SE522622C2 - Optisk fiberförstärkare med styrd förstärkning - Google Patents
Optisk fiberförstärkare med styrd förstärkningInfo
- Publication number
- SE522622C2 SE522622C2 SE9801159A SE9801159A SE522622C2 SE 522622 C2 SE522622 C2 SE 522622C2 SE 9801159 A SE9801159 A SE 9801159A SE 9801159 A SE9801159 A SE 9801159A SE 522622 C2 SE522622 C2 SE 522622C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- amplifier
- light source
- wavelength
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 36
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 50
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 erbium ions Chemical class 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000035922 thirst Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
- H04B10/296—Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
- H01S3/06758—Tandem amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/1301—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers
- H01S3/13013—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers by controlling the optical pumping
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
- H04B10/0795—Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
- H04B10/07955—Monitoring or measuring power
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0078—Frequency filtering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
20 25 30 522 622 2 är i stånd att upplyfta erbiumjoner från lägre energitillstånd till högre energitillstånd i den erbi- umdopade fibem. Ljus alstras då i fibern, när jonema återvänder till de lägre energinivåerna.
I ett typiskt WDM-system varierar normalt antalet använda våglängdskanaler slumpmässigt.
Förstärkningen hos en erbiumdopad förstärkare, som drivs på det vanliga mättade sättet, beror på antalet våglängdskanaler, se det i fig. 1 visade diagrammet, beroende på förstärkarens totala kon- stanta avgivna effekt. I fig. 1 är förstärkningen för en typisk erbiumdopad fiberförstärkare avsatt som funktion av våglängden, när endast en WDM-våglängdskanal används, se den övre kurvan, och när alla kanaler är aktiva eller används, se den nedre kurvan. Förstärkningen har en skillnad av minst 10 dB för det betydelsefulla våglängdsbandet 1540 - 1560 nm. Detta innebär, att också förstärkningen kommer att variera slumpmässigt, när den erbiumdopade förstärkaren används i ett typiskt WDM-system, vilket används för telekommunikation.
I WDM-system är det uppenbarligen betydelsefullt att ha konstant förstärkning i det använ- da våglängdsbandet, eftersom detta till exempel medger en optimering av andra komponenter.
Det är också ineffektivt att använda förstärkningsutjäninande filter, se artikeln av Paul F. Wy- socki et al., "Broad-band Erbium-Doped Fiber Amplifier Flattened Beyond 40 nm Using Long- Period Grating Filter", IEEE Photonics Techn. Lett., vol. 9, 10, okt. 1997, eftersom sådana filter måste utformas beroende på förstärkarens faktiska förstärkningskurva. En möjlig lösning skulle kunna vara att styra den pumpeffekt, som avges till den aktiva fibern, med detta innefattar nack- delar, vilka härrör från den långa livstiden hos exciterade erbiumjoner i den aktiva fibern.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med uppfinningen att anvisa en optisk fiberförstärkare med en förstärk- ningskurva, som är oberoende av antalet aktiva våglängdskanaler.
Det är ett ytterligare ändamål med uppfinningen att anvisa en optisk fiberförstärkare med förstärkning för olika våglängdskanaler, som för varje betraktad kanal är approximativt konstant i tiden och så litet som möjligt påverkas och/eller under så kort tid som möjligt påverkas av att en arman kanal blir inaktiv eller aktiv.
Det av uppfinningen lösta problemet är sålunda, hur en optisk fiberförstärkare skall anord- nas, vilken används för att förstärka ljussignaler av olika våglängder och har väsentligen samma förstärkning i tiden för alla inkommande ljussignaler oberoende av antalet närvarande inkom- mande ljussignaler, och hur det skall uppnås, att förstärkningen för varje våglängdskanal så litet som möjligt påverkas av andra kanaler.
