SK7996A3

SK7996A3 - Bi-directional optical telecommunication system including bi-directional optical amplifier

Info

Publication number: SK7996A3
Application number: SK79-96A
Authority: SK
Inventors: Fausto Meli; Alessandro Cavaciuti
Original assignee: Pirelli Cavi Spa
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 1998-06-03
Also published as: US6018404A; RU2000113800A; NZ280875A; NO309788B1; PL180013B1; AU4217196A; ES2132776T3; KR960030588A; HU9600175D0; DE69622050D1; HU219696B; EP0889562B1; FI960359A0; ITMI950143A0; FI960359A; IT1273465B; JPH08265272A; DE69601815D1; BR9600511A; CN1136247A

Description

OBOJSMERNÝ OPTICKÝ TELEKOMUNIKAČNÝ SYSTÉM OBSAHUJÚCI OBOJSMERNÝ OPTICKÝ ZOSILŇOVAČ

Oblasť techniky

Vynález sa týka obojsmerného telekomunikačného systému s optickým vláknom a obojsmerného optického zosilňovača.

Doterajší stav techniky

V nedávnej minulosti priniesli optické vlákna možnosť prenosu informácií pomocou optických signálov medzi vzdialenými miestami, hlavne v oblasti telekomunikácií.

Rovnako je známa skutočnosť, že optické signály, prenášané po optickom vlákne, sú podrobené počas ich prenosu zoslabeniu, signály je potom potrebné zosilniť tak, že signál je schopný pokryť celú potrebnú vzdialenosť a dosiahnuť prijímaciu stanicu s potrebnou výkonovou hladinou kvôli správnemu prijatiu prenášaných správ.

Toto zosilnenie môže byť zosilňovačov, rozmiestnených vzdialenostiach pozdĺž linky, dosiahnuté pomocou prídavných vo vopred stanovených pričom zosilňovače periodicky zvyšujú výkon prenášaného optického signálu.

Za týmto účelom sú používané bežné optické zosilňovače, ktorými je: zvyškový signál v optickej forme zosilnený tak, že nie je prítomná optoelektronická detekcia a ich elektrooptická regenerácia.

Takéto optické zosilňovače sú založené na vlastnostiach fluorescenčných dopantov, ako je napríklad erbium, tak, že pokial sú schopné vyvolávať správnu luminiscenčnú energiu, dávajú vysokú emisiu v pásme vlnovej dĺžky zodpovedajúcom minimu svetelného zoslabenia v optických vláknach na báze kremíka.

Takéto zosilňovače sú zariadenia jednosmerného typu, to znamená, že optický signál má vopred stanovený smer pohybu. Tieto sú popísané napríklad v patente US 5,204,923 a patente US 5 210,808 od rovnakého prihlasovateľa. Skutočnosťou je, že optické zosilňovače sú potrebné na jednotlivé vysoké zosilnenia hodnôt zodpovedajúcimi prvkami jednosmerného typu, prispôsobenými k daným signálom odrážajúcim sa zo zosilňovačov naspäť do zosilňovačov, napríklad do Rayleighovho rozptylu pozdĺž linky optických vlákien, pripojených k zosilňovačom.

Výsledkom je to, že obojsmerný prenos vyžaduje použitie dvoch oddelených komunikačných liniek opatrených samostatnými zosilňovačmi, z ktorých je každý použitý na komunikáciu v jednom smere. Výsledkom sú vysoké náklady na toto-spojenie.

Boli vykonané pokusy na získanie obojsmerného zosilnenia pomocou využitia jedného jednosmerného zosilňovača vybaveného schopnosťou ponúkanou zosilňovačmi s fluorescenčným dopantom na zosilnenie signálov v rôznych vlnových dĺžkach nezávislým spôsobom. Obojsmerný zosilňovač založený na tomto princípe je popísaný v článku od S. Seikai, nazvanom: Novel Optical Circuit Suitable for Wavelength Division Bidirectional Optical Amplification, zverejnenom v Electronics Letters, roč. 29, číslo 14, 8. júl 1993, str. 1268 - 1270. Toto je zariadenie, ktoré je umiestnené pozdĺž prenosového vedenia optického vlákna, v ktorom sú dva signály s rôznymi vlnovými dĺžkami, šíriace sa v opačných smeroch a ktoré je opatrené selekčnými spojkami vlnových dĺžok a jednotkou jednosmerného známeho typu, prepojené optického vlákna. Obidve zosilňovača s vláknom s dopantmi, navzájom pomocou úsekov pasívneho vlnové dĺžky signálu sú vnútorné zosilnené pásma vlákna s dopantmi. Cez selektívne spojky sú signály s rôznymi vlnovými dĺžkami vpustené do rôznych optických ciest prenosu. Dve optické cesty prenosu splývajú iba v časti zodpovedajúcej zosilňovaciemu vláknu, ktoré je vedené cez dva signály v rovnakom smere. Zariadenie, ktoré je podrobnejšie popísané ďalej, vykazuje problémy s nestabilitou v prípade vnútornej reflexie v priestore jednej z vlnových dĺžok šíriacich

I sa signálov. Tento problém môže byť odstránený iba pomocou ďalších filtrov, ktoré môžu byť prestaviteľné. Výsledkom je veľmi zložitá konštrukcia a je potrebné použiť zariadenie pre nepretržitú a precíznu úpravu uvedených filtrov.

Podstata vynálezu

Vyššie uvedené nedostatky sú do značnej miery ,odstránené riešením podľa tohto vynálezu, týkajúceho sa obojsmerného optického zosilňovača obsahujúceho:

- jednotku optického zosilnenia, obsahujúcu aspoň jeden optický izolátor, majúci zosilnené pásmo vlnovej dĺžky,

- dva optické vstupné a výstupné porty pre aspoň dva optické signály, majúce opačný smer šírenia, uvedené signály majú prvú a druhú vlnovú dĺžku za sebou, pričom vlnové dĺžky sú navzájom oddelené a obsahujú uvedené zosilnené pásmo vlnovej dĺžky.

- dve prvé a dve druhé optické selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce prvú vlnovú dĺžku a druhé priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku, pričom prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky pásmo vlnovej dĺžky sa navzájom je pripojená medzi dva opačné uzly obvodu, ku ktorého ďalším opačným uzlom a výstupné porty, v uzloch mostíkového obvodu sú prítomné prvé a druhé optické selektívne spojky, ktorého podstatou je, že prvé a druhé selektívne spojky sú umiestnené symetricky k zosilňovacej jednotke a vstupným a výstupným portom daných optických signálov.

a druhé priepustné neprekrývajú,

- jednotka zosilnenia optického mostíkového sú pripojené vstupné

Vo výhodnom uskutočnení obsahuje zosilňovacia jednotka aspoň jedno optické vlákno dopované erbiom.

Vlákno obsahuje s výhodou medzi dopantmi kysličník hlinitý a germánium, hlavne vlákno medzi dopantmi obsahuje kysličník hlinitý, germánium a lantán.

Uvedené priepustné pásmo selektívnych spojok je s výhodou aspoň 10 nm široké.

V jednotlivých riešeniach aspoň jedno z priepustných pásiem obsahuje aspoň dva signály s rôznymi vlnovými dĺžkami.

Vo výhodnom uskutočnení majú selektívne spojky vlnových dĺžok výkonostný ukazovateľ rovný alebo vyšší ako 0,5.

Vynález sa d’alej týka obojsmerného optického zosilňovača obsahujúceho:

- jednotku optického zosilnenia, obsahujúcu aspoň jeden optický izolátor majúci zosilnené pásmo vlnovej dĺžky,

- dva optické vstupné a výstupné porty pre aspoň dva optické signály, majúce opačný smer šírenia, uvedené signály majú prvú a druhú vlnovú dĺžku za sebou, pričom vlnové dĺžky sú navzájom oddelené,

- aspoň dve optické selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce priepustné pásmo vlnovej dĺžky obsahujúce prvú vlnovú dĺžku a odrazové pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku, pričom pásma vlnových dĺžok sa navzájom neprekrývajú,

- jednotka zosilnenia je pripojená medzi dva opačné uzly optického mostíkového obvodu, ku ktorého ďalším opačným uzlom sú pripojené vstupné a výstupné porty, pričom mostíkový obvod tvorí aspoň jednu spätnoväzobnú slučku, obsahujúcu zosilňovaciu jednotku a nie viac ako tri uvedené spojky, ktorého podstatou je, že usporiadanie uvedených selektívnych spojok vlnovej dĺžky je také, že každá zo spätnoväzobných slučiek má celkové zoslabenie väčšie ako zosilnenie zosilňovača v každej vlnovej dĺžke obsiahnutej v zosilňovanom pásme pri reflektivite aspoň 15 dB v jednom zo vstupných a výstupných portov, pri absencii filtračných prvkov.

=

Vo výhodnom uskutočnení tohto ďalšieho riešenia uvedeného vynálezu sa obojsmerný optický zosilňovač vyznačuje tým, že optický mostíkový obvod obsahuje dve selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce prvé priepustné pásmo a dve selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce druhé priepustné pásmo, umiestnené v uzloch obvodu samostatne·, pričom spojky sú umiestnené symetricky k zosilňovacej jednotke.

