tillstånd.

Den bakre delen av den akustiska pulsen kommer samtidigt att temporärt förändra den lokala gitterperioden på ett sådant sätt att den förändrade, lokala gitterperioden i själva verket ger reflektion för en något längre våglängd än i dess ostörda tillstånd. Effekten blir att ett fönster skapas där reflektionen är minskad eller obefintlig, eftersom gitterperioden hos den chirpade Bragg-reflektorn är förändrad pà ett sådant sätt att det inte finns någon gitterperiod som ger reflektion för en 10 15 20 25 30 35 516 645 13 bestämd våglängd. I takt med att den longitudinella akustiska pulsen fortplantar sig längs den chirpade Bragg-reflektorn, kommer ovannämnda situation successivt att gälla för allt kortare våglängder, varvid ett vàglängdssvep för transmitterat ljus skapas.

Om den akustiska pulsen fortplantar sig längs den chirpade Bragg-reflektorn i en riktning med ökande gitterperiod, skall den naturligtvis ha motsatt fas för att åstadkomma en liknande effekt som tidigare.

När den akustiska pulsen ges en anti-symmetrisk form med tillräckligt liten stigtid (eller falltid) mellan den sammanpressande och den uttöjande delen, erhålles en etalon-effekt, varvid reflektionen för en bestämd våglängd minskar till väsentligen noll.

I den nedre delen av figur 1 visas den akustiska pulsen i ett koordinatsystem vid två olika tillfällen.

Sammanpressningen/uttöjningen visas som en förändring i longitudinell dimension Az vid en första tidpunkt tl och en andra tidpunkt tg. Vid tiden tl finns den akustiska pulsen i ett första parti av Bragg-reflektorn där den ostörda gitterperioden är stor och således ger transmission av en lång våglängd Ål igenom den optiska fibern. Vid en senare tidpunkt t2 har den akustiska pulsen fortplantat sig till ett andra parti av Bragg- reflektorn där den ostörda gitterperioden är kortare än i det första partiet och ger således transmission av en kortare våglängd X2 igenom den optiska fibern.

Följaktligen är utsignalens effekt vid den optiska fiberns utgàngsände 12 vid en bestämd tidpunkt associerad med effekten hos en motsvarande våglängd. I detta exempel är utsignalens effekt vid tiden tl, vilken effekt anges som P(t1), associerad med effekten vid våglängden X1 hos det inskickade ljuset, vilken effekt anges som P(Ä1). Om eventuella förluster försummas, är sålunda P(t1)=P(Äfl, P(t2)=P(Ä2) etc. 10 15 20 25 30 35 - o u p nu 516 645 14 I vissa fall kan ett litet läckage igenom den ostörda Bragg-reflektorn tolereras, eftersom ett sådant läckage enkelt skulle kunna kompenseras.

Figur 2 visar schematiskt Bragg-reflektorns transmittans som en funktion av våglängd. I figuren visas ett reflektionsband där det i stort sett inte förekommer någon transmission. Halvvärdesbredden (FWHM) av detta reflektionsband är, i den belysande utföringsformen, 40 nm. Vanligen uppvisar omkring 30 nm av reflektionsbandet ingen som helst transmission i Bragg- reflektorns ostörda tillstånd, d v s praktiskt taget hundraprocentig reflektion. Nästan vilken bredd som helst för reflektionsbandet kan emellertid erhållas genom lämpliga val av gitterperiod och chirp.

Figur 3 visar en smal transmissionstopp som sveper igenom reflektionsbandet när den akustiska pulsen fortplantar sig längs Bragg-reflektorn. I figuren visas en transmissionstopp som sveper från längre till kortare våglängder (från höger till vänster i figuren, såsom anges av pilen), vilket är fallet när den akustiska pulsen fortplantar sig igenom den chirpade Bragg- reflektorn i en riktning från en längre gitterperiod till en kortare gitterperiod. Om den akustiska pulsen skulle fortplanta sig i motsatt riktning igenom den chirpade Bragg-reflektorn, skulle transmissionstoppen naturligtvis svepa i den omvända riktningen, d v s från en kortare våglängd till en längre våglängd. När transmissionstoppen sveper igenom den chirpade Bragg-reflektorns reflektionsband erhålles pà ett praktiskt sätt ett vàglängdssvep av transmitterade våglängder.

Figur 4 visar en förstorad bild av transmissions- toppen. Transmissionstoppens bredd kan väljas genom lämpliga val av chirp hos Bragg-reflektorn (d V s gitterperiodens förändringstakt) och gittrets modulationsdjup. Transmissionstoppen kan fås att vara så smal som 40 pm. När föreliggande uppfinning utnyttjas vid en spektrumanalysator i ett WDM-system är emellertid en 10 15 20 25 30 35 516 645 15 transmissionstopp med en halvvärdesbredd (FWHM) pà omkring 0,1 nm tillräcklig för separering av de olika kanalerna. Såsom indikeras i figur 4, kan transmissionstoppen nå hundra procent genom lämpliga val av systemparametrar.