När en erbiumdopad fiberförstärkare utformas, dimensioneras förstärkarens förstärkning för fallet med att alla WDM-kanaler är aktiva. F örstärkarens förstärkning beror på antalet exciterade erbiumjoner och detta antal är approximativt konstant för tillräcklig inmatad pumpljuseffekt och 10 15 20 25 30 då drivs förstärkaren i mättat tillstånd. Detta leder till en approximativt konstant avgiven effekt från förstärkaren oberoende av antalet inkommande signaler, vilka skall förstärkas. Detta leder i sin tur till att förstärkningen ökar, när en eller flera WDM-kanaler blir inaktiva. Antalet excitera- de erbiumj oner kan ändras genom att ändra den pumpljuseffekt, som avges till förstärkaren, vilket leder till en förändring av förstärkningskaraktäristiken. Med en lämplig styrning kan förstärkaren fås att ha väsentligen konstant förstärkning oberoende av antalet aktiva WDM-kanaler och detta är ett vanligen använt förfarande för styrning av optiska ñberförstärkare. Emellertid kan reak- tionstiden för en sådan styrning vara alltför lång, såsom angetts ovan, eftersom exciterade erbi- umjoner i en aktiv fiber har alltför långa livstider, av ca 10 ms.
I stället kan i den optiska fiberförstärkaren den avstängda kanalen eller de avstängda kanalema ersättas med en extra kanal eller tomgångskanal, som har en våglängd utanför det våg- längdsband, vilket används av WDM-kanalema, eller allmänt har en våglängd skild från dem, vilka används av WDM-kanalerna, såsom en våglängd mellan två våglängdsband. I praktiska fall kan den våglängd, som används för tomgångskanalen, vara en våglängd, vilken är större än det för signalöverföring använda våglängdsbandet, såsom större än det vanligen använda våglängds- bandet kring 1530 - 1550 nm. En laserdiod, som tillhandahåller tomgångsvåglängdskanalen, kan snabbt styras att modifiera sin avgivna effekt, så att den från den totala förstärkaren avgivna ef- fekten hålls väsentligen konstant, vilket resulterar i bättre reaktionstider och mer konstant för- stärkning, än vad som är möjligt att uppnå genom att styra den inmatade pumpeffekten.
Sålunda innefattar allmänt en optisk fiberförstårkare för WDM-signaler, dvs ljussignaler av olika våglängdskanaler, vilka vanligen är innefattande i ett våglängdsband eller ett våglängdsom- råde, en aktiv optisk fiber av den typ, som är dopad med en sällsynt jordartsmetall. Den aktiva fi- berlängden pumpas med pumpljus från en pumpkälla såsom en laserdiod. För att ge förstärkaren konstant förstärkning för WDM-signalema oberoende av antalet aktiva WDM-signaler är en extra ljuskälla anordnad att införa, när så erfordras, dvs när en eller flera WDM-signaler blir inaktiva, extra ljus i den aktiva optiska fibern för att ersätta den saknade inmatade ljuseffekten. Den extra inmatningen kan göras i endast en del av den aktiva fiberlängden och då i en sista del eller änddel av denna, som är belägen nära den aktiva fiberns utgångsände. Införandet åstadkorns med hjälp av något slag av effektkombinerare, som är ansluten på det avsedda stället i den aktiva fiberlängden.
Det inmatade ljuset väljs, så att det inte stör fortplantningen av signalljus i den aktiva fibem. Det har sålunda en våglängd skild från var och en av WDM-kanalemas våglängder. Vidare är våg- längden företrädesvis längre än våglängdema hos allt signalljus, så att den inte orsakar någon för- stärkande effekt eller pumpeffekt i den aktiva optiska fibem. Emellertid väljs våglängden, så att den fortfarande kan förstärkas i den aktiva fibem. Ljuskällan styrs av en signal, som härleds från 10 15 20 25 30 '7 L. 9 l-n 5262 4 en mätanordning iör avgiven effekt, så att den inmatar extraljus, när en WDM-kanal blir inaktiv.
Effekten hos det extra ljuset väljs sålunda, så att den optiska fiberförstärkaren mättas, vilket ger denna en konstant förstärkning oberoende av antalet signalkanaler, dvs av effekten hos de inma- tade ljussignalerna. Ett ljustilter är företrädesvis anslutet till den aktiva optiska fibern för att spärra det extra införda ljuset från att fortplantas genom mer än den avsedda delen av den aktiva fibem.
Sålunda anvisas en optisk fiberförstärkare avsedd att förstärka WDM-signaler, som har en förstärkning för de olika kanalerna, vilken för varje betraktad kanal har gjorts konstant i tiden.