Vynález sa ďalej týka obojsmerného optického zosilňovača obsahujúceho:

- dva optické vstupné a výstupné porty pre aspoň dva optické signály, majúce opačný smer šírenia, uvedené signály majú prvú a druhú vlnovú dĺžku za sebou, pričom vlnové dĺžky sú navzájom oddelené a obsahujú uvedené zosilnené pásmo vlnovej dĺžky,

- dve optické selektívne spojky vlnovej dĺžky jedného typu a dve optické selektívne spojky vlnovej dĺžky druhého typu,

- majúce jednotlivo prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky obsahujúce prvú vlnovú dĺžku a druhé priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku, pričom prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky a druhé priepustné pásmo vlnovej dĺžky sa navzájom neprekrývajú,

- majúce jednotlivo jedno odrazové pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku a druhé odrazové pásmo vlnovej dĺžky obsahujúce prvú vlnovú dĺžku,

- majúce každé vlákno spoločný prístup, jedno prístupové vlákno nesúce výstupné signály obsahujúce priepustné pásmo vlnovej dĺžky a jedno prístupové vlákno, nesúce výstupné signály obsahujúce odrazené pásmo vlnovej dĺžky, ktorého podstatou je, že prvý vstupný/výstupný port je prepojený so vstupným vláknom prvej selektívnej spojky prvého typu; vlákno nesúce výstupné signály, obsahujúce priepustné pásmo prvej selektívnej spojky prvého typu, je prepojené k vláknu nesúcemu výstupné signály, obsahujúce odrazové pásmo prvej selektívnej

- ξ> spojky druhého typu; vlákno nesúce výstupné signály, obsahujúce v odrazovom pásme prvé selektívne spojky prvého typu, je pripojené k vláknu nesúcemu výstupné signály, obsahujúce priepustné pásmo druhej selektívnej spojky druhého typu, jednosmerná zosilňovacia jednotka je umiestnená medzi vstupným vláknom prvej selektívnej spojky druhého typu a vstupným vláknom druhej selektívnej spojky druhého typu tak, že optický izolátor umožňuje priechod radiácie v smere z prvej selektívnej spojky do druhej selektívnej spojky druhého typu; vlákno nesúce výstupné signály, obsahujúce v priepustnom pásme prvé selektívne spojky druhého typu, je pripojené k vláknu nesúcemu výstupné signály, obsahujúcemu odrazové pásmo druhej selektívnej spojky prvého typu; vlákno nesúce výstupné signály, obsahujúce odrazové pásmo druhej selektívnej spojky druhého typu, je pripojené k vláknu nesúcemu výstupné signály, obsahujúce priepustné pásmo druhej selektívnej spojky prvého typu; vstupné vlákno druhej selektívnej spojky prvého typu je pripojené k druhému vstupnému/výstupnému portu.

Podlá ďalšieho nároku sa daný vynález týka spôsobu obojsmernej telekomunikácie, obsahujúceho:

- generovanie prvého optického signálu a druhého optického signálu v prvej a druhej vlnových dĺžkach podlá poradia v prvej a druhej vysielacej stanici,

- zavedenie prvého a druhého signálu do opačných koncov optického vlákna telekomunikačnej linky podlá poradia,

- zosilnenie prvého a druhého signálu aspoň raz v optickom zosilňovači umiestnenom na linke,

- príjem prvého a druhého signálu postupne v prvej a druhej prijímacej stanici na opačných koncoch optického vlákna vzhladom k prvej a druhej vysielacej stanici, pričom krok zosilnenia prvého a druhého signálu je vykonaný v jednom optickom zosilňovači, obsahujúcom zosilňovaciu jednotku vlákna, obsahujúcu optický izolátor a obsahujúci:

- vysielanie všetkých uvedených signálov aspoň raz cez prvú selektívnu optickú spojku vlnovej dĺžky a

- odrazenie všetkých uvedených signálov aspoň raz cez druhú selektívnu optickú spojku vlnovej dĺžky, protiprúdom i súprúdom zosilňovacej jednotky, ktorého podstatou je, že vysielacie a odrážacie kroky zaberajú rovnakú sekvenciu pre všetky uvedené signály.

Prehlad obrázkov na výkresoch

Podrobnejšie objasnenie bude vykonané v nasledujúcom popise pomocou priložených výkresov, kde:

Obr. 1 znázorňuje schému zapojenia obojsmerného prenosového vedenia podlá tohto vynálezu.

Obr. 2 znázorňuje schému zapojenia spojovacej jednotky pre vedenie podlá tohto vynálezu.

Obr. 3 znázorňuje selektívnu reflexnú spojku vhodnú pre obojsmerné zosilňovače a jej spektrálnu prenosovú krivku.

Obr. 4 znázorňuje spektrálne krivky zoslabenia prenášaných signálov medzi dvojicou prístupových vlákien selektívnej reflexnej spojky prvého typu.

Obr. 5 znázorňuje schému zapojenia obojsmerného optického zosilňovača známeho z doterajšieho stavu techniky.

Obr. 6 znázorňuje schému zapojenia obojsmerného optického zosilňovača zhotoveného prihlasovatelom.

Obr. 7 znázorňuje podrobnejšiu schému zapojenia obojsmerného optického zosilňovača v jednom uskutočnení podlá vynálezu.

Obr. 8 znázorňuje spektrálne krivky zoslabenia prenášaných signálov medzi dvojicou vstupných vlákien selektívnej reflexnej spojky druhého typu.

Obr. 9 znázorňuje schému zapojenia prenosového vedenia obsahujúceho riešenie podlá vynálezu.

Obr.10 znázorňuje spektrálny prekrývací signál dvoch výstupov obojsmerného optického zosilňovača v prenosovom vedení znázornenom na obr. 9.

Obr.ll znázorňuje graf meranej bitovej chybovosti BER v závislosti od zoslabenia medzi zosilňovačmi a prenosovým vedením z obr. 9.

Obr.12 znázorňuje obojsmerného optického vynálezu.

podrobnejšiu schému zapojenia zosilňovača podlá druhého uskutočnenia

Obr.13 znázorňuje graf prekrytia meraného spektra dvoch výstupov obojsmerného optického zosilňovača pri absencii optických vstupných signálov.

Obr.14 znázorňuje graf prekrytia meraného spektra dvoch výstupov obojsmerného optického zosilňovača pri prítomnosti optických vstupných signálov.

Obr.15 znázorňuje schému zapojenia jednosmernej zosilňovacej jednotky, ktorá môže byt použitá v obojsmernom zosilňovači podlá tohto vynálezu.

Obr.16 znázorňuje schému zapojenia monitorovacieho a riadiaceho systému pre obojsmerný optický zosilňovač.

Príklady uskutočnenia

Ako je vidno na obr. 1, obojsmerné telekomunikačné optické vedenie podlá tohto vynálezu obsahuje dve stanice A a B, z ktorých každá obsahuje príslušné vysielače ΙΑ, 1B a príslušné prijímacie stanice 2A, 2B.

Vysielacia stanica 1A obsahuje hlavne laserový vysielač s prvou vlnovou dĺžkou (napríklad 1533 nm) a vysielacia stanica^! 1B obsahuje hlavne laserový vysielač s vlnovou dĺžkou 2 (napríklad 1556 nm).

Vysielače 1A, 1B sú vysielače s moduláciou vo všetkých smeroch alebo cez vonkajšiu moduláciu podlá požiadaviek vedenia, hlavne pri kontakte s chromatickou disperziou optických vlákien vedenia, ich dĺžkou a predpokladanou rýchlosťou vysielania.

Výstup všetkých vysielačov ΙΑ, 1B je umiestnený hlavne vo vstupe boostera 3 a neskôr do vstupu spojky 4, ktorá je vybraná

- 9 medzi jednotlivými vlnovými dĺžkami uvedených laserových vysielačov ΙΑ, 1B.

Výstup selektívnej spojky 4_, na ktorom sú dve vlnové dĺžky ^1 ^a /^2' multiplexované dohromady do rovnakého vlákna, je pripojený k časti optického vedenia 5, obsahujúceho optické vlákno, pripojené k dvom koncom staníc A a B, každému zvlášť.

Optické vlákno optického vedenia 5 je zvyčajne jednovidové vlákno, bud’ so skokovou zmenou indexu lomu alebo typu s posunutým rozptylom, väčšinou začlenené do zodpovedajúceho optického kábla a jeho celková dĺžka je niekolko desiatok (alebo stoviek) kilometrov medzi jednotlivými zosilňovačmi, kým nie je požadovaná vzdialenosť spojenia pokrytá.

Pozdĺž vedenia 5 je umiestnený obojsmerný optický zosilňovač 6 podía tohto vynálezu.

Hoci je v danom popise uvedený jeden optický zosilňovač, môže byť použitých niekoíko optických zosilňovačov naraz v závislosti od celkovej dĺžky optického spojenia a výkonu jeho rôznych častí; napríklad časť vlákna, umiestnená medzi koncovou stanicou a zosilňovačom alebo medzi dvoma následnými zosilňovačmi, môže byť okolo 100 kilometrov dlhá.

Vysielané optické signály budú generované zdrojom signálu, majúcim schopnosti vysielania ako sú vlnová dĺžka, typ modulácie, i

výkon a navzájom sa odlišujú spojením. Vysielacie stanice ΙΑ, 1B môžu obsahovať vlastnú prepájačiu jednotku, prispôsobenú na prijatie vonkajších optických signálov v originále a ich detekciu a regeneráciu opäť s novými vlastnosťami prispôsobenými vysielaciemu systému.

Predovšetkým prepájacie jednotky generujú príslušné optické pracovné signály, majúce vlnovú dĺžku ^1' % 2 (rovnako nazývané kvôli jasnosti ako signál a ₂ signál), prispôsobené k požiadavkám systému, ako bude popísané d’alej.

-ίον patente US 5,267,073 od toho istého prihlasovateľa, ktorého popis je tu uvedený kvôli názornosti, sú popísané prepájacie jednotky, ktoré obsahujú hlavne vysielací adaptér, schopný prevádzať optický vstupný signál do vhodnej formy pre prenosové optické vedenie a prijímací adaptér na úpravu vysielaného signálu do prijateľnej formy pre prijímaciu jednotku.

Na použitie v systéme podlá tohto vynálezu obsahuje vysielací adaptér ako laser generujúci výstupný signál laser typu s vonkajšou moduláciou.

Obr. 2 znázorňuje schému zapojenia prepájacej vysielacej jednotky typu prispôsobeného na použitie v tomto vynáleze, v ktorej sú kvôli jasnosti optické spojenia znázornené plnou čiarou a elektrické spojenia čiarou prerušovanou.

Optický signál z vonkajšieho zdroja 7 je prijímaný fotodetektorom (fotodiódou) 8 emitujúcim elektrický signál, ktorý je vedený do elektronického zosilňovača 9.

Elektrický výstupný signál zo zosilňovača 9 je vedený do riadiaceho obvodu 10 modulačného žiariča 11 lasera, schopného generovať optické signály vo vopred vybranej vlnovej dĺžke s ohíadom na informácie o vstupnom signále.

Zároveň môže byť vstupný obvod 12 so servisnými kanálmi pripojený k riadiacemu obvodu 10.