Figur 5 visar en schematisk översikt över en föredragen utföringsform av ett arrangemang för analys av en ljussignals effektspektrum, i enlighet med föreliggande uppfinning.

Arrangemanget utnyttjas för analys av effektspektrum för en ljussignal som propagerar i en optisk transportfiber. En liten bråkdel (vanligen omkring en procent) av ljuset som propagerar i den optiska transportfibern tappas av medelst en fiberkopplare. Det ljus som tappas av skickas sedan in i en fiber som är försedd med en chirpad Bragg-reflektor. Transmission av ljus igenom den chirpade Bragg-reflektorn àstadkommes i enlighet med det uppfinningsmässiga förfarandet som har beskrivits ovan genom att en akustisk puls skickas längs fibern. Det ljus som därigenom transmitteras övervakas och analyseras, med syfte att åstadkomma en spektrum- analys av den ljussignal som skickades in i fibern.

Det föredragna arrangemanget i enlighet med föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas mer utförligt med hänvisning till figur 5.

Arrangemanget är funktionellt anslutet till en optisk transportfiber 500 genom en fiberkopplare 510.

Kopplaren 510 är en avtappningskopplare som tappar av 1 procent av effekten hos det ljus som propagerar i den optiska transportfibern 500. Kopplaren 510 är icke- diskriminerande avseende våglängd, vilket innebär att alla vàglängdskomponenter som propagerar i fibern 500 tappas av med samma kopplingsfaktor. Därmed har effektspektrum för den enda procent av ljuset som tappas av samma profil som effektspektrum för den ursprungliga ljussignalen som propagerar i transportfibern 500, men med en lägre toppeffekt. 10 15 20 25 30 35 s 1 e 645 16 Det ljus som tappas av fràn transportfibern 500 skickas in i en sekundär fiber 502 och infaller mot en bredbandig Bragg-reflektor 520 som är anordnad i fibern 502, vilken Bragg-reflektor fungerar som ett bredbandigt filter för det infallande ljuset. Endast ljus inom den filtrerande reflektorns 520 reflektionsband reflekteras tillbaka i den sekundära fibern 502, varigenom den bredbandiga Bragg-reflektorn 520 sålunda förfiltrerar den ljussignal som skall analyseras. Vanligen väljer denna förfiltrering av ljuset med hjälp av den filtrerande reflektorn 520 ut (d v s filtrerar genom reflektion) signaler i telekommunikationsbandens C-band eller L-band.

Det reflekterade ljuset skickas sedan in i ett parti av den sekundära fibern som innehåller en andra Bragg- reflektor 550. Den andra Bragg-reflektorn 550 är en chirpad Bragg-reflektor som reflekterar väsentligen samma vàglängdsband som den filtrerande reflektorn 520.

Den andra Bragg-reflektorn 550 utnyttjas för ástadkommande av transmission av ljus i riktning mot en fotodetektor 556, fiberns 502 utgàngsände. Transmissionen av ljus i som är anordnad vid den sekundära riktning mot fotodetektorn 556 erhålles genom att en longitudinell akustisk puls skickas längs det parti av den sekundära fibern 502 som innehåller den chirpade Bragg-reflektorn 550, i enlighet med föreliggande uppfinning. Genom att en longitudinell akustisk puls skickas längs det chirpade Bragg-gittret 550, erhålles transmission igenom den sekundära optiska fibern 502 pà ett mycket precist sätt. Mekanismen bakom transmissionen beskrivs utförligt ovan.

Arrangemanget för analys av effektspektrum, i enlighet med föreliggande uppfinning, innefattar en akustiskt drivenhet (visas ej i figur 5) som är anordnad att skicka en longitudinell akustisk puls längs den chirpade Bragg-reflektorn 550 i den sekundära optiska fibern 502, en fotodetektor 556 för detektering av den ljuseffekt som transmitteras igenom Bragg-reflektorn 550, 10 15 20 25 30 35 1.-.on u oo oo o nou- ago: ~ oun- . 516 645 17 programmerbar logik 600 i form av en FPGA (“Field Programmable Gate Array”) för lagring av de akustiska pulsernas (de aktiverande pulsernas) vágform, samt för styrning av övrig hàrdvara och utförande av enkel (DAC) för omvandling av digitalt kodade utsignaler fràn nämnda FPGA 600 till analog form, en analog till digital- (ADC) analoga signaler till digital form för efterföljande (Mem) signalanalys, en digital till analog-omvandlare 610 omvandlare 630 för omvandling av detekterade lagring och bearbetning, ett minne 640 för lagring av mätdata, en fördröjningsledning 650 (Del) för delsampling av data med syfte att förbättra (Clk) som är anordnad att tillhandahålla klockpulser till logiken 600, en mätupplösningen, en klockkrets 620 digital syntetiseringskrets 622 (DDS) för inställning av klockfrekvensen och därigenom även repetitionsfrekvensen för aktiveringspulserna till den akustsiska drivenheten, och en processorenhet 660 (CPU) för bearbetning av data och för kommunikation med logiken 600 och annan kringutrustning.