Förstärkningen för en betraktad kanal påverkas föga under en mycket kort tidsperiod av att en an- nan kanal blir inaktiv eller aktiv. När en annan våglängdskanal blir inaktiv eller aktiv, bibehålls den konstanta förstärkningen för den betraktade kanalen med kort reaktionstid eller regleringstid, så att det inte blir någon märkbar ökning eller minskning av förstärkningen eller en ökning eller minskning under en mycket kort tidsperiod vid ett ögonblick, när den andra kanalen blir aktiv el- ler inaktiv.
KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas i detalj såsom ej begränsande utföringsexempel med hänvisning till de bifogade ritningama, i vilka: - Fig. 1 är ett diagram över förstärkningen som funktion av våglängden för en optisk fiberförstär- kare enligt känd teknik, - Fig. 2 är en schematisk bild, som visar den allmänna uppbyggnaden av en optisk fiberförstärkare med förbättrad förstärkningsstabilitet, - fig. 3 är en schematisk bild, som visar den allmänna uppbyggnaden av ett alternativt utförande av en optisk fiberförstärkare med förbättrad förstärkningsstabilitet, och - fig. 13 är en schematisk bild, som visar ett enkelt fiberoptiskt nät med optiska fiberförstärkare.
BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Optiska fiberförstärkare används för närvarande på olika ställen i fiberoptiska nät, såsom vi- sas i fig. 13. Här mottar en sändande nod 101 en elektrisk signal, som av lasern 103 omvandlas till en ljussignal. Ljussignalen förstärks av en kraftförstärkare 105 och sänds därifrån i en lång optisk fiber 107. Signalen kan dämpas, när den fortplantas längs den optiska fibern 107, och den måste då förstärkas av en linjeförstärkare 109. Ljussignalen i den optiska fibem 107 mottas av en mottagande nod 111, i vilken den först förstärks av en förförstärkare 113. Den förstärkta signalen detekteras av en ljusdetektor 115 och omvandlas i denna till en elektrisk signal, som avges från noden. I ett sådant nät innefattar vanligen effektfcårstärkaren 105, linj eförstärkaren 109 och förför- stärkaren 113 allihop optiska fiberförstärkare, vilka använder en längd av en aktiv optisk fiber 10 15 20 25 30 PG PO FO KJ! som det förstärkande mediet eller elementet.
I fig. 2 visas den allmänna uppbyggnaden av en optisk fiberförstärkare. Den aktiva delarna av denna är två längder 1, 3 av erbiumdopad fiber, vilka är anslutna i serie med varandra. Den första längden 1 mottar en optisk signal från någon källa, ej visad, som anländer till ett förbind- ningsdon 7 och som passerar längs en optisk fiber från förbindningsdonet 7 till en effektdelande anordning eller kopplare 9, som avtappar en liten del, tex 1%, av ljuseffekten i fibem till en ef- fektmätande anordning såsom en PIN-diod 11. Den huvudsakliga delen av ljuseffekten fortsätter till en optisk isolator 13 och från den optiska isolatorn till en ingång hos en effektkombinerare eller kopplare 15, varvid effektkombineraren 15 på sin andra ingång mottar pumpljuseffekt från en pumpljuskälla eller första ljuskälla 9, vilken alstrar ljus av t ex våglängden 980 nm eller 1480 nm. Utgången från effektkombineraren 15 är ansluten till ingångsänden hos den erbiumdopade fi- bern 1.
Utgångsänden från den andra ñberlängden 3 är via ett valfritt filter 18 ansluten till ingången hos en optisk isolator 21, vars utgång är förbunden med en effektdelande kopplare 21, vilken lik- som effektdelama på ingångssidan avtappar en liten, tex 1%, av ljuseffekten i fibern till mätan- ordning 23 för utmatad effekt. Den huvudsakliga delen av den utmatade effekten leds till någon destination, från effektdelaren 21 via ett kontaktdon 25.
Mellan de första och andra fiberlängderna 1, 3 är ytterligare en effektkombinerare eller kopplare 27 ansluten. Den mottar mättande ljus från en andra ljuskälla 29, som utsänder ljus av en våglängd i t ex området 1550 - 1570 nm och i vart fall med en våglängd skild från och företrä- desvis större än våglängderna inom det våglängdsband, som används för våglängdskanaler i WDM-system. Det av den andra ljuskällan 29 utsända ljuset kan sålunda inte användas för att "pumpa" förstärkaren utan kommer i stället att förstärkas i den andra längden 3 av aktivt fiber och sedan filtreras bort av det valfria filtret 18, vilket exempelvis kan vara ett filtrerande gitter med lång period, se till exempel A. Vengsarkar, "Long-period fiber gratings", in Conf. Optical Fiber Communications, 1996 Tech. Dig. Ser. Washington DC: Opt. Soc. Amer. 1996, vol. 2, sid. 269 - 270, paper ThP4.