Modulačný žiarič 11 lasera obsahuje laser 13 so spojitým vyžarovaním a vonkajší modulátor 14., napríklad Mach-Zenderovho typu, riadiaci vystupujúci signál z riadiaceho obvodu 10.

Obvod 15 preveruje emisnú vlnovú dĺžku lasera 13., udržiava ju na konštantnej, vopred vybranej hodnote a kompenzuje prípadné vonkajšie vplyvy ako je teplota a podobne.

Prepojovácie prijímacie jednotky súčasného typu sú popísané vo vyššie uvedenom patente a sú dostupné u prihlasovateľa pod obchodným menom TXT/E-EM.

Prípadne môžu byt laserové vysielače ΙΑ, IB, laserové vysielače pracujúce na vybraných vlnových dĺžkach, využívajúce lasery DFB 1533 a 1556 nm. V príkladovom vysielaní popísanom d’alej, je použitý hlavne laser DFB 1533 nm, priamo modulovaný 2,5 Gbit/s, spolupracujúci s prijímačom v koncovom zariadení modelu SDH SLX-1/16, od Philips Nederland BV, Gravenhage (NL) a laser DFB 1556 nm so spojitým vytažovaním od Anritsu Corp., 5-10-27 Minato-ku, Tokio (JP).

Ako je vidno na obr. 1, boostery 2 zvyšujú hladinu signálov generovaných vysielačmi ΙΑ, IB na hodnotu dostatočnú k možnosti uvedených signálov pokračovať cez nasledujúcu čast optického vlákna, vyskytujúcu sa pred prijímacou stanicou alebo dostupnými zosilňovacími prvkami, pričom udržiavajú potrebnú výkonovú hladinu až do konca na požadovanej prenosovej kvalite.

Nakoniec popisu tohto vynálezu a pre jeho ďalšie použitie je booster 2 napríklad zosilňovač optického vlákna komerčne dostupného typu, majúci nasledujúce parametre:

- vstupný príkon -5 až +2 dBm

- výstupný výkon 13 dBm

- pracovná vlnová dĺžka 1530 až 1560 nm.

Vhodný model je TPA/E-12 dostupný u prihlasovateía.

Selektívne spojky 4 sú optické prvky, uspôsobené na prevedenie dvoch optických signálov s rôznymi vlnovými dĺžkami do jedného výstupného vlákna a na oddelenie dvoch prekrývajúcich sa signálov v jednom vstupnom vlákne do dvoch optických výstupných vlákien podía poradia, v závislosti od príslušných vlnových dĺžok. Uvedené selektívne spojky sú potrebné na získanie širokého priepustného pásma prispôsobeného na možnosť separácie signálov v dvoch smeroch, pri absencii prepočutí.

Selektívne spojky 21/ 22 môžu byť s výhodou typu znázorneného schematicky podrobne na obr. 3A. Majú štyri optické jednotlivé výstupné vlákna (vstupné alebo výstupné porty) 101, 102, 103, 104 a sú pripojené k selektívnemu odrážaciemu segmentu 105 v ich strednej časti, pričom odrážajúci sa segment 105 sa správa ako prvok s pásmovou priepustnosťou pri vysielaní a pásmo obmedzujúci prvok pri odrážaní; t.j. tento segment 105 je schopný prepúšťať signály majúce vlnovú dĺžku vo vopred danom pásme a odrážať signály, ktorých vlnové dĺžky sú mimo tohto pásma. Vstupný signál do vlákna 10 selektívnej spojky s vlnovou dĺžkou p vo vnútri priepustného pásma segmentu 105 je vedený napríklad bez podstatného zoslabenia k vláknu 103 a rovnako p signály sú prenášané z vlákna 104 do vlákna 102 alebo symetricky z vlákna 103 do vlákna 101 a z vlákna 102 do vlákna 104. Vstupný signál do vlákna 101 s vlnovou dĺžkou mimo tohto pásma je naopak odrazený k vláknu 104 a rovnako tak _r signály z vlákna 102 k vláknu 103 a symetricky z vlákna 104 k vláknu 101 a z vlákna 13 k vláknu 102.

S pomocou obr. 3B bude d’alej popísané priepustné pásmo selektívneho odrazového segmentu 105 alebo, predovšetkým priepustné pásmo selektívnej spojky, ktorej pásma vlnových dĺžok sú uzatvorené s minimálnym zoslabením vlnovej dĺžky pri vysielaní. Pri vysielaní cez selektívny odrazový segment 105 nie je zároveň zoslabenie väčšie ako 0,5 dB s ohladom na súčet zodpovedajúcich zoslabení. Šírka tohto pásma je znázornená na obr. 3B ako -0,5 dB BW.

Rovnakým spôsobom bude ďalej selektívneho odrazového segmentu priepustné pásmo selektívnej spojky, popísané priepustné pásmo

105 alebo, predovšetkým ktorej pásma vlnových dĺžok sú uzatvorené s minimálnym zoslabením vlnovej dĺžky pri odraze.

Pri odraze cez selektívny odrazový segment 105 nie je zároveň zoslabenie väčšie ako 0,5 dB s ohladom na súčet zodpovedajúcich zoslabení.

- 13 Selektívne spojky sú zvolené tak, že aspoň časť ich priepustného pásma a aspoň časť ich odrazového pásma je spojená so zosilneným pásmom obojsmernej zosilňovacej jednotky 6 a ich vlnové dĺžky a Ά 2 ^sú obsiahnuté jednotlivo v uvedenom priepustnom pásme a odrazovom pásme.

Príkladové uskutočnenie vláknami, pričom selektívne uvedené využitie, môžu mať je uvedené so štyrmi vstupnými spojky, prispôsobené pre vyššie iba tri vstupné vlákna, štvrté (označené napríklad 104) zostane nevyužité.

Okrem toho, pre tento príklad je vhodnou selektívnou spojkou model WD1515AY-A3, vyrábaný firmou JDS Fitel Inc., Heston Drive, Nepean, Ontario (CA), ktorého konštrukcia zodpovedá popisu zhotovenému pomocou obr. 3A, pričom je uvedený variant iba s tromi vstupnými vláknami 101, 102, 103.

Pomerné spektrálne krivky zoslabenia sú znázornené na obr.

4A a obr. 4B.

Krivky znázorňujú prinášané zoslabenie na rôznych vlnových dĺžkach, signálu vstupujúceho do stanoveného vlákna selektívnej spojky počas šírenia stanoveným výstupným vláknom. Krivka 4A sa hlavne týka prípadu šírenia signálov medzi vláknami 102 a 103 a znázorňuje podstatné zoslabenie (> 20 dB) pre vlnové dĺžky, obsiahnuté v pásme okolo 10 nm vzhíadom k 153 3 nm a veími malé zoslabenie (okolo 0,5 dB) pre vlnové dĺžky väčšie ako 1543 nm. Krivka 4B, týkajúca sa prípadu šírenia signálov medzi vláknami l

101 a 103, je symetrická vzhíadom k predchádzajúcemu a znázorňuje veími malé zoslabenie (okolo 0,7 dB) pre vlnové dĺžky obsiahnuté v pásme okolo 10 nm vzhíadom k 1533 nm a podstatným zoslabením (> 20 dB) pre vlnové dĺžky väčšie ako 1543 nm.

Pre selektívnu spojku súčasného typu je šírka vyššie definovaného priepustného pásma okolo 10 nm.

Podobne je toto znázornené na obr. 3B, kde je uvedené priepustné pásmo selektívnej spojky pri -20 dB, vlnovej dĺžky je zoslabené nie viac ako 20 k zodpovedajúcemu minimálnemu zoslabeniu pri pričom pásmo dB vzhíadom prenose cez selektívnu spojku.

Šírka tohto priepustného pásma pri -20 dB (-20 dB BW na obr. 3B) je na mieste 20 nm pre selektívnu spojku súčasného modelu.

Výkonostný ukazovatel (F.O.M.) selektívnej spojky, definovaný ako pomer šírky priepustného pásma k šírke priepustného pásma pri -20 dB, je okolo 0,5 u selektívnej spojky súčasného modelu.

Na obr. 5 je znázornená schéma zapojenia známeho obojsmerného zosilňovača vlnovej dĺžky, popísaného vo vyššie citovanom článku Electronics Letters, S. Seikai a kolektív. Schéma zapojenia vychádza z obr. 1 prihlášky.

Zariadenie obsahuje optickú jednosmernú zosilňovaciu jednotku EDFA, štyri selektívne optické spojky vlnovej dĺžky WSC1, WSC8, WSC9, WSC2 a dva optické konektory 106, 107.

Zosilňovacia jednotka EDFA, znázornená na obrázku prihlášky, obsahuje dvojstupňové vlákno dopované erbiom s prvým optickým izolátorom umiestneným medzi dvoma stupňami a druhým optickým izolátorom umiestneným na výstupe druhého stupňa. Oba sú v schéme zapojenia označené ISO.

Selektívne optické spojky vlnových dĺžok sú z doterajšieho stavu techniky známe ako typy JDS1535 (WSC1, WSC2) a JDS 1550 (WSC8, WSC9).

Podía doterajších skúseností nie je rozdiel medzi týmito dvoma typmi.

Selektívne spojky WSC majú dva kanály na vlnových dĺžkach a ^a b ^v blízkosti 1-533 μη a 1.550 μη.

Zosilňovací obvod vytvorený ako súčasť umiestnená medzi konektormi 106, 107, je mostíkový obvod, v ktorom je s výhodou využitá WSC selektívna spojka, ktorej vlastnosťou je schopnosť prepustiť dva optické signály, prichádzajúce z rôznych rohov s rôznymi vlnovými dĺžkami cez zosilňovaciu jednotku EDFA v jednom smere.

Popis sa týka tohto jednoduchého usporiadania, využívajúceho štyri komerčne dostupné (navzájom sa neodlišujúce) selektívne spojky WSC, schopné pracovať v prípade zosilňovačov so zosilnením nižším ako 25 B, zatial čo na zosilnenie väčšie ako 30 dB sa stáva obvod nestabilným vzhíadom k strate v selektívnych spojkách. V ďalšom objasnení tohto problému sa popis týka použitia ďalšej selektívnej spojky WSC4 typu JDS1535 na vstupnej vetve 1.55 μτη slučky a dvoch optických laditeíných filtrov TOF1 a TOF2 na vstupných vetvách kvôli redukcii náhodných emisných šumov. Pokial sú uvedené filtre umiestnené u selektívnych spojok WSC, stáva sa systém nestabilným pri 1.54 μπι pri prechode cez priepustné pásma selektívnej spojky.