Den longitudinella akustiska pulsen som skall skickas längs den chirpade Bragg-reflektorn 550 exciteras av den akustiska drivenheten (visas ej i figur 5, men visas utförligt i figurerna 6 till 9), som är fäst vid den sekundära fibern 502. Matningen av aktiveringspulser till den akustiska drivenheten styrs av den programmerbara logiken 600 (FPGA). I nämnda FPGA 600 lagras aktiveringspulsernas vágform i digital form. En utgång 601 fràn nämnda FPGA 600 är kopplad till en ingång till en digital till analog-omvandlare 610 första första (DAC) . kodade vágform, och att skicka den analoga utsignalen till en Nämnda DAC är anordnad att omvandla den digitalt vàgformen för aktiveringspulserna till en analog förstärkare 612. Den förstärkta utsignalen från förstärkaren 612 matas till den akustiska drivenheten i form av aktiveringspulser. En andra utgång 602 fràn nämnda FPGA 600 är kopplad till förstärkaren 612, med .non 1 ~ o n none .-- - - 1 uno-1 - » ansva- 10 15 20 25 30 35 516 645 18 syfte att ge styrsignaler från nämnda FPGA 600 till förstärkaren 612.

Nämnda FPGA 600 triggas av klockpulser från en klockkrets 620 (Clk). Utgången från klockkretsen 620 är funktionellt ansluten till nämnda FPGA 600 via den digitala syntetiseringskretsen 622 (DDS). Den digitala syntetiseringskretsen 622 är anordnad att justera klockkretsens 620 frekvens med syfte att erhålla avstämbarhet för aktiveringspulserna till den akustiska drivenheten. För styrning av nämnda DDS 622, är en tredje utgång 603 från nämnda FPGA 600 ansluten till nämnda DDS.

Klockkretsen 620 är dessutom funktionellt ansluten, via till nämnda DAC 610 och till fördröjningsledningen 650 samt till nämnda ADC 630.

Fotodetektorn 556 är anordnad att detektera effekten nämnda DDS, hos utsignalen fràn den sekundära fibern 502 efter transmission igenom den chirpade Bragg-reflektorn 550.

Såsom har beskrivits ovan, motsvarar uteffekten vid varje ögonblick effekten för en bestämd vàglängdskomponent i den ljussignal som skickas in i den sekundära fibern 502.

Det ljus som skickas in i den sekundära fibern har i sin tur direkt motsvarighet i det ljus som propagerar i den optiska transportfibern 500. Fotodetektorn 556 är anordnad att tillhandahålla en detektorutsignal, som är associerad med effekten hos den detekterade signalen, till en förförstärkare 632. Utsignalen från förförstärkaren 632 skickas till nämnda ADC 630, som är anordnad att omvandla den förstärkta detektorutsignalen till digitalt kodad form och att förse minnet 640 med digitalt kodade mätdata för lagring. (och sålunda nämnda ADC 630) styrs av nämnda FPGA 600 genom en Fördröjningsledningen 650 och förstärkaren 632 fjärde 604 respektive en femte 605 utgång från nämnda FPGA.

Innehållet i minnet 640 kan läsas av den programmerbara logiken 600. Den programmerbara logiken 600 är anordnad att läsa lagrade mätdata från minnet 640, 10 15 20 25 30 35 516 645 19 samt att genomföra enkel signalanalys av nämnda lagrade data. Analysen som genomförs av den programmerbara logiken 600 är grunden för den styrning som logiken 600 utövar på nämnda DDS 622 och fördröjningsledningen 650, samt för de aktiveringspulser som matas till nämnda DAC 610. Dessutom kan den programmerbara logiken 600 kommunicera med en processor 660 (CPU) med syfte att överföra mätdata för vidare bearbetning, samt övervakning av systemets funktion.

Processorn 660 har ett minne 662 för lagring av sàväl bearbetade, som icke bearbetade data. Processorn har även anslutningar 664 för kommunikation med övrig kringutrustning (ej visad), sàsom en bildskärmsanordning, ett tangentbord, en in-/utmatningsanordning för kommunikation med annan apparatur etc.

Dessutom kan utsignalen fràn den filtrerande reflektorn 520 med fördel anslutas till ett andra arrangemang i enlighet med föreliggande uppfinning. Om exempelvis kommunikationsbandens C-band filtreras ut av en första filtrerande reflektor och analyseras i ett första arrangemang enligt föreliggande uppfinning, kan ett andra arrangemang kopplas till det första, för analys av effektspektrum för ljussignaler i kommunikationsbandens L-band. Fackmannen inser enkelt hur man kombinerar två arrangemang enligt föreliggande uppfinning för att analysera tvà olika kommunikationsband simultant.

Den akustiska drivenheten och matningen av longitudinella akustiska pulser till den del av den sekundära optiska fibern 502 som innehåller den chirpade Bragg-reflektorn 550 kommer nu att beskrivas mer utförligt med hänvisning till figurerna 6 till 9.

Figur 6 visar schematiskt modulen med den akustiska drivenheten 700, samt den sekundära optiska fibern 502 som är fäst därvid.

Den akustiska drivenheten innefattar en piezo- anordning 705, gjord av ett piezo-elektriskt material, 10 15 20 25 30 35 516 645 20 som är anordnad i en stav 706, 708 vilken kan leda akustiska pulser längs sin logitudinella axel. Staven är gjord av aluminium, men skulle även kunna vara gjord av exempelvis koppar eller annat lämpligt material. Piezo- anordningen 705 har tvà anslutningar fästa vid sin yta för matning av aktiveringspulser till densamma. Piezo- anordningen svarar pà aktiveringspulser genom att förändra sin logitudinella storlek. När en spänning appliceras på piezo-anordningen 705 förändras således anordningens storlek i enlighet därmed. Om den aktiveras pà korrekt sätt, kan den akustiska drivenheten emittera 708 figuren medelst fyra fyllda pilar), varvid staven leder en akustisk puls in i staven 706, (såsom indikeras i nämnda puls i riktning mot sina ändar. Den ena av stavens ändar 706 är försedd med en akustisk dämpare 707, som på ett effektivt sätt dämpar den akustiska pulsen till väsentligen noll amplitud. Den andra av stavens ändar 708 är stadigt fäst vid fibern 502, varigenom det säkerställs att den akustiska pulsen, som emitteras av den akustiska drivenheten, överförs till fibern 502. När den akustiska pulsen när stavens 708 fiberände 709, reflekteras en del av den akustiska effekten tillbaka i riktning mot piezo- anordningen 705, och överförs en del av den akustiska effekten till fibern 502. effekten som reflekteras tillbaka in i staven passerar Den del av den akustiska igenom piezo-anordningen 705 och dämpas effektivt av den akustiska dämparen 707. Detta säkerställer att endast en puls skickas in i fibern 502 vid varje aktivering av piezo-anordningen 705.

Den akustiska pulsen fortplantar sig längs fibern 502, och sålunda längs den chirpade Bragg-reflektorn 550, varigenom transmission av ljus igenom Bragg-reflektorn 550 àstadkommes och därmed skapar ett vàglängdssvep av våglängder som transmitteras i riktning mot detektorn 556.

Vid den sekundära fiberns 502 utgàngsände är fibern fastklämd medelst ett fasthàllningsblock 702. 10 l5 20 25 30 35 516 645 21 Fasthållningsblocket 702 utgör en första reflektionspunkt 710, och är anordnad att ge en reflektion av den akustiska pulsen tillbaka i riktning mot staven 708 och den akustiska drivenheten 705. När den reflekterade akustiska pulsen når fiberns fastsättningspunkt mot drivenheten, reflekteras pulsen igen, denna gång tillbaka i riktning mot fiberns utgångsände. Fiberns fast- sättningspunkt vid drivenheten utgör därmed en andra reflektionspunkt 720 för den akustiska pulsen.

Det är föredraget att de akustiska pulserna skickas in i fibern upprepade gånger, med syfte att ge upprepade svep av transmitterade våglängder. I denna utföringsform skickas en akustisk puls in i fibern 502 vid den tidpunkt då reflektionen av en tidigare puls i fibern når fasthållningspunkten mellan staven och fibern. Den akustiska pulsen, som går fram och tillbaka mellan 720, ytterligre amplitud varje gång pulsen når reflektionspunkterna 710, erhåller därmed viss reflektionspunkten vid drivenheten 720. Företrädesvis uppvisar reflektionen av den akustiska pulsen vid varje reflektionspunkt 710, 720 en viss fastställd förlust.

Detta säkerställer att den akustiska pulsen till slut dör bort på ett välbestämt sätt. En annan fördel som erhålles med en sådan förlust är att kraven på tidssynkronisering för de akustiska pulserna från drivenheten i någon mån mildras. Om en akustisk puls från drivenheten skickas in i fibern 502 vid en något felaktig tidpunkt, kommer denna oönskade, eller felsynkroniserade, akustiska pulsen så småningom att dö bort, varigenom uppbyggnad av systematiska fel förebyggs.

Såsom beskrivs ovan, är det nödvändigt att fasen för den akustiska pulsen motsvarar Bragg-reflektorns chirp för att det önskade resultatet skall uppnås. Passande nog ger reflektionen av den akustiska pulsen vid varje reflektionspunkt 710, fasförändring på 180 grader. 720 den akustiska pulsen en Fasen för den akustiska pulsen kommer följaktligen att passa för åstadkommande av lO 15 20 25 30 35 516 645 22 den önskade transmissionen igenom Bragg-reflektorn även när den akustiska pulsen fortplantar sig tillbaka i riktning mot drivenheten. Detta uppfinningens särdrag, med dubbel passage, kan pà ett smidigt sätt utnyttjas för korrelationsutvärdering, med syfte att öka upplösningen och/eller detektera och korrigera eventuella fel.

Särdraget med dubbel passage utnyttjas dessutom för den faktiska tolkningen av de detekterade ljussignalerna.

Med syfte att tillskriva en bestämd tidpunkt en bestämd våglängd, d v s förknippa utsignalen fràn detektorn vid en bestämd tidpunkt med en bestämd våglängd, utnyttjas ett korrelationsförfarande. En första passage av den akustiska pulsen igenom den chirpade Bragg-reflektorn ger transmission av en första spektrumprofil. En andra passage av den akustiska pulsen igenom den chirpade Bragg-reflektorn, nu i motsatt riktning, ger transmission av en andra spektrumprofil, vilken i all väsentlighet är samma spektrumprofil som den första spektrumprofilen, men i omvänd tidsordning eftersom den akustiska pulsen nu fortplantar sig i motsatt riktning igenom Bragg- reflektorn. Den akustiska pulsen reflekteras sedan tillbaka i riktning mot Bragg-reflektorn en tredje gång, vilket ger transmission av en tredje spektrumprofil. Den tredje spektrumprofilen är i stort sett identisk med den första spektrumprofilen om den första och den tredje passagen av den akustiska pulsen igenom den chirpade Bragg-reflektorn ligger tillräckligt nära varandra i tiden (eftersom ljussignalen som skall analyseras dà inte har haft tid att ändras märkbart mellan den första och den tredje passagen).

En korrelation mellan den första spektrumprofilen och den tredje spektrumprofilen ger nu ett första tidsintervall, som motsvarar tiden det tar för den akustiska pulsen att fullborda en fullständig rundtripp i fibern mellan de tvâ reflektionspunkterna. Detta första tidsintervall skall vara konstant, såvida inte fiberns 10 l5 20 25 30 35 516 645 23 längd förändras av exempelvis en temperaturförändring (d v s termisk expansion eller sammandragning av fibern).

I syfte att korrelera den andra spektrumprofilen och den första spektrumprofilen med varandra, måste den andra profilen först speglas. Spegling av den andra spektrumprofilen i en referensvåglängd, och efterföljande korrelering mellan det speglade spektrumet och det första spektrumet, ger ett andra tidsintervall som motsvarar den tid som förflyter mellan en transmission av nämnda referensvåglängd och den efterföljande transmissionen av samma referensvàglängd under den efterföljande passagen av den akustiska pulsen igenom den chirpade Bragg- reflektorn.

Förhållandet mellan det första tidsintervallet och det andra tidsintervallet är konstant, även om fiberns längd förändras på grund av exempelvis temperaturförändringar. Detta innebär att det finns ett unikt tal (som är lika med förhållandet mellan det första och det andra tidsintervallet) associerat med varje referensváglängd. Genom mätning av tidsintervallen, beräkning av nämnda förhållande och jämförelse av förhållandet med ett värde lagrat i en referenstabell, erhålles motsvarande verkliga värde för varje referensváglängd.

Analysen av spektrumprofilerna genomförs företrädesvis efter det att detektorns utsignal har samplats till digitalt kodad form, varvid varje tidsintervall sålunda motsvarar ett bestämt antal sampel.

Genom övervakning av nämnda första tidsintervall kan dessutom en förändring i fiberns längd, orsakad av exxempelvis temperaturförändringar, detekteras.

Följaktligen kan de akustiska pulsernas repetitionsfrekvens styras så att de överensstämmer med fiberns längd. Resonant matning av akustiska pulser från drivenheten är således möjlig även om fiberns längd förändras. 10 15 20 25 30 35 516 645 24 Genom enkla symmetribetraktelser ser man tydligt att piezo-anordningens 705 längd mäste väljas noggrant, sä att den passar den önskade pulslängden hos den akustiska puls som skall skickas in i fibern 502. Fackmannen kommer att finna lämplig längd pà piezo-anordningen genom enkla försök och/eller datorsimuleringar.

När den akustiska drivenhetens grundläggande egenskaper nu är beskrivna, kommer fiberns 502 fastsättning vid densamma att beskrivas mer utförligt med hänvisning till figurerna 7 till 9.

Figur 7 visar schematiskt den ände 708 av staven hos drivenheten vid vilken fibern 502 är fäst. Sàsom visas i figuren är stavens ände försedd med en klack 718, mot vilken fibern 502 skall vila.

I figur 8 visas stavens ände mer utförligt. Fibern 502 vilar mot klacken 718 och är fäst därvid med hjälp av ett kontaktblock 728. Kontaktblocket 728 är àtdraget mot fibern 502 med hjälp av en tråd 730, i detta fall en Syftet med kontaktblocket 728 är att fördela kraften fràn tràden wolframtràd, som omsluter hela staven 708. 730, och att ge en väldefinierad samverkanslängd L mellan fibern 502 och drivstaven.

Placeringen och längden av klacken 718 kräver viss omsorg. Placeringen av klacken 718 mäste vara nära änden av drivenhetens stav, vilket i praktiken innebär att klackens mitt skall ligga inom en bråkdel av den kortaste våglängd (den högsta frekvensen) som ingår i den akustiska pulsen. Med ett sådant arrangemang för klacken minimeras distorsionen av den akustiska pulsen när den överförs från staven till fibern. Placeringen av klacken 718 kan även utnyttjas för àstadkommande av en önskad distorsion, till exempel lägpassfiltrering, av den akustiska pulsen när den gàr in i den optiska fibern 502.

Figur 9 är en tvärsnittsvy som visar fastsättningen av fibern 502 vid drivstaven 708. Fibern 502 är fastspänd mot staven 708 med hjälp av kontaktblocket 728, och hälles pà plats av tràden 730. Träden 730 är lindad ett 10 15 20 25 516 645 25 helt varv kring staven 708, och spänd av en fjäder 732, såsom visas. Detta arrangemang säkerställer en stadig fastsättning av fibern vid drivstaven 708 på ett väldefinierat sätt.

Närheten av fastsättningspunkten (d v s klacken 718) till änden av aktiveringsstaven 708 medger sålunda pålitlig överföring av akustiska pulser till fibern 502.

Närmare bestämt eliminerar klackens 718 närhet till änden av staven eventuell inverkan från interferens mellan en del av den akustiska pulsen som fortplantar sig i en riktning och en den av den akustiska pulsen som efter reflektion fortplantar sig i den motsatta riktningen.

Figur 10 visar ett exempel på en longitudinell akustisk puls i enlighet med föreliggande uppfinning, varvid pulsens form illustreras såsom den fortplantar sig i drivstaven 708 och i den optiska fibern 502. I det visade exemplet är pulsen anti-symmetrisk, och visas i termer av förändring i längd Az. Den visade formen är föredragen, eftersom en sådan form ger en transmissionstopp med så gott som 100 procent transmission för en bestämd våglängd. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits med hänvisning till ritningarna och med hjälp av föredragna utföringsformer, är det underförstått att de utföringsformer som beskrivs kan genomgå flera olika ändringar och modifikationer utan att avlägsna sig från uppfinningens omfång såsom den definieras i de bifogade patentkraven.

Claims (31)

10 15 20 25 30 35 516 645 26 PATENTKRAV

1. Förfarande för åstadkommande av transmission av ljus igenom en ljusledande struktur (10) innehållande en chirpad Bragg-reflektor (104), k äI1r1e t e c] stegen att leda in ljus i en ingàngsände (11) hos nämnda ljusledande struktur (10), och att skicka in en longitudinell akustisk puls (120) i nämnda ljusledande struktur (10) för fortplantning längs denna, varvid den akustiska pulsen (120) är sådan att, för varje position för nämnda akustiska puls (120) i nämnda Bragg-reflektor (104), reflektionsförmágan för en våglängd som är förknippad med nämnda position i nämnda Bragg-reflektor förändras.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid den akustiska pulsens fortplantning längs den ljusledande strukturen skapar en förändring av den lokala gitterperioden hos den chirpade Bragg-reflektorn för att åstadkomma, för varje position av nämnda akustiska puls i nämnda Bragg-reflektor, transmission av en våglängd som är associerad med nämnda position, varigenom ett vàglängssvep av transmitterade våglängder àstadkommes när den akustiska pulsen fortplantar sig längs nämnda Bragg- reflektor.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid den akustiska pulsen har en första del och en andra del, vilken första del skapar en temporär ökning av den lokala gitterperioden hos den chirpade Bragg-reflektorn, och vilken andra del skapar en temporär minskning av den lokala gitterperioden hos nämnda Bragg-reflektor.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid den del av den chirpade Bragg-reflektorn som innehåller den 10 15 20 25 30 35 516 645 27 första delen av den akustiska pulsen har, i dess ostörda tillstànd, en längre gitterperiod än den del av nämnda Bragg-reflektor som innehåller den andra delen av nämnda akustiska puls.

5. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid steget att skicka en longitudinell akustisk puls igenom den ljusledande strukturen utförs upprepade gånger, varigenom ett flertal akustiska pulser skickas igenom nämnda ljusledande struktur, av vilket flertal akustiska pulser endast en akustisk puls befinner sig inuti den chirpade Bragg-reflektorn vid varje tidpunkt.

6. Förfarande enligt patentkrav 1, dessutom innefattande steget att detektera, vid en utgàngsände (12) av den ljusledande strukturen, intensiteten hos det ljus som transmitteras, varvid ljuset som detekteras vid en bestämd tidpunkt motsvarar en bestämd vàglängd och därmed medger analys av effektspektrum för det ljus som leds in i nämnda ljusledande struktur.

7. Förfarande enligt patentkrav 6, dessutom innefattande steget att förfiltrera ljuset, som skall ledas in i den ljusledande strukturen, medelst ett bredbandigt filter, vilket filter släpper igenom väsentligen samma vàglängdsintervall som den chirpade Bragg-reflektorn reflekterar.

8. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid antingen den första delen eller den andra delen av den akustiska pulsen är dominerande, varigenom den akustiska pulsen huvudsakligen skapar en ökning eller huvudsakligen en minskning av den lokala gitterperioden hos Bragg- reflektorn. 10 15 20 25 30 35 516 645 28

9. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid den ljusledande strukturen är en kärna i en optisk fiber.

10. Arrangemang för analys av effektspektrum för en ljussignal, innefattande en ljusledande struktur (10) med en ingàngsände (ll) och en utgàngsände (12), en chirpad Bragg-reflektor (550) i nämnda ljusledande struktur (10), vilken chirpad Bragg-reflektor är anordnad mellan ingàngsänden och utgàngsänden, en akustisk drivenhet (700) som är anluten till nämnda ljusledande struktur (10), och en detektor (556) vid den ljusledande strukturens utgàngsände, vilken detektor levererar en detektorutsignal, känne t e cknat av att den ljusledande strukturens ingàngsände är anordnad att mottaga en ljussignal som skall analyseras och den akustiska drivenheten är anordnad att sända ut en longitudinell puls för fortplantning längs den ljusledande strukturen, och att nämnda detektor är anordnad att detektera det ljus som sålunda transmitteras igenom nämnda Bragg- reflektor och att tillhandahålla en detektorutsignal som är associerad med effektspektrum för nämnda ljussignal.

11.» Arrangemang enligt patentkrav 10, dessutom innefattande ett bredbandigt filter (520), som är anordnat i ljusvägen före den ljusledande strukturens ingàngsände, vilket filter är anordnat att släppa igenom ljus endast inom ett önskat vàglängdsintervall till nämnda ljusledande struktur.

12. Arrangemang enligt patentkrav ll, varvid det bredbandiga filtret (520) är anordnat att släppa igenom huvudsakligen samma vàglängdsintervall som den chirpade (550) Bragg-reflektorn reflekterar. 10 15 20 25 30 35 516 645 29

13. Arrangemang enligt något av patentkraven 10 - 12, dessutom innefattande en logikenhet (600), som är ansluten till den akustiska drivenheten, för matning av aktiveringspulser till nämnda akustiska drivenhet.

14. Arrangemang enligt patentkrav 13, dessutom (660), funktion. innefattande en processorenhet vilken är anordnad att styra logikenhetens (600)

15. Arrangemang enligt patentkrav 13, varvid logikenheten (600) är anordnad att utföra grundläggande signalanalys för detektorutsignalen.

16. Arrangemang enligt patentkrav 15, varvid den grundläggande signalanalys som utförs av logikenheten (600) utnyttjas för styrning av den akustiska drivenheten.

17. Arrangemang enligt patentkrav 10, varvid den ljusledande strukturen är fastspànd i en första punkt och en andra punkt av densamma, varigenom en första och en andra reflektionspunkt är definierade, vid vilka reflektionspunkter den akustiska pulsen reflekteras, och därmed åstadkommer multipla passager för den akustiska pulsen igenom Bragg-reflektorn.

18. Arrangemang enligt patentkrav 17, varvid den akustiska drivenheten är ansluten till den ljusledande strukturen vid någon av den första och den andra reflektionspunkten.