En erbiumdopad fiberförstärkare drivs vanligen i mättat tillstånd, i vilket den har ap- proximativt konstant avgiven effekt oberoende av den inkommande effekten, förutsatt att den in- matade pumpeffekten är tillräcklig. När en erbiumdopad fiberförstärkare utformas, måste förstär- karens förstärkning dimensioneras, så att den får tillräcklig storlek, eller likvärdigt för en förstär- kare, som drivs i mättat tillstånd, så att förstärkarens avgivna effekt är den som önskas. Då måste det fall betraktas, i vilket alla WDM-kanaler är aktiva, dvs att ljuset med våglängder hos alla WDM-kanaler överförs till förstärkarens ingångsände. Förstärkningen hos en typisk optisk fiber- 10 15 20 25 30 522 622 6 förstärkare för detta fall visas av den undre kurvan i diagrammet i fig. 1. Om en eller flera kanaler inte används, minskar den inkommande effekten medan den avgivna effekten är ungefär konstant, vilket leder till att törstärkningen ökar. Fallet med att alla kanaler är aktiva eller används leder så- lunda till den lägsta förstärkningskurvan. Den effekt, som orsakas av att kanaler blir inaktiva, åskådliggörs av den övre kurvan i fig. 1, som visar förstärkningen, när endast en WDM-kanal an- vänds eller är aktiv.
När det finns minst en inaktiv kanal, ersätter det av lasern 29 alstrade ljuset det inkom- mande ljus, som motsvarar de ej använda kanalerna, för att hålla förstärkningen konstant och möjliggör, att denna inte ökar på det sätt, som visas av kurvorna i fig. 1. Laserdioden 29 styrs så- lunda på motsvarande sätt och detta möjliggörs av att mättnadssignaleffekten är korrelerad med förstärkarens avgivna optiska effekt. Den avgivna effekten kan bestämmas av en elektrisk krets, såsom den i fig. 2 visade styrenheten 31, ur de signaler, vilka mottas från mätningsanordningen 23 av den utgående effekten och som anger den avgivna optiska effekten.
När alla kanaler är aktiva, styrs sålunda den optiskt avgivna effekten från mättnadslasern 29, så att den är lika med noll. När en WDM-kanal inte är aktiv, styrs mättnadslasern 29, så att den ersätter ljuseffekten hos denna våglängdskanal och så att den alstrar en liknande popula- tionsinversion i den aktiva fibern, se D.M. Baney and J. Stimple, "WDM EDFA Gain Characteri- zation With a Reduced Set of Saturating Channels", IEEE Photonics Technology Letters, vol. 8, nr 12, dec. 1996, sid. 1615 - 1617.
Den andra ljuskällan 29 styrs sålunda hela tiden, så att intensiteten hos det från denna utsän- da ljuset varieras beroende på en styrsignal, vilken härleds från den från effektmätningsanord- ningen 23 avgivna signalen på utgångssidan. Denna effektmätande anordning är utformad att på något sätt mäta den avgivna effekten och särskilt kan den vara utformad att mäta närvaro och frånvaro av alla de WDM-kanaler, som förstärkaren är avsedd att förstärka. Detta kan åstadkom- mas exempelvis genom användning av pilottoner, se den publicerade europeiska patentansök- ningen nr 0 637 148 A1. Det finns då en elektrisk styrenhet 31, som är ansluten att mottaga mät- signaler från detektorn 23 och att sända en styrsignal till den andra ljuskällan 29 för att styra den- nas avgivna effekt för att tillhandahålla en mättande ljuseffekt.
Den första fiberlängden 1 kan eventuellt ha en längd lika med noll, så att denna fullständigt utelämnas. Då kommer det av den andra ljuskällan utsända ljuset att röra sig genom hela den ak- tiva fibem och förstärkas i denna. Det är också möjligt att ansluta den effektkombinerare 27, som används för att införa av den andra ljuskällan 29 utsänt ljus, före den kombinerare 15, som inför ljus från pumpkällan 17. För dessa alternativa utföringsformer blir det en ytterligare införings- förlust för den våglängd, som motsvarar den av den andra ljuskällan 29 utsända våglängden, vil- 10 15 BS F.) PO ket leder till en högre total brusfaktor.