Ďalej sú navrhnuté selektívne optické spojky, majúce oveía zložitejšiu konštrukciu. Ešte ďalej sa používajú laditeíné typy filtrov, ktoré umožňujú presné a plynulé prestavenie, a preto je použitie ďalších overovacích prvkov, vytvárajúcich prakticky komplet potrebného usporiadania, ešte viac ťažké.

Zariadenie 6 na obr. 6, znázorňujúcom schému zapojenia, zodpovedá obojsmernému zosilňovaču zhotovenému podlá jedného možného riešenia podlá prihlasovatela.

Toto obsahuje jednu jednosmernú jednotku 20 , ktorá bude popísaná ďalej, dve selektívne optické spojky 21 a 22 vlnovej dĺžky, dva optické konektory 106, 107 a úseky 23, 29 pasívneho optického vlákna.

Ako je vidno na obr. 6, je konektor 106 pripojený k vláknu 101 selektívnej spojky 21. Spojenie medzi vláknom 102 selektívnej spojky 21 a vláknom 102 selektívnej spojky 22 je vykonaný pomocou vlákna 3 a spojenie medzi vláknom 104 selektívnej spojky 21 a vláknom 104 selektívnej spojky 22 je vykonané pomocou vlákna 29. Jednosmerná zosilňovacia jednotka 20 je pripojená medzi vlákno 103 selektívnej spojky 21 a vlákno 101 selektívnej spojky 22 tak, že operačný smer uvedenej jednotky je v jednom smere idúcom od selektívnej spojky 21 k selektívnej spojke 22. Nakoniec konektor 107 je pripojený k vláknu 103 selektívnej spojky 22.

Jednosmerná zosilňovacia jednotka 20 je optická zosilňovacia jednotka, s výhodou typu zosilňovača optického vedenia, vyznačujúca sa tým, že zosilňuje pásmo vlnovej dĺžky, vo vnútri ktorého sú operačné vlnové dĺžky i ^a ₂ ^v °boch smeroch obojsmerného zosilňovača 6 selektované. Vhodným linkovým zosilňovačom je napríklad typ vyrábaný prihlasovatelom pod obchodným menom OLA/E-MW, ktorý bude podrobnejšie popísaný d’alej .

Selektívne spojky 21, 22, sú popísané pomocou obr. 3A.

Selektívne spojky sú také, že vybraná aspoň časť ich priepustného pásma a aspoň časť ich odrazového pásma je spojená vo vnútri zosilňovacej jednotky do zosilneného pásma a potom je vlnová dĺžka vo vnútri uvedeného priepustného pásma a vlnová dĺžka 2 í^{e vo} vnútri zodpovedajúceho odrazového pásma.

Použité selektívne spojky sú napríklad modely WD1557AY-4, vyrábané vyššie uvádzanou firmou JDS Fitel. Toto je model podobný vyššie popísanému modelu WD1515AY-A3, ktorý je, samozrejme, uskutočnený so štyrmi vstupnými vláknami 101, 102, 103, 104. Zodpovedajúce spektrálne krivky zoslabenia medzi vláknami 101 a 104 a medzi vláknami 102 a 103 sú prakticky zhodné s tými, ktoré sú uvedené na obr. 4A. Podobne sú spektrálne krivky zoslabenia medzi vláknami 101 a 103 a medzi vláknami 102 a 104 prakticky zhodné s tými, ktoré sú uvedené na obr. 4B. Pre tieto

' iJ

17 modely selektívnych spojok nadobúda výkonostný ukazovateľ (F.O.M.) hodnotu okolo 0,5.

Optickými konektormi 106, 107 môže byť séria SPC, vyrábaná firmou Seikon Giken, 296-1 Matsuhidai, Matsudo, Chiba (JP).

Ako je vidno z obr. 6, v prípade selektívnej spojky 21 prechádza vstupný signál vlnovej dĺžky do vrstvy vlákna 101 cez selektívnu spojku zmenený a odchádza vláknom 103. Vstup 2i ₂signálu do vlákna 104 je odrazený a poslaný výstupom k vláknu

101. Vstup 2 signálu do vlákna 102 je odrazený a poslaný výstupom k vláknu 103. Práve tak v prípade selektívnej spojky 22, v prípade vstupu signálov do vstupného vlákna 101 s vlnovou dĺžkou , a vlnovej dĺžke 2) 2' 2 signál prechádza cez selektívnu spojku nezmenený a vystupuje z vlákna 103, zatiaí čo signál 2 je odrazený a poslaný k výstupu vlákna 104. vstup signálu do vlákna 103 je odrazený a poslaný k výstupu vlákna

102. 2 signál z vysielacej línie prechádza konektorom 107 a pretože prenáša dva odrazy (22 a 21), je zosilňovaný v zosilňovacej jednotke 20 a po prejdení dvoma ďalšími zosilňovačmi (22 a 21) vystupuje cez konektor 106. signál z vysielacej línie je namiesto toho cez konektor 106 vysielaný cez selektívnu spojku 21, zosilnený a potom odoslaný cez selektívnu spojku 22.

Zariadenie je preto schopné naraz zosilňoval signály s dvoma vlnovými dĺžkami v rôznych smeroch.

V každej vysielacej časti sa preto selektívna spojka správa ako filter s pásmovou priepustnosťou (ako je vidno na obr. 4B) a tak spôsobuje náhodnú emisiu na vlnovej dĺžke, nachádzajúcej sa medzi λ 1 ^a ₂, šíriacej sa spolu so signálmi. Naopak, každý odraz selektívnej spojky sa správa ako filter obmedzujúci pásmo (obr. 4A) a neznižuje náhodné emisie.

Vložením vyššie popísaného obojsmerného zosilňovača 6 do schémy optického zapojenia zodpovedajúceho zapojenia na obr. 1, v ktorom vysielač 1A pracuje na 1533 nm a vysielač 1B pracuje na 1556 nm, pri zosilnení 26,7 dB v každom vlákne 5 bude výkon v pozíciách I, II, III, IV, V, VI znázornených na obr. 1 rôzny. Toto je súhrnne uvedené v nasledujúcej tabuľke 1.

Tabuľka 1

Pozícia	_Λ Výkon (dBm)
/11 -	1533	nm	^2 - 1556 nm
I	+	11		- 19
II	-	15.7		+ 7.7
III	+	7.7		- 15.7
IV	-	19		+ 11
v	-	20
VI				- 20

Alternatívna verzia obojsmerného optického zosilňovača podľa tohto prvého usporiadania je dosiahnutá modifikáciou súčasného usporiadania použitím selektívnych spojok 21¹, 22¹ tak, že sú selektované vlnové dĺžky 2)1^a Ά 2 obsiahnuté v zodpovedajúcich odrazoch a pásmach priepustnosti a prechádzajú súčasne v opačnom smere šírenia signálov ?i 1 ^a ? 2 tak, že je pripojený optický konektor 106 k segmentu vysielacej línie, kde vstupuje signál ^2 ^a optický konektor 107 k segmentu vysielacej línie, kde vstupuje signál _x .

Ako je uvedené na obr. 7, obsahuje druhé možné riešenie obojsmerný zosilňovač, zhotovený podľa prihlasovateľa, obsahujúci dve selektívne optické spojky 31 a 32, jednosmernú zosilňovaciu jednotku 20, dva optické konektory 106, 107, optický izolátor 33 a úseky 34, 35 pasívneho optického vlákna.

Ako je zrejmé z obr. 7, je konektor 106 pripojený k vláknu 101 selektívnej spojky 31. Spojenie medzi vláknom 102 selektívnej spojky 32 a vláknom 102 selektívnej spojky 31 je zaistené pomocou pozdĺžneho vlákna 34., ktoré je opatrené optickým izolátorom 31, pričom optický izolátor 31 je upravený na smerovanie žiarenia iba v smere zo selektívnej spojky 32 do selektívnej spojky 31.

— 19 —

Spojenie medzi vláknom 103 selektívnej spojky 31 a vláknom 104 selektívnej spojky 32 je vykonané pomocou prvkov vlákna 35. Jednosmerná zosilňovacia jednotka 20 je tak pripojená medzi vláknom 104 selektívnej spojky 31 a vláknom 101 selektívnej spojky 32 tak, že pracovný smer uvedenej jednotky je iba zo selektívnej spojky 31 do selektívnej spojky 32. Nakoniec je konektor 107 pripojený k vláknu 103 selektívnej spojky 32.

Jednosmerná zosilňovacia 106, 107 sú rovnakého typu ako popísanom s pomocou obr. 6.

jednotka 20 a optické konektory tie, ktoré sú použité v zariadení

Pracovné z obojsmerného vlnové dĺžky zosilňovača sú

vybrané

K zo v každom zosilneného smere pásma jednosmernej zosilňovacej jednotky 20.

Optický izolátor 33 je typ nezávislý od polarizácie vysielaného signálu, s izoláciou väčšou ako 35 dB a odraživosťou menšou ako -50 dB.

Vhodný izolátor je model DML 1-15 PIPT-A S/N 1016 dodávaný firmou Isowave, 64 Harding Avenue, Dovwr, New Jersey (US).

Selektívne spojky 31 a 32 sú selektívne spojky odrazového typu, podobné tým, ktoré sú popísané s pomocou obr. 3A a sú tak selektívne, že príslušné priepustné pásma sú umiestnené vo vnútri zosilňovacieho pásma jednosmernej zosilňovacej jednotky 20. Priepustné pásma selektívnych spojok 31, 32 obsahujú príslušné vlnové dĺžky _χ a 7^2· Priepustné pásma selektívnych spojok 31, 32 sa okrem iného neprekrývajú. Vlnové dĺžky a ^sanachádzajú vo vnútri príslušných odrazových pásiem selektívnych spojok 32, 31.