19. Arrangemang enligt patentkrav 18, varvid den akustiska drivenheten är anordnad att skicka en longitudinell akustisk puls in i den ljusledande strukturen vid en tidpunkt då en föregàende akustisk puls, efter dess reflektion, anländer till den punkt där 10 15 20 25 30 35 516 645 30 nämnda drivenhet är ansluten till den ljusledande strukturen.

20. Förfarande för analys av en ljussignals effektspektrum, k ä n n e t e c k n a t av stegen att leda den ljussignal som skall analyseras in i en ljusledande struktur (10) som innehåller en chirpad Bragg-reflektor (104), att skicka en longitudinell akustisk puls in i nämnda ljusledande struktur (10) för fortplantning längs densamma, vilken akustisk puls är sådan att, för varje position för den akustiska pulsen i nämnda Bragg- reflektor (lO4), reflektionsförmàgan för en våglängd som är associerad med nämnda läge i nämnda Bragg-reflektor ändras; att övervaka det ljus som sålunda transmitteras igenom nämnda ljusledande struktur, och att analysera det övervakade ljuset, med syfte att erhålla spektrumanalys av den ljussignal som leds in i den ljusledande strukturen.

21. Förfarande enligt patentkrav 20, varvid den akustiska pulsens fortplantning längs nämnda ljusledande struktur orsakar en förändring av den lokala gitterperioden hos den chirpade Bragg-reflektorn för att åstadkomma, för varje position för nämnda akustiska puls i nämnda Bragg-reflektor, transmission av en våglängd som är associerad med nämnda position, varigenom ett vàglängdssvep av transmitterade våglängder àstadkommes när den akustiska pulsen fortplantar sig längs nämnda Bragg-reflektor,

22. Förfarande enligt patentkrav 20, varvid den akustiska pulsen har en första del och en andra del, vilken första del skapar en temporär ökning av den lokala gitterperioden för Bragg-reflektorn och vilken andra del 10 15 20 25 30 35 516 645 31 skapar en temporär minskning av den lokala gitterperioden för nämnda Bragg-reflektor.

23. Förfarande enligt patentkrav 22, varvid det parti av den chirpade Bragg-reflektorn som innehåller den första delen av den akustiska pulsen har, i sitt ostörda tillstànd, en längre gitterperiod än det parti av nämnda Bragg-reflektor som innehåller den andra delen av nämnda akustiska puls.

24. Förfarande enligt patentkrav 20, varvid steget att övervaka det ljus som transmitteras igenom den ljusledande strukturen innefattar steget att detektera nämnda transmitterade ljus medelst en detektor, vilken detektor tillhandahåller en detektorutsignal som är associerad med den transmitterade ljussignalens effekt.

25. Förfarande enligt patentkrav 20, varvid nämnda ljusledande struktur är en kärna i en optisk fiber.

26. Förfarande enligt patentkrav 24, varvid steget att skicka en longitudinell akustisk puls längs den ljusledande strukturen utförs upprepade gånger, varigenom ett flertal akustiska pulser skickas längs nämnda ljusledande struktur, av vilket flertal akustiska pulser endast en akustisk puls befinner sig i den chirpade Bragg-reflektorn vid varje tidpunkt.

27. Förfarande enligt patentkrav 26, varvid varje akustisk puls reflekteras fram och tillbaka mellan tvâ reflektionspunkter i den ljusledande strukturen, varvid varje successiv puls av nämnda flertal av akustiska pulser skickas in i den ljusledande strukturen när den föregående akustiska pulsen, efter sin reflektion, när den akustiska drivenheten. 10 15 20 25 516 645 32

28. Förfarande enligt patentkrav 27, varvid det vàglängdssvep som erhålles vid passgen av en akustisk puls igenom den chirpade Bragg-reflektorn utnyttjas tillsammans med ett efterföljande váglängssvep för spektrumanalys av den ljussignal som leds in i den ljusledande strukturen.

29. Förfarande enligt patentkrav 28, varvid korrelation mellan olika vàglängdssvep i- detektorutsignalen genomförs med syfte att tolka nämnda detektorutsignal, för att tillskriva detektorutsignalen vid en bestämd tidpunkt en bestämd våglängd.

30. Förfarande enligt patentkrav 20, dessutom innefattande steget att förfiltrera ljuset, som skall ledas in i den ljusledande strukturen, medelst ett bredbandigt filter, varvid nämnda filter släpper igenom huvudsakligen samma vàglängdsintervall som den chirpade Bragg-reflektorn reflekterar.

31. Förfarande enligt patentkrav 24, varvid detektorutsignalen matas till en logikenhet, vilken logikenhet bearbetar nämnda detektorutsignal för tillhandahållande av en utsignal fràn logikenheten som anger effektspektrum för den ljussignal som leds in i den ljusledande strukturen.