En annan möjlig utföringsform, se fig. 3, innefattar, att det från den andra ljuskällan 29 utsända extra ljuset införs i den totala aktiva fiberlängden för att röra sig i bakåtriktningen. Då är effektkombineraren/-delaren 27 ansluten till utgångsänden hos den andra aktiva fiberlängden 3.
Det valfria filtret 18 är anslutet mellan de två fiberlängderna 1, 3 för att avlägsna ljus med en våglängd, som motsvarar våglängden hos det av den andra ljuskällan 29 alstrade ljuset.
De ovan beskrivna förstärkarna är i första hand avsedda för att förstärka ljussignaler av elektromagnetisk enkelmodstyp. Detta medför, att alla använda komponenter inte får påverka lju- sets elektromagnetiska moder, både hos signalljuset och hos pumpljuset. Komponenterna, särskilt den optiska effektkombineraren 15 och det valfria filtret 18, skall då också utformas för att över- föra ljus med de respektive våglängderna hos signallj us och hos pumpljus i enkelmod.
Sålunda har en optisk fiberförstärkare här beskrivits att användas för att förstärka WDM- signaler såsom i WDM-nät, beskrivits här, vilken tillhandahåller en väsentligen konstant förstärk- ning för de använda WDM-kanalerna oberoende av de faktiska antalet använda kanaler och med en kort styrtid eller regleringstid, när en WDM-kanal blir inaktiv eller aktiv.
Claims (10)
1. Optisk fiberförstärkare för förstärkning av ljussignaler inom ett våglängdsband, varvid förstärkaren innefattar - en aktiv optisk fiber, som har en ingångsände anordnad att mottaga ljussignaler, vilka skall förstär- kas och har våglängder inom ett våglängdsornråde, och som har en utgångsände anordnad att vidare- befordra ljussignalerna, vilka har förstärkts under dessas förflyttning framåt i den aktiva optiska fi- bem med förstärkningsfaktorer, vilka är specifika för ljussignalemas våglängder, - en pumpkälla ansluten att införa pumpljus i den aktiva optiska fibem, - en mätanordning för avgiven effekt, som är ansluten till den aktiva optiska fiberns utgångsände för att vid utgångsänden mäta effekten hos ljus med våglängder inom våglängdsområdet, och - en ljuskälla för att införa ljus i den aktiva optiska fibern, varvid det införda ljuset har en våglängd utanför våglängdsorrirådet och är valt att inte kunna orsaka en förstärkande effekt eller pumpeffekt i den aktiva optiska fibem och är valt att vara i stånd att förstärkas av den optiska fiberförstärkaren, k ä n n e t e c k n a d av att lj uskällan är ansluten till mätanordningen för den avgivna effekten för att mottaga en styrsignal härledd från mätanordningens utgångssignal och är anordnad att styra in- tensiteten hos det av ljuskällan införda ljuset i beroende av styrsignalen för att hålla förstärknings- faktorema konstanta.
2. Optisk fiberförstärkare enligt krav 1 anordnad att förstärka ljussignaler inom signalkanaler med olika våglängder inom våglängdsorrirådet, k ä n n e t e c k n a d av att ljuskällan är ansluten, så att effekten hos det av ljuskällan införda ljuset mättar den aktiva optiska fibcm till konstant för- stärkning oberoende av antalet signalkanaler och därmed oberoende av den totala effekten hos de inkommande ljussignalerna.
3. Optisk fiberförstärkare enligt något av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a d av att den aktiva optiska fibern är uppdelad i två delar, en första del med en ingångsände, som mottar de ljussignaler, vilka skall förstärkas, och en andra del med en utgångsände, från vilken de förstärkta ljussignalerna avges, varvid ljuskällan är anordnad att införa ljus endast i den andra delen.
4. Optisk fiberförstärkare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av en ljuskombinerande anord- ning, som är ansluten mellan de första och andra delarna för att mottaga ljus från ljuskällan, vilket skall införas i den andra delen.