Pre selektívnu spojku 31 môže byť využitý model WD1515AX-4, pričom pre selektívnu spojku 32 môže byť využitý model WD1557AY-4, obidva vyrábané firmou JDS Fitel. Charakteristika druhej, podobnej so selektívnou spojkou, popísanou v súvislosti

- 2Ó so zariadením na obr. 6, bola rovnako popísaná. Spektrálne charakteristiky, prv uvedené, sú znázornené na obr. 8A a 8B. Tu sú uvedené krivky podobné tým, znázorneným na obr. 4A a 4B, s popisom zodpovedajúcim popisu k týmto obrázkom. Hlavne výkonostný ukazovateľ (F.0.M.) selektívnej spojky v tomto prípade má hodnotu okolo 0,5. Na rozdiel od prípadov znázornených na obr. 4A a 4B je vlnová dĺžka stredu priepustného pásma selektívnej spojky práve tak ďaleko ako u modelu WD1515AX-4, okolo 1557 nm.

Ako je vidno na obr. 7, v prípade selektívnej spojky 31, jeden signál s vlnovou dĺžkou vo vnútri pásma selektívnej spojky 31, vstupujúcej do vstupného vlákna 101, je odrazený selektívnou spojkou 31 a odchádza vláknom 104. Jeden signál s vlnovou dĺžkou ₂ ^{vo vn}útri pásma selektívnej spojky 32 (a tým mimo pásmo selektívnej spojky 31) , vstupujúci do vlákna 103, je vysielaný a poslaný mimo vláknom 101. Jeden vstupný signál do vlákna 102 s vlnovou dĺžkou ₂ )^e vysielaný a poslaný mimo vláknom 104.

V prípade selektívnej spojky 32 pri vstupných signáloch na vstupnom vlákne 101 s vlnovými dĺžkami a , γ signál prechádza nezmenený cez selektívnu spojku 32 a vystupuje z vlákna 103, pričom ₂ signál je odrazený a poslaný mimo vláknom 104. Vstupný signál do vlákna 103 s vlnovou dĺžkou ₂ í^e odrazený a poslaný mimo vláknom 102.

Signál ₂ z vysielacej línie cez konektor 107 je takto podrobený odrazu 32 a vysielaniu, je zosilnený v zosilňovacej jednotke 20 a opäť je vedený k odrazu 32 a vysielania 31, predtým ako vystúpi konektorom 106. Signál z vysielacej línie cez konektor 106 je odrazený selektívnou spojkou 31, zosilnený a potom vysielaný cez selektívnu spojku 32 ku konektoru 107.

V tomto prípade je zariadenie schopné naraz zosilňovať signály s dvoma vlnovými dĺžkami v rôznom smere.

Selektívne spojky sa takto chovajú v každom pásme ako filtre s pásmovou priepustnosťou, ako je vidno na obr. 4B a obr. 8B, pričom vytvárajú prirodzenú emisiu na vlnových dĺžkach nachádzajúcich sa medzi i ^a ₂ šíriacimi sa dohromady so signálmi. Na rozdiel od všetkých odrazov sa selektívne spojky chovajú ako filtre obmedzujúce pásmo (obr. 4A a obr. 8A) a neznižujú prirodzenú emisiu.

V každom smere šírenia je preto aspoň jedna časť pre prvok zoslabenia prirodzenej emisie.

Ďalej, optický izolátor zastavuje prirodzenú emisiu, šíriacu sa z vlákna 102 selektívnej spojky 31 do vlákna 102 selektívnej spojky 32, ktorá môže byť rovnako pridaná po odraze k výstupnému signálu ₂ z vlákna 103 samotnej selektívnej spojky ku konektoru 107.

Vyššie popísané zariadenie bolo odskúšané v spojení so simulačnou a vysielacou líniou typu zhodného s typom popísaným s pomocou obr. 1. Prispôsobená skúšobná schéma usporiadania je znázornená na obr. 9 (kde boli prvkom zodpovedajúcim tým z obr. 1 pridelené zhodné vzťahové značky). Schéma obsahovala dve koncové stanice A a B , tri obojsmerné zosilňovače 6 a štyri prestaviteľné zoslabovače 5¹.

Podía tohto vynálezu sú s výhodou použité tri obojsmerné zosilňovače 6 v zapojení znázornenom schematicky na obr. 9. Zároveň boli použité štyri prestaviteíné zoslabovače 5¹simulujúce zoslabenie v časti pasívneho optického vlákna. Použité zoslabovače 5¹ boli modely VA5 vyrábané firmou JDS Fitel a počas prvého pokusu boli tieto nastavené tak, aby každý vykazoval zoslabenie 27 dB.

Výkony signálov, smerujúcich v dvoch smeroch s vlnovými dĺžkami 1533 nm a 1556 nm meraných postupne na vstupoch II a III zosilňovača 6 umiestneného uprostred vzdialenosti, boli -14 dBm.

Obr. 10 popisuje spektrum výstupných signálov z obojsmerného zosilňovača. Znázornený graf bol získaný prekrytím zistených spektier postupne v pozíciách II a III, pomocou optického spektrálneho analyzátora modelu MS9030A (mainframe - hlavný snímok) a MS9701B (optická jednotka), vyrábané vyššie uvedenou firmou Anritsu Corp.

Pomer signál/šum meraný v pásme 0,5 nm bol 24,2 dB pre signál 1533 nm a 28 dB pre signál 1556 nm.

Ďalší pokus bol vykonávaný bez zmeny zoslabenia prestaviteľných zoslabovačov 5 ¹ , bez zmeny všetkých ďalších parametrov. Pre jednu sériu zoslabovacích hodnôt bola meraná bitová chybovosť BER prenosovej linky pre 1533 nm signál modulovaný na 2,5 Gbit/s. Výsledky sú znázornené na obr. 11, kde je meraná bitová chybovosť BER na y-novej osi uvedená v závislosti od zoslabenia (v dB) medzi každou dvojicou obojsmerných zosilňovačov nasledovne: pokial bude zrejmé, že hodnota zoslabenia je nižšia ako 27 dB, je hodnota meranej bitovej chybovosti menšia ako

Alternatívna verzia obojsmerného optického zosilňovača podlá tohto uvádzaného druhého usporiadania je dosiahnutá modifikáciou uvedeného usporiadania použitím selektívnych spojok 31¹, 32¹ tak selektovane, že vlnové dĺžky 2' X sú obsiahnuté v zodpovedajúcich priepustných pásmach a vlnové dĺžky p ₂sú obsiahnuté v zodpovedajúcich odrazových pásmach a v navzájom obrátených smeroch šírenia signálov > i ^a Τ' 2, ktoré sú prepojené optickým konektorom 106 so segmentom prenosovej linky, z ktorého vychádza signál ^2 ^a optickým konektorom 107 so segmentom prenosovej linky, z ktorého vychádza signál χ.

V súlade s obr. 12 obsahuje tretia schéma zapojenia obojsmerného zosilňovača, skúšaného prihlasovatelom, štyri selektívne optické spojky 121, 122, 123, 124, jednu jednosmernú zosilňovaciu jednotku 20, dva optické konektory 106, 107 a časti 125, 126, 127, 128 pasívneho optického vlákna. Jednotlivé prvky sú navzájom pospájané pomocou optického zapojenia do mostíkov.

spojky

121 a

12, je

121.

vláknom vlákna 125.

121 a

Ako je vidno na obr.

103 selektívnej selektívnej spojky vykonané pomocou selektívnej spojky vykonané pomocou vlákna 20 je umiestnená medzi a vláknom 103 selektívnej smer uvedenej zosilňovacej spojky 122 k selektívnej spojke 124♦ selektívnej spojky vykonané pomocou selektívnej spojky vykonané pomocou k vláknu 103 selektívnej spojky konektor 106 pripojený k vláknu

Spojenie medzi vláknom 101 102 selektívnej spojky 122 je Spojenie medzi vláknom 102 101 selektívnej spojky 124 je zosilňovacia jednotka spojky 122 že pracovný selektívnej vláknom 101 vláknom

128. Jednosmerná vláknom 103 selektívnej spojky 124 takým spôsobom, jednotky

122 a vláknom vlákna 126.

124 a vláknom

102 je raz od

Spojenie medzi selektívnej spojky 123 je

Spojenie medzi vláknom 102 101 selektívnej spojky 123 je vlákna 127. Konečne, konektor 107 je 123.

pripojený

Jednosmerná zosilňovacia jednotka 20 a optické konektory 106, 107 sú rovnakého typu ako tie použité v zariadení popísanom pomocou obr. 6 a obr. 7.

Pracovné vlnové dĺžky 'λ _x a 7\ 2 v každom smere z obojsmerného zosilňovača sú vybrané zo zosilneného pásma jednosmernej zosilňovacej jednotky 20.

Selektívne spojky 121, 122, 123, 124 sú selektívne spojky odrazového typu, ako je popísané s pomocou obr. 3A v uskutočnení s troma vstupnými vláknami 101, 102 a 103♦ Spojky sú selektované tak, že aspoň časť príslušného priepustného pásma a aspoň časť príslušného odrazového pásma sú prepojené v zosilňovacom pásme jednosmernej zosilňovacej jednotky 20. Spojky 121 a 123 sú pokiaí možno navzájom ekvivalentné a spojky 122 a 124 sú pokiaí možno navzájom ekvivalentné. Priepustné pásmo selektívnych spojok 121, 123 obsahuje vlnovú dĺžku ?\ j. Priepustné pásmo selektívnych spojok 122, 124 obsahuje vlnovú dĺžku ₂· Priepustné pásma selektívnych spojok 121, 123 ďalej nevytvárajú prekrytie s priepustným pásmom selektívnych spojok 122, 124. Vlnová dĺžka ·£ je obsiahnutá v odrazovom pásme selektívnych spojok 122, 124 a vlnová dĺžka ₂ je obsiahnutá v odrazovom pásme selektívnych spojok 121, 123.

Ako je zrejmé z obrázku, sú spojky, ktoré si vzájomne zodpovedajú, rozmiestnené v optickom zapojení do mostíka, v ktorom sa nachádzajú, symetricky vzhíadom k dvom smerom šírenia signálov: selektívne spojky 122 a 124 zaujímajú vertikálny smer v optickom mostíku, do ktorého sú dve koncové časti jednosmernej zosilňovacej jednotky 20 pripojené. Selektívne spojky 121 a 123 zaujímajú vertikálnu polohu v optickom mostíku, do ktorého sú zapojené konektory pre spojenie s vysielacími líniami.

Čo sa týka selektívnych spojok 121, 123, môže byt použitý napríklad model WD1515AY-A3, čo sa týka selektívnych spojok 122, 124 môže byt použitý napríklad model WD1515AX-A3, obidve vyrábané firmou JDS Fitel. Model WD1515AY-A3 bol spektrálne charakteristiky sú znázornené na Model WD1515AX-A3 sa trocha odlišujú od už popísaný a jeho obr. 4A a obr. 4B. modelu 1515AX-4, už popísaného v súvislosti s druhým usporiadaním optického zosilňovača zhotoveného prihlasovatelom v množstve vstupných vlákien. Zodpovedajúce spektrálne charakteristiky sú znázornené na obr. 8A a obr. 8B. Obidva z uvedených modelov majú hodnotu výkonostného ukazovateía (F.O.M.) okolo 0,5.

V súlade s obr. 12, v prípade selektívnej spojky 121, vstupný signál s vlnovou dĺžkou v rozsahu pásma selektívnej spojky, vstupujúcej do vlákna 103. je prenášaný do vlákna 101, vstupný signál do vlákna 102 s vlnovou dĺžkou ₂ je odrazený k vláknu 103.

V prípade selektívnej spojky 122 vstupný signál vstupného vlákna 102 s vlnovou dĺžkou prekračujúcou pásmo selektívnej spojky, je odrazený k vláknu 103, vstupný signál do vlákna 101 s vlnovou dĺžkou ₂ je vysielaný k vláknu 103.

- 25 V prípade selektívnej spojky 123 vstupný signál vstupného vlákna 101 s vlnovou dĺžkou χ vo vnútri pásma selektívnej spojky, je vysielaný k vláknu 103; vstupný signál do vlákna 103 s vlnovou dĺžkou ₂ í^e odrazený k vláknu 102.

V prípade selektívnej spojky 124 vstupný signál vstupného vlákna 103 s vlnovou dĺžkou /X j, prekračujúcou pásmo selektívnej spojky je odrazený k vláknu 102; vstupný signál do vlákna 103 s vlnovou dĺžkou /X ₂ je odrazený k vláknu 101.

Signál _χ z prenosovej linky je cez konektor 106 prenášaný selektívnou spojkou 121, odrážaný selektívnou spojkou 122, zosilňovaný jednosmernou zosilňovacou jednotkou 20, potom odrážaný selektívnou spojkou 124 a prenášaný ku konektoru 107 cez selektívnu spojku 123.

Signál selektívnou zosilňovaný jA 2 z prenosovej linky je cez konektor 197 odrážaný spojkou 123, prenášaný selektívnou spojkou 122, jednosmernou zosilňovacou jednotkou 20, potom prenášaný selektívnou spojkou 124 a odrážaný ku konektoru 106 cez selektívnu spojku 121.

V tomto prípade je zariadenie schopné naraz zosilňoval signály s dvoma vlnovými dĺžkami v rôznom smere.

Signály oboch zosilňovači vždy V priebehu zoslabenie vlnových do dvoch odrazu

0,5 dB, toto použitých selektívne všetkých smeroch šírenia.

dĺžok sú vysielaní každého zlúčené v obojsmernom a do dvoch odrazov.

a prípadne 0,7 zodpovedá vysielania vzniká malé dB, v závislosti od počtu priechodov cez každého (okolo súčastí), spojky, zaisťujúce podobnú odpoveď do zosilňovača vo

Selektívne spojky sa preto chovajú v každom priechode pri prenose ako filtre s priepustným pásmom, ako je vidno na obr. 4B a 8B, pričom vytvárajú spontánnu emisiu vo vlnových dĺžkach, nachádzajúcich sa medzi X ! a ₂, šíriacich sa dohromady so

- 26 signálmi, namiesto toho sa selektívne spojky chovajú ako pásmo obmedzujúce filtre, ako je vidno na obr. 4A a obr. 8A, pričom zmenšujú spontánnu emisiu.

Z tohto dôvodu je výhodné symetrické usporiadanie selektívnych spojok vzhladom k dvom smerom šírenia, v každom smere šírenia priechodu žiarenia pre prvky zoslabujúce spontánnu emisiu, zaberajúcu priestor aspoň dvakrát.

Uvedená konfigurácia obojsmerného zosilňovača je zrejme stabilná a je zbavená oscilácií vlnových dĺžok odlišných od potrebného signálu bez potreby použitia ďalších prídavných filtrov. Hlavne je stabilná s ohíadom na možnosti výskytu čiastočného spätného odrazu vyžarovaného optickými konektormi 106, 107.

Vyššie popísaný zosilňovač je hlavne vhodný v prípade použitia prenosovej linky s optickým vláknom, kde je zosilňovač prepojený s líniou vlákna pomocou prvkov optických konektorov, pričom optické konektory môžu byť. typu, ktorý v priebehu prenosu väčšieho výkonu signálov ním prechádzajúcich zaisťuje optickú kontinuitu samotných signálov. Za zhodných podmienok odráža späť malú časť uvedených signálov (napríklad v prípade nedokonalého klúčovania počas zlého umiestňovania dvoch vlákien zakončených vo vnútri uvedených konektorov).

Vyššie popísané zariadenie bolo skúšané so zmenšeným výkonom vstupného signálu, pod -28 dB na kanáli, pri meranom zodpovedajúcom zosilnení, ďalej na určenie maximálneho zosilnenia pri nesplnených podmienkach zosilňovača. Hodnoty zosilnenia malého signálu, ktoré boli získané na základe takéhoto merania, boli okolo 32 dB.

V jednom príklade uskutočnenia bol zosilňovač testovaný pri ponechaní otvorených optických konektorov 106 a 107 tak, že tieto neboli prepojené s prenosovou linkou. Pri týchto podmienkach mali konektory uvedeného typu spätné odrazy vyžarovania zo zosilňovača

so zoslabením 14 dB.

Na obr. 13 sú znázornené spektrálne krivky signálov vystupujúcich z vlákna 103 selektívnej spojky 121 a vlákna 103 selektívnej spojky 123, zaistené selektívnymi spojkami vlnových dĺžok rovnakého typu, ako bol popísaný vyššie, umiestnenými samostatne pozdĺž vlákna (neznázornené na obr. 12), separujúcimi príslušné vysielané pásma k optickému spektrálnemu analyzéru vyššie popísaného typu.

Pokus bol vykonaný pri celkovej absencii náznaku nestability.

Dá sa konštatovať, že je tu možnosť spätných slučiek, obsahujúcich zosilňovaciu jednotku takto vytvorených pre stredné vlnové dĺžky medzi priepustnými pásmami dvoch typov selektívnych spojok, počas kompletnej separácie pásiem pomocou spojok navzájom a súčasne odrazov ku konektorom. V každom prípade obsahujú aspoň dva priechody cez prvky (selektívne spojky), zoslabujúce uvedené vlnové dĺžky aspoň o 20 dB. Pri týchto podmienkach i za prítomnosti velmi vysokej reflexie na konektoroch sú podmienky vyžadujúce oscilácie ďaleko od začiatku dosiahnutia.

Dá sa konštatovať, že pri použití selektívnych spojok má každý zosilňovač pri zosilnení 40 dB nepatrné oscilačné problémy práve tak, ako keď sú použité konektory s vysokou odrazivosťou.

Vyššie popísané zariadenie bolo rovnako začlenené do druhého príkladu uskutočnenia v spojení simulujúcom prenosovú linku' zhodného typu ako bol popísaný s pomocou obr. 1. Použitá pokusná konfigurácia bola zhodná s konfiguráciou popísanou s pomocou obr. 9 a odkaz je vyhotovený k tomuto popisu.

Použité zosilňovače 6 boli tri obojsmerné zosilňovače podía tohto vynálezu, v konfigurácii popísanej s pomocou zapojenia, znázorneného na obr. 12.

Zoslabovač 5 bol prispôsobený tak, že spôsobil zoslabenie vždy 27 dB.

Výkon signálov, šíriacich sa v dvoch smeroch na vlnových dĺžkach 1535 nm a 1555 nm, meraný na jednotlivých vstupoch I a III zosilňovača 6 umiestneného uprostred vzdialenosti, boli na každom -13 dBm.

Na obr. 14 sú znázornené spektrálne krivky výstupných signálov z obojsmerného zosilňovača: graf bol získaný preložením spektra získaného v pozíciách II a III jednotlivo, pomocou analyzéra optického spektra, popísaného vyššie.

Pomer signál/šum meraný v pásme 0,5 nm bol okolo 26,7 dB pre signál 1535 nm a okolo 25,5 dB pre signál 1555 nm.

Alternatívna verzia obojsmerného optického zosilňovača podía uvedenej tretej konfigurácie je získaná modifikáciou súčasnej konfigurácie pomocou použitia selektívnych spojok 121¹, 122¹, 123¹ a 124' tak selektovaných, že priepustné pásmo selektívnych spojok 122¹ , 124¹ obsahuje vlnovú dĺžku Priepustné pásmo selektívnych spojok 121¹, 123¹ obsahuje vlnovú dĺžku 2· Priepustné pásmo selektívnych spojok 121¹ , 123¹ ďalej nevykazuje prekrytie s priepustným pásmom selektívnych spojok 122 ¹ , 124¹. Vlnová dĺžka je obsiahnutá v odrazovom pásme selektívnych spojok 121¹ , 123 ¹ a vlnová dĺžka 2 3^e obsiahnutá v odrazovom pásme selektívnych spojok 122 ' , 124¹ a simultánnym prevrátením smeru šírenia signálov γ) _χ a ₂ (tak, že je pripojená optická spojka 106 k prenosovej linke segmentom, z ktorého signál 7\ 2 prichádza a optická spojka 107 k prenosovej linke segmentom, z ktorého signál _χ prichádza).

Obojsmerné zosilňovače a obojsmerné telekomunikačné systémy podía tohto vynálezu až doteraz popísané sú prispôsobené na vysielanie signálov majúcich rôznu vlnovú dĺžku v rôznych smeroch.

- 29 Rovnaké zariadenia a systémy môžu byť samozrejme využité na obojsmerné zosilnenie signálov prenášaných podlá WDM (multiplex s delením podlá vlnovej dĺžky) techniky tak, že sú vhodne kódované signály v rôznych vlnových dĺžkach prenášané v rôznych smeroch.

V tomto prípade je nutné použité selektívne spojky selektovať takým spôsobom, že príslušné priepustné pásma majú šírku zodpovedajúcu spojeniu dvoch skupín vlnových dĺžok prenášaných signálov v každom smere.

Ďalej, hodnota výkonostného ukazovatela (F.O.M.) selektívnych spojok môže podstatne zvýšiť schopnosť selektívnych spojok oddelovať signály do dvoch skupín vlnových dĺžok, hlavne s hodnotou väčšou ako 0,5.

Ďalej k popísaným selektívnym odrazovým spojkám popísaným pomocou obr. 3A. Uvedený vynález môže byť uskutočnený s využitím selektívnych spojok vlnovej dĺžky iného typu, ktorých uskutočnenie zaisťuje dostatočnú separáciu medzi použitými vlnovými dĺžkami a takto dostatočne vysokú hodnotu výkonostného ukazovatela (F.0.M.).

Podrobnejšie, ako je vidno na obr. 15, je znázornená jednosmerná zosilňovacia jednotka 20, zhotovená na použitie v obojsmernom optickom zosilňovači, obsahujúcom jedno aktívne vlákno 24., dopované erbiom a zodpovedajúci vákuový laser 25, prepojené cez dichroickú spojku 26. Jeden optický izolátor 27 je umiestnený na vstupe vlákna 24 zosilňovača proti prúdu smeru šírenia signálu na zosilnenie, pričom druhý optický izolátor 28 je umiestnený na výstupe zosilňovača.

V alternatívnom uskutočnení môže byť zosilňovač dvojstupňový zosilňovač. V tomto prípade tento d’alej obsahuje druhé aktívne vlákno dopované erbiom, prepojené s príslušnou komorou lasera cez dichroickú spojku. Medzi dvoma stupňami je príhodné umiestnený ďalší optický izolátor.

Vo vyššie popísanom výhodnom uskutočnení bol použitý vákuový laser 25, s výhodou laser Quantum Well typu, majúci nasledujúce vlastnosti:

- emisná vlnová dĺžka

- maximálny optický výstupný výkon

980 nm mW

Lasery vyššie uvedeného typu sú vyrábané napríklad firmou Lasertrón Inc., 37 North Avenue, Burlington, MA (USA).

V tomto prípade je dichroická spojka 26 spojka s tavným vláknom, tvorená jednovidovými vláknami pre pásma vlnových dĺžok 980 nm a 1530 až 1560 nm, so zmenou optického výstupného výkonu < 0,2 dB, závislého od polarizácie.

Dichroické spojky tohto typu sú známe a komerčne vyrábané napríklad firmou Gould Inc., Fibre Optic Division, Baymeadow Drive, Glem Burnie, MD (USA) a firmou Sifam Ltd., Fibre Optic Division, Woodland Road, Torquay, Devon (GB).

Optické izolátory 27 a 28 sú optické izolátory typu nezávislého od polarizácie vysielaného signálu s izoláciou väčšou ako 35 dB a odrazivosťou menšou ako -50 dB. Vhodným izolátorom je model MDLI-15PIPT-A S/N, dodávaný firmou Isowave.

Vyššie popísaný linkový zosilňovač má zosilnenie okolo 25 dB pri bežných pracovných podmienkach (vstupný signál s -23 dBm výkonom v každom smere zodpovedajúci celkovému -20 dBm). Výsledný optický výstupný signál pri saturovaných podmienkach je okolo 11 dB.

Vo výhodnom uskutočnení je v linkovom zosilňovači vyššie popísaného typu použité aktívne vlákno dopované erbiom, ako je detailne popísané v talianskej patentovej prihláške číslo M194A 000712 zo 14. apríla 1994 od rovnakého prihlasovatela, ktorá je uvedená v odkazoch a ktorých obsah je ďalej sumarizovaný.

Zloženie a optické vlastnosti použitého vlákna sú prehladne uvedené v nasledujúcej tabuľke 2.

Tabulka 2

Vlákno	A12θ3 wt% (mól%)	Wt%	GeO₂(móí%)	^La2°3 wt% (mól%)	Er₂Oo NA wt% (mól%)	λ nm
A	4 (2.6)	18	(11.4)	1 (0.2)	0.2 (0.03) 0.219	911

kde wt = (priemer) hmotnostné percentá kyslíka v jadre mol% = (priemer) mólové percentá kyslíka v jadre NA = číselná apertúra (nl² - n2²)¹⁷² _c = medzná vlnová dĺžka (LP11 medzná)

Analýza zloženia bola vykonaná na polotovaroch (pred natočením vlákien) pomocou mikroanalýzy kombinovanej so skanovacím elektrónovým mikroskopom (SEM Hitachi). Analýzy boli vykonané pri 1300 násobnom zväčšení v samostatných bodoch rozmiestnených pozdĺž priemeru a vzdialených navzájom o 200 μιη.

Uvedené vlákno bolo vyrobené pomocou techniky pokovenia vo vákuu v kremennej rúrke.

Včlenenie germánia ako dopantu do matrice SiO₂ jadra vlákna je vykonané počas syntéz.

Včlenenie erbia, hliníka a lantánu do jadra vlákna bolo vykonané technikou dopovania v roztoku, pri ktorej je vodný roztok chloridových dopantov uvedený do kontaktu so syntézovaným materiálom jadra vlákna, pričom je tak ponechaný, kým nedôjde k pretvoreniu polotovaru.

Podrobnejšie informácie o technike dopovania v roztoku môžu byť získané napríklad v patentovom spise US 5,282,079, ktorý je tu uvedený v odkazoch.

Vo vyššie uvedených príkladoch bolo aktívne vlákno 24 dlhé okolo 12 m.

Zatiaľ čo sú najlepšie výsledky dosiahnuté pri využití vyššie popísaného vlákna, čistotou sú dosiahnuté rôzne vlnové dĺžky. V experimentálnom uskutočnení prihlasovatela so zosilňovačmi používajúcimi vlákna typu Al/Ge vykazujú znázornené možné výsledky.

Kvôli zaisteniu funkčnosti zosilňovacej jednotky a vykonávania požadovaných činností a spolahlivosti signálov obsahuje zvyčajne zosilňovacia jednotka na vstupe jednu smerovú spojku 150 s výhodou s pomerom rozdelenia 95/5 k výstupu, ktorá prenáša 5 % vstupného výkonu, je poslané k príslušnej fotodióde 151. Na výstupe zosilňovacej jednotky je d’alej umiestnená druhá smerová spojka 152, s výhodou s pomerom rozdelenia 99/1, s vláknom nesúcim 1 % signálu, prepojená s príslušnou fotodiódou 153.

Vhodnými smerovými spojkami sú spojky s tavným vláknom, dodávané napríklad firmou E-Tek Dynamics Inc. 1885 Lundy Ave., San Jose, CA (USA).

Elektrické výstupy fotodiód 151 a 153 sú spojené s elektronickou riadiacou jednotkou, ktorá nie je znázornená.

Táto konfigurácia je schopná zaistiť,funkčnosť zosilňovacej jednotky pri zaistení požadovanej spoíahlivosti zariadenia. Hoci, ak je použité vyššie popísané obojsmerné usporiadanie, neponúka oddelenú informáciu na signále šíriacom sa v dvoch smeroch.

Za účelom umožnenia simultánnej zmeny optického vstupného a výstupného výkonu do a zo zosilňovača v dvoch smeroch, sa používa usporiadanie znázornené na obr. 16.

Ako je vidno na uvedenom obr. 16, obojsmerný zosilňovač 6 prv popísaného typu obsahuje optickú zosilňovaciu jednotku bez skúšobného zariadenia, ako je znázornené v bloku 154 na obr. 15. Obojsmerný zosilňovač 6 je umiestnený medzi dve smerové spojky 155 a 156, zvyčajne s pomerom separácie 92/8. Výstupy spojok, nesúce najmenší optický výkon (2 %), sú prepojené so zodpovedajúcimi skúšobnými fotodiódami 157, 158, 159, 160.

Vhodnými smerovými spojkami sú spojky s tavným vláknom, vyrábané vyššie uvedenou firmou E-Tek Dynamics, napríklad.

Ako je znázornené v schéme zapojenia na obr. 16, majú smerové spojky štyri vstupné/výstupné porty, umiestnené symetricky tak, že signál vlnovej dĺžky (šíriaci sa na obrázku zlava doprava) vstupuje do spojky 155, je rozdelený pomerným dielom medzi výstupný port, pripojený k zosilňovaču 6 (98 %) a výstupný port pripojený k fotodióde 158 (2 %). Podobne signál 2 vlnovej dĺžky (šíriaci sa na obrázku sprava doíava) vstupuje do spojky 156, je rozdelený pomerným dielom medzi výstupný port, pripojený k linke (98 %) a výstupný port, pripojený k fotodióde 159 (2 %).

Toto umožňuje merať, hodnotu optického výkonu vlnovej dĺžky signálu 1/ vstupujúcej do zosilňovača na fotodióde 158 a hodnotu optického výkonu vlnovej dĺžky signálu vystupujúcej zo zosilňovača na fotodióde 159. Týmto sú získané kompletné informácie o činnosti šírenia v kanáli sprava doíava.

Zhodným spôsobom na vstupný a výstupný fotodiódach 160 a 157 optický výkon vlnovej je meraný príslušný dĺžky signálu ₂ šíriaceho sa na obrázku zíava doprava.

Pomer rozdelenia každej smerovej spojky má zhodné hodnoty v oboch smeroch, pripadajúce súmerne k spojkám. Uvedené hodnoty sú vybrané tak, aby bol pridelený dostatočný výkon z prenosovej linky k fotodiódam 158, 160 detekujúcim relatívne nízky výkon vstupujúci do zosilňovača v každom smere, okrem penalizovaného výstupného výkonu zo zosilňovača (vysoký celkový výkon schopný výstupu zo zosilňovača, je v podstate rozdelený na malé frakcie za sebou tak, že fotodiódy 157, 159 môžu dosiahnuť dostatočný výkon k vlastnej činnosti).

Keď pre kanály s prótismerným šírením vlnových dĺžok a 2 v blízkosti 1533 a 1556 nm selektívnej spojky vlnovej dĺžky s priepustným pásmom okolo 10 nm šírke je použité, je žiaduce pre vyššie uvedené selektívne spojky mať úroveň výkonostného ukazovateía (F.O.M.) okolo 0,5.

Pri šírke priepustného pásma -0,5 dB väčšej ako 10 nm bude požadovaná pre selektívne spojky zodpovedajúca vysoká úroveň výkonostného ukazovateía (F.O.M.).

Jednou vlastnosťou zistenie, že zosilňovač uvedeného typu pre dva kanály s oddelenými vlnovými nestability alebo kmitania, jednotky, obsahujúcej optický obsahujúcom dve selektívne priepustné pásmo priepustné pásmo, k zosilňovaču.

riešenia podľa tohto vynálezu je s obojsmerným optickým vláknom vyššie alebo viaceré dĺžkami pomocou izolátor protismerne sa šíriace môže byť zhotovený bez použitia zosilňovacej v mostíkovom zapojení, spojky vlnových dĺžok, majúce prvé a dve selektívne spojky vlnových dĺžok, majúce kde sú selektívne spojky umiestnené symetricky

Vo výhodnom uskutočnení je možné rovnako riešenie podľa tohto vynálezu využiť v prenosovej linke, obsahujúcej niekoľko kanálov pre každý prenosový smer, v takom uskutočnení, kde kanály pre každý smer sú obsiahnuté v priepustnom pásme selektívnych spojok s požadovanou separáciou medzi uvedenými kanálmi.

Podstatou riešenia podľa tohto vynálezu je preto zistenie skutočnosti, že môže byť zosilňovačom obojsmerného typu zabránené vzniku oscilácií. Rovnako pri prítomnosti vysokého stupňa zosilnenia zosilňovacej jednotky, popísanej v tejto prihláške a v prítomnosti lokalizovaných odrazov v jednotlivých pozíciách optického obvodu. Napríklad pri použití optických konektorov

- 35 s relatívne velkou odrazivosťou, kde použité selektívne konektory majú také usporiadanie, že pre všetky vlnové dĺžky nie sú vytvárané slučky, ktoré obsahuje zosilňovacia jednotka s celkovým zoslabením menším alebo rovným maximálnemu stupňu zosilňovača alebo zosilňovacej jednotky v ňom obsiahnutej.

Toto môže byť hlavne jednotlivých prvkov v obvode signál, šíriaci sa v jednom dosiahnuté takým usporiadaním optického zosilňovača, že každý smere, spája odrazy a prenosy v selektívnych optických spojkách v rovnakom rade.

Claims

1. Obojsmerný optický zosilňovač obsahujúci:

- jednotku optického zosilnenia, obsahujúcu aspoň jeden optický izolátor, majúci zosilnené pásmo vlnovej dĺžky.

- dve prvé a dve druhé optické selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce prvú vlnovú dĺžku a druhé priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku, pričom prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky a druhé priepustné neprekrývajú,

- jednotka zosilnenia optického mostíkového sú pripojené vstupné pásmo vlnovej dĺžky sa navzájom je pripojená medzi dva opačné uzly obvodu, ku ktorého ďalším opačným uzlom a výstupné porty, v uzloch mostíkového obvodu sú prítomné prvé a druhé optické selektívne spojky, vyznačujúci sa tým, že prvé a druhé selektívne spojky sú umiestnené symetricky k zosilňovacej jednotke a vstupným a výstupným portom daných optických signálov.

2. Obojsmerný optický zosilňovač podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zosilňovacia jednotka obsahuje aspoň jedno optické vlákno dopované erbiom. ,

3. Obojsmerný optický zosilňovač podlá nároku 2, vyznačujúci sa tým, že vlákno obsahuje medzi dopantmi kysličník hlinitý a germánium.

4. Obojsmerný optický zosilňovač podlá nároku 3, vyznačujúci sa tým, že vlákno obsahuje medzi dopantmi kysličník hlinitý, germánium a lantán.

5. Obojsmerný optický zosilňovač podlá nároku 2, vyznačujúci sa tým, že uvedené priepustné pásmo selektívnych spojok je aspoň 10 nm široké.

6. Obojsmerný optický zosilňovač podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno z priepustných pásiem obsahuje aspoň dva signály s rôznymi vlnovými dĺžkami.

7. Obojsmerný optický zosilňovač podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že selektívne spojky vlnových dĺžok majú výkonostný ukazovatel rovný alebo vyšší ako 0,5.

8. Obojsmerný optický zosilňovač obsahujúci:

- aspoň dve optické selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce prvú vlnovú dĺžku a odrazové pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku, pričom pásma vlnových dĺžok sa navzájom neprekrývajú,

- jednotka zosilnenia je pripojená medzi dva opačné uzly optického mostíkového obvodu, ku ktorého ďalším opačným uzlom sú pripojené vstupné a výstupné porty, pričom mostíkový obvod tvorí aspoň jednu spätnoväzobnú slučku obsahujúcu zosilňovaciu

I jednotku a nie viac ako tri uvedené spojky, vyznačujúci sa tým, že usporiadanie uvedených selektívnych spojok vlnovej dĺžky je také, že každá zo spätnoväzobných slučiek má celkové zoslabenie väčšie ako zosilnenie zosilňovača v každej vlnovej dĺžke, obsiahnutej v zosilňovacom pásme pri reflektivite aspoň 15 dB v jednom zo vstupných a výstupných portov, pri absencii filtračných prvkov.

9. Obojsmerný optický zosilňovač podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že optický mostíkový obvod obsahuje dve selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce prvé priepustné pásmo a dve selektívne spojky vlnovej dĺžky, majúce druhé priepustné pásmo, umiestnené v uzloch obvodu samostatne, pričom spojky sú umiestnené symetricky k zosilňovacej jednotke.

10. Obojsmerný optický zosilňovač obsahujúci:

- jednotku (20) optického zosilnenia, obsahujúcu aspoň jeden optický izolátor, majúci zosilnené pásmo vlnovej dĺžky,

- dva optické vstupné a výstupné porty (106, 107) pre aspoň dva optické signály, majúce opačný smer šírenia, uvedené signály majú prvú a druhú vlnovú dĺžku za sebou, pričom vlnové dĺžky sú navzájom oddelené a obsahujú uvedené zosilnené pásmo vlnovej dĺžky,

- dve optické selektívne spojky (121, 123) vlnovej dĺžky jedného typu a dve optické selektívne spojky (122, 124) vlnovej dĺžky druhého typu,

- majúce jednotlivo prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce prvú vlnovú dĺžku a druhé priepustné pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku, pričom prvé priepustné pásmo vlnovej dĺžky a druhé priepustné pásmo vlnovej dĺžky sa navzájom neprekrývajú,

- majúce jednotlivo jedno odrazové pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce druhú vlnovú dĺžku a druhé odrazové pásmo vlnovej dĺžky, obsahujúce prvú vlnovú dĺžku,

- majúce každé vlákno (103) spoločný prístup, jedno prístupové vlákno (101) nesúce výstupné signály obsahujúce priepustné pásmo vlnovej dĺžky a jedno prístupové vlákno (102), nesúce výstupné signály, obsahujúce odrazené pásmo vlnovej dĺžky, vyznačujúci sa tým, že prvý vstupný/výstupný port (106) je prepojený so vstupným vláknom (103) prvej selektívnej spojky (121) prvého typu; vlákno (101) nesúce výstupné signály, obsahujúce priepustné vlákno prvej selektívnej spojky (121) prvého typu, je prepojené k vláknu (102), nesúcemu výstupné signály, obsahujúce odrazové pásmo prvej selektívnej spojky

39 typu; vlákno odrazovom pásme je pripojené k (102), prvej vláknu pásmo druhej zosilňovacia (103) prvej nesúce výstupné signály, selektívnej spojky (121) i (101), nesúcemu vstupné selektívnej spojky jednotka (20) je selektívnej spojky vláknom (103) druhej selektívnej tak, že optický izolátor umožňuje prvej selektívnej spojky (122) do (124) druhého typu; vlákno obsahujúce v priepustnom pásme druhého typu, je pripojené k obsahujúce odrazové (122) druhého obsahujúce v prvého typu, signály, obsahujúce priepustné druhého typu, jednosmerná umiestnená medzi vstupným vláknom (122) druhého typu a vstupným spojky (124) druhého typu priechod radiácie v smere z druhej selektívnej spojky nesúce výstupné signály, i selektívnej spojky (122) <

(102), nesúcemu výstupné signály, druhej selektívnej spojky (123) prvého typu; vlákno (102), výstupné signály, obsahujúce spojky (124) druhého typu, je pripojené výstupné signály, obsahujúce priepustné spojky (123) prvého typu, vstupné vlákno spojky (123) prvého typu je vstupnému/výstupnému portu.

(101), prvej vláknu pásmo nesúce odrazové pásmo druhej selektívnej k vláknu (101), nesúcemu pásmo druhej selektívnej (103) druhej selektívnej pripojené k druhému

11. Spôsob obojsmernej telekomunikácie, obsahujúce:

- generovanie prvého optického signálu a druhého optického signálu v prvej a druhej vlnových dĺžkach podía poradia v prvej a druhej vysielacej stanici,

- zavedenie prvého a druhého signálu do opačných koncov optického vlákna telekomunikačnej linky podía poradia,

- príjem prvého a druhého signálu postupne v prvej a druhej prijímacej stanici na opačných koncoch optického vlákna vzhladom k prvej a druhej vysielacej stanici, pričom krok zosilnenia prvého a druhého signálu je vykonaný v jednom optickom zosilňovači, obsahujúcom zosilňovaciu jednotku vlákna, obsahujúcej optický izolátor a obsahujúcej:

- odrazenie všetkých uvedených signálov aspoň raz cez druhú selektívnu optickú spojku vlnovej dĺžky, protiprúdom i súprúdom zosilňovacej jednotky, vyznačujúci sa tým, že vysielacie a odrážacie kroky zaberajú rovnakú sekvenciu pre všetky uvedené signály.