5. Optisk fiberförstärkare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av ett ljusfilter, som är anslutet till utgångsänden hos den andra delen för att släppa igenom ljussignalema från den andra delen men för att spärra ljus med en våglängd, som motsvarar våglängden hos det från ljuskällan utsända ljuset.
6. Optisk fiberförstärkare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av en ljusdelande/-kombineran- de anordning, som är ansluten till den andra delens utgångsände för att släppa igenom ljus från den 10 15 20 25 30 35 522 622 9 andra delen och för att mottaga ljus från ljuskällan, som skall införas i den andra delen i en riktning motsatt ljussignalemas riktning.
7. Optisk fiberförstärkare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av ett ljusfilter, som är anslutet mellan de första och andra delarna för att släppa igenom ljussignalema från den första delen men för att spärra ljus med en våglängd, som motsvarar våglängden hos det från ljuskällan utsända ljuset.
8. Fiberoptiskt nät innefattande minst en sändande nod och en mottagande nod och minst en optisk fiberförstärkare för att förstärka ljussignaler inom ett våglängdsband, varvid förstärkaren in- nefattar - en aktiv optisk fiber, som har en ingångsände anordnad att mottaga ljussignaler, vilka har vågläng- der inom ett våglängdsområde och vilka skall förstärkas, och som har en utgångsände anordnad att vidarebefordra ljussignalerna, vilka har förstärkts under dessas förflyttning framåt i den aktiva optis- ka fibern med förstärkningsfaktorer, som är specifika för våglängderna hos ljussignalerna, - en pumpkälla ansluten att införa pumpljus i den aktiva optiska fibern, - en mätanordning för avgiven effekt, som är ansluten till den aktiva fiberns utgångsände för att mä- ta effekten hos ljus med våglängder inom väglängdsområdet vid utgångsänden, och - en ljuskälla för att införa ljus i den aktiva optiska fibern, varvid det införda ljuset har en våglängd utanför våglängdsområdet och är valt att inte kunna orsaka en förstärkande effekt eller pumpeffekt i den aktiva optiska fibem och är valt att kunna förstärkas av den optiska fiberförstärkaren, k ä n n e t e c k n at av att i den optiska ñberförstärkaren är ljuskällan ansluten till mätanordningen för den avgivna effekten för att mottaga en styrsignal härledd från utgångssignalen från mätanord- ningen i den optiska fiberförstärkaren och att ljuskällan vidare är anordnad att styra intensiteten hos det av ljuskällan i förstärkaren införda ljuset för att behålla förstärkningsfaktorerna i den optiska fi- berförstärkaren konstanta.
9. Fiberoptiskt nät enligt krav 1, i vilket den optiska fiberförstärkaren är anordnad att förstärka ljussignaler inom signalkanaler med olika våglängder inom våglängdsområdet, k ä n n e t e c k n at av att i den optiska fiberförstärkaren är ljuskällan ansluten, så att effekten hos det av ljuskällan in- förda ljuset mättar den aktiva optiska fibern till konstant förstärkning oberoende av antalet signalka- naler och därmed oberoende av den totala effekten hos de till förstärkaren inkommande ljussigna- lema.
10. Fiberoptiskt nät enligt något av krav 8 - 9, k ä n n e t e c k n at av att i den optiska fiberförstärkaren är den aktiva optiska fibern är uppdelad i två delar, en första del med en ingångsände, som mottar de ljussignaler, vilka skall förstärkas, och en andra del med en utgångsän- de, från vilken de förstärkta ljussignalerna avges, varvid ljuskällan i den optiska fiberförstärkaren är anordnad att införa ljus endast i den andra delen.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9801159A SE522622C2 (sv) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | Optisk fiberförstärkare med styrd förstärkning |
TW087109489A TW400445B (en) | 1998-04-01 | 1998-06-15 | Optical fiber amplifier having a controlled gain |
US09/282,186 US6259556B1 (en) | 1998-04-01 | 1999-03-31 | Optical fibre amplifier having a controlled gain |
PCT/SE1999/000556 WO1999050979A2 (en) | 1998-04-01 | 1999-04-01 | Optical fibre amplifier having a controlled gain |
JP2000541789A JP2002510871A (ja) | 1998-04-01 | 1999-04-01 | 制御された利得を有する光ファイバ増幅器 |
EP99919729A EP1068685A2 (en) | 1998-04-01 | 1999-04-01 | Optical fibre amplifier having a controlled gain |
KR1020007010759A KR100675461B1 (ko) | 1998-04-01 | 1999-04-01 | 제어되는 이득을 가진 광섬유 증폭기 |
AU37384/99A AU3738499A (en) | 1998-04-01 | 1999-04-01 | Optical fibre amplifier having a controlled gain |
CA002326224A CA2326224A1 (en) | 1998-04-01 | 1999-04-01 | Optical fibre amplifier having a controlled gain |
CNB998046647A CN1153383C (zh) | 1998-04-01 | 1999-04-01 | 具有受控增益的光纤放大器 |
HK01107672A HK1036891A1 (en) | 1998-04-01 | 2001-11-02 | Optical fibre amplifier having a controlled gain. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9801159A SE522622C2 (sv) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | Optisk fiberförstärkare med styrd förstärkning |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9801159D0 SE9801159D0 (sv) | 1998-04-01 |
SE9801159L SE9801159L (sv) | 1999-10-02 |
SE522622C2 true SE522622C2 (sv) | 2004-02-24 |
Family
ID=20410834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9801159A SE522622C2 (sv) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | Optisk fiberförstärkare med styrd förstärkning |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6259556B1 (sv) |
EP (1) | EP1068685A2 (sv) |
JP (1) | JP2002510871A (sv) |
KR (1) | KR100675461B1 (sv) |
CN (1) | CN1153383C (sv) |
AU (1) | AU3738499A (sv) |
CA (1) | CA2326224A1 (sv) |
HK (1) | HK1036891A1 (sv) |
SE (1) | SE522622C2 (sv) |
TW (1) | TW400445B (sv) |
WO (1) | WO1999050979A2 (sv) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11284574A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Nec Corp | 光送信器、波長多重光送信器、及び光伝送方法 |
DE19838788A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Siemens Ag | Geregelter optischer Verstärker |
KR100351672B1 (ko) * | 2000-06-12 | 2002-09-11 | 한국과학기술원 | 전광자동이득조절 기능을 갖는 양방향 애드/드롭 광증폭기 |
JP4588282B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2010-11-24 | 富士通株式会社 | 光通信システムの立ち上げ方法およびチャンネル増減設方法、ならびに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
US6646796B2 (en) * | 2001-05-31 | 2003-11-11 | Samsung Electronics Co., Ltd | Wide band erbium-doped fiber amplifier (EDFA) |
US6674570B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-01-06 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Wide band erbium-doped fiber amplifier (EDFA) |
US6421168B1 (en) | 2001-07-31 | 2002-07-16 | Seneca Networks | Reduction of ASE in WDM optical ring networks |
US6388802B1 (en) | 2001-07-31 | 2002-05-14 | Seneca Networks | Reduction of ASE in WDM optical ring networks |
KR100414914B1 (ko) * | 2002-03-05 | 2004-01-13 | 삼성전자주식회사 | 이득 향상된 광대역 어븀첨가 광섬유 증폭기 |
US20040017603A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-01-29 | Paul Jay | Optical amplifier controller |
JP2007124472A (ja) | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Yokogawa Electric Corp | 光通信装置 |
JP5347333B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2013-11-20 | 富士通株式会社 | 光信号処理装置 |
CN102684048B (zh) * | 2012-05-10 | 2014-04-09 | 清华大学 | 基于并联结构的超荧光光纤光源 |
US20220416897A1 (en) * | 2019-06-21 | 2022-12-29 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical amplifier, receiver, optical transmission system, and optical amplifier design method |
CN110289539A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-27 | 桂林电子科技大学 | 一种宽带多维光纤放大器 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2230912B (en) | 1989-04-22 | 1993-10-20 | Stc Plc | Optical amplifier gain control |
JP2787820B2 (ja) | 1990-07-20 | 1998-08-20 | キヤノン株式会社 | 波長多重光通信システム及びそこで用いられる光増幅装置 |
JP2751789B2 (ja) | 1993-07-14 | 1998-05-18 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
JP2551371B2 (ja) | 1993-12-01 | 1996-11-06 | 日本電気株式会社 | 光中継器 |
JP2778438B2 (ja) | 1993-12-27 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | 光増幅装置と光増幅器設計方法と光中継伝送システム |
FR2715017B1 (fr) | 1994-01-13 | 1996-02-16 | Alcatel Nv | Procédé de transmission et liaison optique à multiplexage spectral avec amplification. |
JPH08330649A (ja) | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ増幅器 |
JP3739453B2 (ja) | 1995-11-29 | 2006-01-25 | 富士通株式会社 | 光増幅器及び該光増幅器を備えた光通信システム |
US5867305A (en) * | 1996-01-19 | 1999-02-02 | Sdl, Inc. | Optical amplifier with high energy levels systems providing high peak powers |
US5861981A (en) * | 1997-08-20 | 1999-01-19 | Ditech Corporation | Optical amplifier having dynamically shaped gain |
-
1998
- 1998-04-01 SE SE9801159A patent/SE522622C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1998-06-15 TW TW087109489A patent/TW400445B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-03-31 US US09/282,186 patent/US6259556B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-01 CN CNB998046647A patent/CN1153383C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-01 EP EP99919729A patent/EP1068685A2/en not_active Ceased
- 1999-04-01 WO PCT/SE1999/000556 patent/WO1999050979A2/en not_active Application Discontinuation
- 1999-04-01 KR KR1020007010759A patent/KR100675461B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-04-01 JP JP2000541789A patent/JP2002510871A/ja active Pending
- 1999-04-01 CA CA002326224A patent/CA2326224A1/en not_active Abandoned
- 1999-04-01 AU AU37384/99A patent/AU3738499A/en not_active Abandoned
-
2001
- 2001-11-02 HK HK01107672A patent/HK1036891A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW400445B (en) | 2000-08-01 |
KR20010042233A (ko) | 2001-05-25 |
KR100675461B1 (ko) | 2007-01-26 |
JP2002510871A (ja) | 2002-04-09 |
WO1999050979A3 (en) | 1999-11-25 |
WO1999050979A2 (en) | 1999-10-07 |
SE9801159D0 (sv) | 1998-04-01 |
AU3738499A (en) | 1999-10-18 |
EP1068685A2 (en) | 2001-01-17 |
US6259556B1 (en) | 2001-07-10 |
CA2326224A1 (en) | 1999-10-07 |
SE9801159L (sv) | 1999-10-02 |
CN1295743A (zh) | 2001-05-16 |
HK1036891A1 (en) | 2002-01-18 |
CN1153383C (zh) | 2004-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6775055B2 (en) | Raman amplifier | |
JPH08278523A (ja) | 光増幅装置 | |
SE522622C2 (sv) | Optisk fiberförstärkare med styrd förstärkning | |
SE522586C2 (sv) | Optisk fiberförstärkare med förstärkningsutjämnande filter | |
US6008932A (en) | Erbium-doped fiber amplifier with automatic gain control | |
JP3655508B2 (ja) | ラマン増幅器及び光通信システム | |
US6256140B1 (en) | Optical amplifying apparatus for transmitting wavelength division multiplexed signal light and optical network apparatus with using the same | |
JP2001284689A (ja) | 光増幅器 | |
US6917464B2 (en) | Unpolarized multi-lambda source | |
US7336415B2 (en) | Optical amplification module, optical amplification apparatus, and optical communications system | |
CA2200269C (en) | High power broadband source with stable and equalized spectrum output | |
US6680793B2 (en) | Temperature-stabilized optical amplifier and method for temperature-stabilizing an optical amplifier | |
JP2005019501A (ja) | 光増幅器の励起方法及びこれを用いた光増幅器ユニット並びに光伝送システム。 | |
JP3977363B2 (ja) | ラマン増幅器及び光通信システム | |
JP5841517B2 (ja) | 光ファイバ増幅器システム及び光ファイバ増幅方法 | |
JP3567451B2 (ja) | 光増幅器 | |
EP1206016A1 (en) | Temperature-stabilized optical amplifier and method for temperature-stabilizing an optical amplifier | |
EP1128581A1 (en) | Optical amplifier with gain equalizer | |
Isoe et al. | Forward Raman amplification characterization in optical networks | |
JP4000732B2 (ja) | 光増幅器 | |
JP3928795B2 (ja) | 光伝送装置 | |
JP3753674B2 (ja) | 光増幅器 | |
KR100564745B1 (ko) | 광학적 지연을 이용한 광증폭기 및 이득제어방법 | |
EP1059746A2 (en) | Optical amplifier with monitor tap using a four-port coupler | |
JPH11274623A (ja) | 光増幅器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |