SK93895A3 - Optical telecomunicating system - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka telekomunikačného systému obsahujúceho optické zosilňovače, obzvlášť uspôsobeného pre multiplexný prenos s delením podľa vlnovej dľžky (ďalej WDM prenos).

Doterajší stav techniky

Pri WDM prenose je potrebných niekoľko kanálov alebo prenosových signálov, vzájomne na sebe nezávislých, na vysielanie po rovnakom vedení pozostávajúcom z optického vlákna, a to multiplexovaním v oblasti optických kmitočtov. Prenášané kanály môžu byť ako číslicové, tak i analógové a sú vzájomne od seba odlišované, pretože sú každý priradené k určitému kmitočtu. Pri takomto prenose musia byť jednotlivé kanály vzájomne dostatočne ekvivalentné, t.j. žiaden z nich nesmie byť viac alebo menej privilegovaný vzhľadom k ostatným v podmienkach úrovne alebo kvality signálu.

V prítomnosti zosilňovačov, najmä optických zosilňovačov, je požadované, aby kanály mali v podstate rovnakú odozvu na všetky prenášané kanály. Kvôli umožneniu prenosu vysokého počtu kanálov sa okrem toho požaduje, aby pásmo, v ktorom zosilňovač môže pracovať, bolo široké.

Optické zosilňovače sú založené na vlastnostiach fluorescenčnej dotujúcej (dopujúcej) látky a obzvlášť erbia, zavedeného do jadra optického vlákna ako dotujúca látka. Erbium, excitované prívodom svetelnej čerpacej energie, totiž vykazuje vysokú emisiu v pásme vlnových dĺžok zodpovedajúcom rozsahu minimálneho útlmu svetla v optických vláknach na báze oxidu kremičitého.

Keď sa nechá svetelný signál, majúci vlnovú dĺžku zodpovedajúcu takejto vysokej emisii, prechádzať vláknom dotovaným erbiom, kde je erbium udržiavané v excitovanom stave, vyvoláva signál prechod excitovaných atómov na nižšiu úroveň so svetelnou emisiou stimulovanou na vlnovú dĺžku samotného signálu, čím sa vytvára zosilňovanie signálu.

Ak sa vychádza z excitovaného stavu, dochádza k prechodu atómov erbia aj spontánne, čo vyvoláva náhodnú emisiu vytvárajúcu šum pozadia, prekrývajúcu stimulovanú emisiu zodpovedajúcu zosilnenému signálu.

Svetelná emisia vytváraná pripustením svetelnej čerpacej energie do dotovaného (dopovaného) alebo aktívneho vlákna môže nastať pri niekoľkých vlnových dĺžkach typických pre dotujúcu látku, čím vzniká fluorescenčné spektrum vo vlákne.

Aby sa dosiahlo čo najvyššie zosilnenie signálu prostredníctvom vlákna uvedeného typu, spolu s vysokým odstupom signálu od šumu vhodným pre správny príjem samotného signálu, je v optických telekomunikáciách zvyčajne používaný signál, ktorý je generovaný laserovým emitorom a má vlnovú dĺžku zodpovedajúcu v uvažovanom pásme maximu krivky fluorescenčného spektra vlákna, obsahujúceho použitú dopujúcu látku, alebo emisnému vrcholu.

Vlákna dotované erbiom majú oproti tomu emisné spektrum s vrchovom obmedzenej šírky, ktorého znaky sa odlišujú v závislosti od skleného systému, do ktorého je erbium vpravené ako dotujúca látka, a oblasti spektra takejto vysokej intenzity v pásme vlnových dĺžok priľahlé k uvedenému vrcholu, vo vnútri záujmového pásma vlnových dĺžok, že použitie optických zosilňovačov pre zosilňovanie signálov v širokom pásme sa predpokladá ako možné. Známe erbiové vlákna však vykazujú nerovnaký priebeh emisného spektra. Tento nerovnaký priebeh ovplyvňuje možnosť dosahovať rovnomerné zosilnenie po celom zvolenom pásme.

Aby sa dosiahla v podstate plochá krivka zosilnenia, t.j zosilnenie, ktoré je pokial možno konštantné pri rôznych vlnových dĺžkach, vylúčením zdrojov sumu vyplývajúcich zo spontánnej emisie, môžu byť použité filtračné prvky, aké sú popísané napríklad v európskych patentových spisoch EP 426 222, EP 441 211 a EP 417 441 toto istého prihlasovateľa. V týchto patentových spisoch však nie je popísané chovanie zosilňovačov v prítomnosti multiplexovania s delením podlá vlnových dĺžok, a taktiež nie je uvážené chovanie v prítomnosti viacerých zosilňovačov, navzájom spolu spojených v kaskáde.

Profil emisného spektra podstatne závisí od dotujúcich látok prítomných v jadre vlákna za účelom zvýšenia ich indexu lomu, ako je popísané napríklad v patentovom spise USA č. 5 282 079, kde sa uvádza, že fluorescenčné spektrum vlákna dotovaného oxidom hlinitým a erbiom má menej vyhranený vrchol a môže byť presunuté do nižších vlnových dĺžok, ako vlákno dotované germániom a erbiom (maximum je okolo 1532 nm). Takéto vlákno má číselnú apertúru (NA) 0,15.

V EOCC '93, ThC 12.1, str. 1 - 4 je popísané vlákno pre optický zosilňovač, dotované hliníkom a lantánom a majúce velmi nízku schopnosť odozvy na vodík. Popísané vlákno dotované hliníkom má číselnú apertúru (NA) 0,16 a vlákno dotované Al - La má číselnú apertúru (NA) 0,30.

V EOCC '93, Tu 4, str. 181 - 184 sú popísané optické zosilňovače majúce vlákna dotované erbiom. Sú popísané experimenty vykonávané s vláknami, ktorých jadrá sú dotované hliníkom, hliníkom/germániom a lantánom/hliníkom a najlepšie výsledky sa ukazujú pri použití vlákien dotovaných spoločne s hliníkom a lantánom.

V Electronics Letters, 6.06.1991, zv. 27, č. 12, str. 1065 - 1067, je poznamenané, že v optických zosilňovačoch majúcich vlákno dotované erbiom, umožňuje súčasné dotovanie oxidom hlinitým dosiahnuť väčší a plochejší profil zosilnenia. V článku sú popísané zosilňovače majúce vlákno dotované oxidom hlinitým, germániom a erbiom v porovnaní so zosilňovačmi majúcimi vlákno dotované lantánom, germániom a erbiom, a je tu konštatované, že najväčšie sploštenie krivky zosilnenia sa dosahuje v prvom prípade.

V EOCC '91, TuPSl-3, str. 285 -288, je popísané vlákno typu ^A12°3^_si02 dotované erbiom a lantánom, pre účely získania vyššieho indexu lomu a zníženia tvorby zväzkov obsahujúcich ióny erbia. Fluorescencia a spektrálna absorpcia vlákna dotovaného erbiom a lantánom sa ukazuje byť veľmi podobná,

AI2O3-SÍO2 dotovanom erbiom; číselná apertúra dosiahnutá pri koncentrácii erbia 23.10¹⁸ cm^-3.

ako pri vlákne (NA) 0,31 bola

V ECOC '89, Post - Deadline Papers, PDA-8, str. 33 - 36, 10.-14. September 1989 je popísaný experiment uskutočnený s dvanástimi optickými zosilňovačmi zapojenými v kaskáde pri použití vlákna dotovaného erbiom. Bola použitá jediná vlnová dĺžka signálu 1536 nm a uvádza sa, že pre stály chod je potrebné riadenie vlnovej dĺžky signálu rádovo 0,01 nm s ohľadom na to, že znaky BER (bit error rate - meraná bitová chybovosť) sa rýchlo zhoršujú pri menení vlnovej dĺžky signálu.

Patentový spis USA č. 5 117 303 popisuje optický prenosový systém, obsahujúci zreťazené optické zosilňovače, ktoré na základe tu uvádzaných výpočtov poskytujú vysoký odstup signálu od šumu, keď pracujú pri nasýtení. Popísané zosilňovače majú vlákno dotované erbiom s jadrom z oxidu hlinitého a kremičitého a sú použité filtre. Vypočítané chovanie sa vzťahuje na jedinú vlnovú dĺžku a nie je umožňovaný zavádzači signál v širokom pásme vlnových dĺžok poskytujúci rovnaké výkonové vlastnosti.

Patentový spis č. 5 111 334 opisuje viacstupňový zosilňovač, v ktorom sú vlákna v každom stupni od seba odlišné pokiaľ ide o dĺžku, dotujúce látku alebo základný materiál, aby sa dosiahlo maximálne zosilnenie v pásme vlnových dĺžok. Sú zaistené opatrenia pre použitie veľkého počtu stupňov, zodpovedajúcich rôznym vlnovým dľžkám signálu, aby sa získala odozva s nízkym zvlnením. Podľa tohto spisu sa neráta s možnosťou dosiahnuť ploché krivky zosilnenia v širokom pásme vlnových dĺžok so signálmi súčasne privádzaným vláknom jedného typu, majúcim rovnakú vlnovú dĺžku maximálneho zosilnenia pri menení dĺžky vlákna.

súvislosti je treba poznamenať, že vlákna dotované erbiom vykazujú jedinú ktorá je nezávislá od patentový spis nezaoberá vlnovú dĺžku s maximálnym zosilnením, dĺžky vlákna. Okrem toho sa uvedený problémom vykonávania prenosu viacerými zosilňovačmi v kaskáde.

V IEEE Photonics Technology Letters, zv. 4, č. 8, august 1992, str. 920 - 922, A. R. Chraplyvy a kol., je popísaný zosilňovaný WDM systém, v ktorom je vyrovnávanie zosilnenia dosiahnuté pomocou informácie poskytovanej telemetriou. V tomto systéme sa ráta s vyrovnávaním chovania v podmienkach odstupu signálu od šumu (SNR) iteratívnym nastavovaním signálu pri emisii vo vzťahu k signálom na príjme. Spätná informácia je poskytovaná telemetriou.

V Journal of Lightwave Technology, zv. 8, č. 9, september 1990, M. Maeda a kol., sú popísané účinky zmiešavania medzi signálmi v systéme s viacerými vlnovými dĺžkami, ktoré vyplývajú z nelineárnej povahy optických jednovidových vlákien. Článok nerieši problém zosilňovačov vedenia, zapojených v kaskáde.

Patentový spis USA č. 5 088 095 a Electronics Letter, 28. marec 1991, zv. 27, č. 7 rovnakého autora, popisujú spôsoby riadenia zosilnenia v zosilňovači s vláknom dotovaným erbiom, kde je zosilňovač umiestnený v slučkovom sporiadaní lasera, so spätnou väzbou vlnovej dĺžky odlišnej od vlnovej dĺžky signálu, ktorá sa má zosilňovať. Spätnoväzobná slučka je zaistená na použitie v prevádzkových podmienkach zosilňovača a takéto použitie nemá vzťah k návrhovým kritériám zosilňovača.

V patentovom spise USA č. 5 280 383 je popísaný dvojstupňový zosilňovač, v ktorom prvý stupeň pracuje pri podmienkach malého signálu a druhý stupeň pracuje v podmienkach nasýtenia, čím je zaisťovaná kompresia zisku. Dochádza k redukcii v požadovanom čerpacom výkone.

Podstata vynálezu

Podlá vynálezu bolo zistené, že komunikácia môže byť realizovaná multiplexným prenosom s delením podľa vlnových dĺžok pri vysokej celkovej rýchlosti zosilňovaným optickým vedením tak, že sa na vysielacej a prijímacej stanici usporiadajú prostriedky na vykonávanie prevádzania vonkajších signálov na niekoľkých vlnových dĺžkach a opätovného prevádzania rovnakých signálov tak, že budú vykazovať znaky vhodné pre prijímač alebo prijímače, a to v spojení so zosilňovačmi vedenia, majúcimi konštrukčné a prevádzkové znaky prispôsobené na zaisťovanie podmienok rovnomerného zosilnenia pre rôzne kanály.

Vynález prináša optický telekomunikačný systém, obsahujúci vysielaciu stanicu optických signálov, prijímaciu stanicu pre uvedené optické signály, optické vláknové vedenie spájajúce uvedenú vysielaciu a prijímaciu stanicu, pričom uvedené optické vláknové vedenie obsahuje najmenej dva zosilňovače vedenia s aktívnym optickým vláknom alebo vláknami, dotovaným (dopovaným - d'alej dotovaným) vzácnym zeminovým materiálom, zapojené sériovo a opatrené čerpacím prostriedkom alebo prostriedkami pre uvedené aktívne vlákno, ktorého podstatou je, že uvedená vysielacia stanica optického signálu obsahuje generovací prostriedok na generovanie vysielaných signálov na najmenej dvoch vlnových dĺžkach, obsiahnutých v pásme vopred určenej šírky, a prostriedky na vedenie uvedených signálov na jediné optické vláknové vedenie, pričom uvedená prijímacia stanica optického signálu obsahuje oddeíovací prostriedok na oddeľovanie uvedených vysielaných signálov z uvedeného jediného optického vláknového vedenia, pričom najmenej jeden z uvedených zosilňovačov optického vedenia má dotujúce látky v aktívnom vlákne, danú dĺžku aktívneho vlákna a vopred určený výkon čerpacieho prostriedku, takže v kombinácii pôsobí na vstupe uvedenej prijímacej stanice odstup optického signálu od šumu pre uvedené signály, ktorý medzi signálmi rozdielnej vlnovej dĺžky má rozdiel nižší ako 2 dB a je väčší ako 15 dB (s pásmom 0,5 nm) pre každý z uvedených signálov, keď sú uvedené signály súčasne prenášané v prítomnosti celkového optického výkonu vstupujúceho do uvedených zosilňovačov optického vedenia, ktorý je najmenej rovný -16 dBm.

Vo výhodnom vyhotovení sa telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach vyznačuje tým, že vysielacia stanica obsahuje prijímací prostriedok na prijímanie vonkajších optických signálov do aspoň dvoch nezávislých kanálov, prevádzací prostriedok na prevádzanie uvedených optických signálov do elektronickej formy, generovací prostriedok na generovanie vysielacích signálov na rôznych vlnových dĺžkach, závislých od počtu nezávislých kanálov uvedených vonkajších signálov, ktoré reprodukujú uvedené vonkajšie optické signály, a zavádzači prostriedok na zavádzanie uvedených signálov na jediné optické vláknové vedenie. Pritom uvedená prijímacia stanica obsahuje oddelovací prostriedok na oddeľovanie uvedených vysielaných signálov z uvedeného jediného optického vláknového vedenia, prevádzací prostriedok na prevádzanie uvedených prijímaných signálov do elektronickej formy a prostriedok na uskutočňovanie oddeleného vysielania uvedených prijímaných signálov.

S výhodou je uvedené vopred rozšírené cez najmenej 20 určené pásmo vlnových dĺžok nm.

uvedený signálov

S výhodou obsahuje generovanie vysielaných signálov na najmenej štyroch rozdielnych obsiahnutých v uvedenom vopred určenom

Výhodne sú uvedené signály zahrnuté medzi 1536 a 1555 nm.

I generovací prostriedok pre prostriedky na generovanie vlnových dĺžkach pásme vlnových dĺžok.

Najmenej jeden z uvedených optických zosilňovačov má v prednostnom vyhotovení aktívne vlákno celkovej dĺžky nižšej o vopred určenú hodnotu, ako je dĺžka maximálneho zosilnenia pre čerpací výkon, privádzaný čerpacím prostriedkom, s ktorým je spojený. S výhodou je uvedená dĺžka vlákna taká, že keď je zosilňovač pripojený v slučke, v ktorej sa najmenej jedna časť, odchádzajúceho signálu zavádza do zosilňovača, má emisia zo zosilňovača dva stabilné emisné vrcholy na dvoch rôznych vlnových dĺžkach zahrnutých v uvedenom páse, pri vopred určenom výkone uvedeného odchádzajúceho signálu, ktorý je vo vzájomnom stave s pracovným výkonom zosilňovača.

Uvedený generovací prostriedok na generovanie signálov účelne obsahuje pre každý z uvedených vysielaných vysielaných signálov laser s kontinuálnou emisiou, združený s vonkajším modulátorom. Zavádzači prostriedok na zavádzanie uvedených signálov na jediné optické vláknové vedenie oproti tomu obsahuje príslušné optické väzobné členy, ktoré sú selektívne podía vlnovej dĺžky.

Podía ďalšieho znaku vynálezu uvedený oddeíovaci prostriedok na oddeľovanie uvedených vysielaných signálov z uvedeného jediného optického vláknového vedenia na uvedenej prijímacej stanci optického signálu obsahuje zodpovedajúci vláknový delič a pásmovú priepust pre každú z vlnových dĺžok uvedených vysielaných signálov.

S výhodou uvedené zosilňovače optického vedenia, dotované vzácnym zeminovým materiálom, obsahujú najmenej jedno aktívne vlákno dotované erbiom. Účelne obsahuje uvedené aktívne vlákno lantán, germánium a oxid hlinitý ako dotujúce látky na menenie indexu.

Podľa ďalšieho znaku sa vynález vzťahuje na optický vláknový zosilňovač, obsahujúci aktívne vlákno dotované vzácnym zeminovým materiálom, uspôsobené na generovanie svetelnej emisie v rozsahu vlnových dĺžok signálu, v odozve na svetelný prívod pri čerpacej ·> - 9 -. · vlnovej dĺžke, čerpací prostriedok pre uvedené aktívne vlákno, majúce optický výkon vopred určenej hodnoty na uvedenej čerpacej vlnovej dĺžke, kde podía vynálezu uvedené aktívne vlákno má takú dĺžku, že keď signálová časť, z uvedeného aktívneho vlákna je vedená do vstupu samotného aktívneho vlákna v prítomnosti prívodu svetelného čerpacieho prívodu, dochádza k stabilnej emisii na dvoch rozdielnych vlnových dĺžkach v uvedenom pásme vlnových dĺžok, pri vopred určenom celkovom optickom výkone uvedeného odchádzajúceho signálu.

S výhodou je uvedený vopred určený výkon vo vzájomnom vzťahu s pracovným výkonom zosilňovača.

Optický vláknový zosilňovač môže podía zvláštneho vyhotovenia obsahovať jediný zosilňovací stupeň.

Alternatívne optický vláknový zosilňovač obsahuje najmenej dva zosilňovacie stupne zapojené sériovo, z ktorých každý je opatrený zodpovedajúcim aktívnym vláknovým dielom a čerpacím prostriedkom, a vyznačuje sa tým, že uvedená dĺžka aktívneho vlákna je súčtom dĺžok uvedených aktívnych vláknových dielov, a uvedený optický čerpací výkon vopred určenej hodnoty je súčet optických výkonov, vedených uvedeným čerpacím prostriedkom do zodpovedajúcich aktívnych vláknových dielov.

V tomto prípade je, s výhodou, uvedená dĺžka aktívneho vlákna dĺžka vlákna najmenej jedného stupňa, určená na základe čerpacieho výkonu privádzaného do samotného stupňa.

Vynález sa ďalej vzťahuje na spôsob určovania optimálnej dĺžky aktívneho vlákna v optickom zosilňovači, hlavne pre prevádzku v kaskáde v systéme s prenosom na viacerých vlnových dĺžkach, ktorého podstatou je, že sa vytvorí optický zosilňovač majúci vstup a výstup pre optický signál, obsahujúci aktívne vlákno dotované vzácnym zeminovým materiálom a čerpací prostriedok pre uvedené aktívne vlákno s vopred určeným čerpacím výkonom, výstup z uvedeného zosilňovača sa opticky pripojí k jeho vstupu, uvedené aktívne vlákno sa napája svetelnou čerpacou energiou uvedeným čerpacím prostriedkom, čim sa spôsobuje svetelná emisia v uvedenom aktívnom vlákne a vytvára sa emisný signál z uvedeného zosilňovača, riadi sa spektrum optického výkonu uvedeného emisného signálu, a zvolí sa dĺžka uvedeného aktívneho vlákna, pri ktorej uvedené spektrum vykazuje dva stabilné emisné vrcholy na dvoch rozdielnych vlnových dĺžkach vo vopred určenom pásme vlnových dĺžok pri vopred určenom výkone uvedeného emisného signálu.

Podía výhodného vyhotovenia spôsobu podía vynálezu sa medzi opticky spojený výstup a vstup uvedeného zosilňovača vloží optický útlmový prostriedok majúci nastavitelný útlm, pričom uvedený útlmový prostriedok sa nastaví tak, že spôsobí taký útlm uvedeného emisného signálu medzi výstupom a vstupom uvedeného zosilňovača, že výkon uvedeného emisného signálu je rovný uvedenej vopred určenej hodnote.

Uvedená vopred určená hodnota uvedeného emisného signálu je s výhodou vo vzájomnom vzťahu s poskytovaným pracovným výkonom zosilňovača.

V prípade, kedy je uvedený zosilňovač dvojstupňový alebo viacstupňový zosilňovač, sa podía ďalšieho znaku spôsobu podía vynálezu zvolí dĺžka vlákna najmenej jedného z uvedených stupňov.

V prípade, kedy uvedený zosilňovač je dvojstupňový alebo viacstupňový zosilňovač, sa s výhodou zosilňovač prispôsobí tak, že dĺžka aktívneho vlákna najmenej jedného stupňa sa zvolí s maximálnym zosilnením pre čerpací výkon, do neho privádzaný, výstup zosilňovača sa spojí s jeho vstupom, riadi sa spektrum optického výkonu emisného signálu uvedeného zosilňovača v prítomnosti zodpovedajúcich čerpacích výkonov privádzaných do každého zo stupňov a zvolí sa dĺžka aktívneho vlákna najmenej jedného zo stupňov zosilňovača, pri ktorej uvedené spektrum vykazuje dva stabilné emisné vrcholy na dvoch rozdielnych vlnových dĺžkach vo vopred určenom pásme vlnových dĺžok pri vopred určenom výkone uvedeného emisného signálu. Účelne sa zvolí dĺžka aktívneho vlákna samotného koncového stupňa zosilňovača.

Alternatívne sa podľa ďalšieho znaku vynálezu voľba dĺžky aktívneho vlákna vykonáva individuálne pre všetky stupne, z ktorých každý sa samostatne skúša.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v príkladoch vyhotovenia s odvolaním v ktorých znázorňuje:

nasledujúcom na pripojené popise na výkresy, obr. 3 obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

obr.

schému telekomunikačného systému vlnových schému s prenosom na viacerých obr. 1 schému obr. 1 dĺžkach podľa vynálezu, zosilňovača optického prvom usporiadaní, zosilňovača optického druhom usporiadaní, zosi-lňovača vedenia systému podľa vedenia systému podľa v

optického filtrom, schému experimentálneho usporiadania pre určovanie spektrálnej emisie optických vlákien dotovaných erbiom na použitie v optických zosilňovačoch, grafy spektrálnej emisie vlákien, umožňujúce ich vzájomné porovnanie, grafické znázornenie výkonových úrovní signálov vedených experimentoch vykonávaných pri systému podľa schémy na obr. 1, úrovní signálu v po sebe zosilňovacích úrovniach ktorom sú použité zosilňovače schému opatreného dvoj jadrovým na zosilňovací vstup v použití telekomunikačného až 13 grafy výkonových nasledujúcich v experimente, v podľa vynálezu, až 18 úrovne výkonu signálu v po sebe nasledujúcich zosilňovacích stupňoch v experimente, v ktorom sú použité zosilňovače podľa vynálezu s aktívnym vláknom majúcim dĺžku, ktorá nie je optimálna a s predchádzajúcim vyrovnávaním, obr. 19 až 23 diagramy výkonových úrovní signálu v po sebe nasledujúcich zosilňovacích stupňoch v experimente, v ktorom sú použité zosilňovače podľa známeho stavu techniky, obr. 24 kvalitatívne znázornenie podmienok optimálnej voľby pre aktívnu dĺžku signálu v zosilňovači vedenia, obr. 25 schéma zariadenia pre určovanie optimálnej dĺžky aktívneho vlákna v zosilňovačoch vedenia,

obr.	26	graf obr.	emisného spektra zariadenia znázorneného 25 v prípade nedostatočnej dĺžky vlákna,	na
obr.	27	graf	emisného spektra zariadenia znázorneného	na
		obr.	25 v prípade optimálnej dĺžky vlákna,
obr.	28	graf	emisného spektra zariadenia znázorneného	na
		obr.	25 v prípade nadmernej dĺžky vlákna, a
obr.	29	schému prepojovacej jednotky pre vysielaciu stranu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ako je znázornené na obr. 1, optický telekomunikačný systém s prenosom na viacerých vlnových dĺžkach podľa vynálezu je opatrený niekoľkými (štyrmi v znázornenom príklade) zdrojmi la, lb, lc, ld signálu optického pôvodu, kde každý zo signálov označený ako vonkajší signál má svoje vlastné prenosové znaky ako je vlnová dĺžka, typ modulácie a výkon. Signály generované takýmito zdrojmi sú vedené na vysielaciu stanicu 1, pričom každý z nich je vysielaný do príslušnej prepojovacej jednotky 2a, 2b, 2c, 2d, uspôsobenej na prijímanie vonkajších signálov optického pôvodu, pre ich detekovanie a ich nové regenerovanie s novými znakmi prispôsobenými prenosovému systému.

Uvedené prepojovacie jednotky predovšetkým generujú príslušné optické pracovné signály vlnových dĺžok, zahrnutých v užitočnom pracovnom pásme zosilňovačov, uložených za sebou v systéme.

V patentovom spise USA č. 5 267 073 tohto prihlasovateľa, na ktorý sa tu odvolávame ako na súčasť popisu, sú popísané prepojovácie jednotky, ktoré hlavne obsahujú určený na prevádzanie optického vstupného prispôsobenú optickému prenosovému vedeniu, a určený na opätovné prevádzanie signálu do prijímaciu jednotku.

vysielací adaptér, signálu na formu prijímací adaptér formy vhodnej pre

Na použitie v systéme podľa vynálezu vysielací adaptér s výhodou obsahuje laser typu s vonkajšou moduláciou ako laser na generovanie výstupného signálu.

Na obr. 29 je znázornená schéma prepojovacej jednotky pre vysielanie, typu prispôsobeného na použitie v rámci vynálezu, kde sú pre názornosť optické spojenia znázornené plnou čiarou, zatiaľ čo spoje elektrického typu sú znázornené čiarkované. Optický signál z jedného zo zdrojov la, lb, lc, ld, napr. zdroja la, ako je znázornené, je prijímaný fotodektorom (fotodiódou) 41 vysielajúcim elektrický signál, ktorý je vedený do elektronického zosilňovača 42. Elektrický výstupný signál zo zosilňovača 42 je vedený do pilotného obvodu 43 modulovaného laserového emitoru 44, prispôsobeného na generovanie optického signálu na zvolenú vlnovú dĺžku, obsahujúci informáciu o vstupnom signále. Výhodne je pripojený k pilotnému obvodu 43 aj pripúšťací obvod 45 servisného kanálu.

Modulovaný laserový emitor obsahuje laser 46 a vonkajší modulátor 47, napríklad Mach-Zenderovho typu, riadený výstupným signálom z obvodu 43,. Emisná vlnová dľžka lasera 46 je riadená obvodom 48 udržiavajúcim ju konštantnú na vopred zvolenej hodnote a kompenzujúcim možné vonkajšie poruchy, ako je teplota a pod.

Prepojovacie jednotky vyššie uvedeného typu pre príjem sú popísané vo vyššie uvedenom patentovom spise a sú dodávané na trh prihlasovateľom pod označením TXT/E-EM.

Uvedené optické pracovné signály sú preto vedené do kombinačnej jednotky signálov, vysielanie pracovných signálov na prispôsobenej na súčasné vlnových dĺžkach v jedinom optickom výstupnom vlákne 4.

Všeobecne je kombinačná jednotka 2 signálov optické pasívne zariadenie, ktorým sú optické signály prenášané po príslušných optických vláknach superponované na jediné vlákno. Zariadenia tohto typu pozostávajú napríklad z väzobných prvkov so stavenými vláknami, z planárnych optických zariadení, mikrooptických zariadení a pod. Ako príklad je možné uviesť vhodnú kombinačnú jednotku 1x4 SMTC-0104-1550-A-H, dodávanú spoločnosťou E-TEK DYNAMICS Inc., 1885 Lundy Ave, San José, Ca., USA.

Vláknom 4 sú uvedené pracovné signály, ďalej označované ako SI, S2, S3 a S4, vysielané do výkonového zosilňovača 5, ktorý zvyšuje ich úroveň, až dosiahnu hodnoty dostatočné na umožňovanie ich postupovania po nasledujúce optické vláknové časti, ležiace pred novým zosilňovacím prostriedkom, udržiavajúcim dostatočnú výkonovú úroveň na konci na zaisťovanie požadovanej kvality prenosu.

Prvá časť 6a optického vedenia je preto pripojená k zosilňovaču 5 výkonu, ktorá je zvyčajne vytvorená z jednovidového optického vlákna so skokovou zmenou indexu lomu, vloženého do vhodného optického kábla, ktorý je niekoľko desiatok (alebo stoviek) kilometrov dlhý, napríklad 100 kilometrov dlhý.

I keď v niektorých prípadoch môžu byť použité optické vlákna typu s disperzným posunom, na spojenie vyššie uvedeného typu je všeobecne dávaná prednosť vláknam so skokovou zmenou indexu lomu vzhľadom ku skutočnosti, že u vlákien s disperzným posunom bol zistený výskyt nelineárnych medzimodulačných účinkov medzi blízkymi kanálmi, ktoré sú značné, ak je vzdialenosť medzi uvedenými kanálmi veľmi malá.

Na konci prvej časti 6a optického vedenia je prítomný prvý zosilňovač 7a, ktorý je prispôsobený na prijímanie signálov tlmených počas ich dopravy po vlákne a ich zosilňovanie na dostatočnú úroveň preto, aby boli zavádzané na druhú optickú vláknovú časť 6b, majúcu rovnaké znaky, ako predchádzajúca.

Nasledujúce zosilňovače 7b, 7c, 7d vedenia a zodpovedajúce optické vláknové časti 6c, 6d, 6e pokrývajú požadovanú celkovú prenosovú vzdialenosť, až sa dosiahne prijímacia stanica 2, ktorá obsahuje predzosilňovač 9 uspôsobený na prijímanie signálov a ich zosilňovanie, kompenzovanie straty vyplývajúcej z nasledujúcich demultiplexovacích zariadení, až sa dosiahne úroveň výkonu vhodná pre citlivosť prijímacích zariadení.

Z predzosilňovača 9 sa vysielajú signály do demultiplexora 10, ktorým sú signály oddeľované v závislosti od zodpovedajúcich vlnových dĺžok, a sú potom vysielané do prepojovacích jednotiek 10a, 10b, 10c a lOd, prispôsobených pre prenosový systém a pre ich regenerovanie na optické pôvodné znaky alebo iné znaky, vo všetkých prípadoch prispôsobené príslušnému prijímaciemu zariadeniu 11a, 11b, 11c a lld.

Demultiplexor 10 je zariadenie prispôsobené na rozdeľovanie optických signálov vedených do vstupného vlákna, medzi viacero výstupných vlákien a ich oddeľovanie v závislosti od zodpovedajúcej vlnovej dĺžky. Takýto demultiplexor môže byť tvorený deliacou jednotkou s tavné spojenými vláknami, deliacou vstupný signál na signály na niekoľkých výstupných vláknach, konkrétne štyroch vláknach, pričom každý z týchto signálov je vedený do zodpovedajúcej pásmovej priepuste vystredenej na každej z vlnových dĺžok, ktoré sú predmetom záujmu. Napríklad môže byť použitá súčiastka podobná už popísanej kombinačnej jednotke 2 signálu, uložená v obrátenom usporiadaní v kombinácii so zodpovedajúcimi pásmovými priepusťami. Pásmové priepuste vyššie uvedeného typu sú dostupné napríklad od MICRON-OPTICS Inc., 2801 Buford Hwy, Suite 140, Atlanta, Georgia, USA. Vhodný model je model FFP-100.

Popísané usporiadanie predovšetkým poskytuje uspokojivé výsledky, keď sa jedná o prenosy na vzdialenosti okolo 500 km pri vysokej prenosovej rýchlosti ako je 2,5 štyroch multiplexovaných vlnových dĺžkach schopnosť zodpovedajúca Gbitom/sekunda na

Gbitov/sekunda (pri sa získa prenosová každej jednotlivej vlnovej dĺžke), pri použití štyroch zosilňovačov vedenia, zosilňovača výkonu a predzosilňovača. Pre účely vynálezu a pre vyššie uvedené použitie je zosilňovač 5 výkonu napríklad optický vláknový zosilňovač tržného typu, majúci nasledujúce znaky:

- vstupný výkon -5 až +2 dBm

- výstupný výkon 13 dBm

- pracovná vlnová dĺžka 1530 - 1560 nm.

Zosilňovač výkonu nemá vrúbkový filter.

Vhodný model je TPA/E-12 dodávaný prihlasovateľom. Uvedený zosilňovač výkonu používa aktívne optické vlákno dotované erbiom typu Al/Ge/Er.

Pod pojmom zosilňovač výkonu sa rozumie zosilňovač pracujúci pri podmienkach nasýtenia, v ktorých výstupný výkon závisí od čerpacieho výkonu ako je podrobne popísané v európskom patentovom spise EP-439 867, na ktorý sa tu odvolávame.

Pre účely vynálezu a pre vyššie uvedené použitie sa pod pojmom predzosilňovač rozumie zosilňovač vložený na koniec vedenia, spôsobilý zvyšovať signál, ktorý sa vedie do prijímača, na hodnotu vhodne vyššiu ako je prah citlivosti samotného prijímača (napríklad od -26 do -11 dBm na vstupe do prijímača), pričom sa súčasne zavádza čo možno najnižší šum a udržiava sa vyrovnávanie signálu.

V popísanom experimente sa na vytvorenie predzosilňovača použil jednostupňový zosilňovač vedenia používajúci rovnaké aktívne vlákno ako zosilňovače

7a - 7c vedenia, popísaný v nasledujúcom popise a bol osadený v usporiadaní so spoločným šírením. Pre zvláštne praktické realizácie môže byť použitý predzosilňovač výslovne navrhnutý pre zvláštny účel.

Usporiadanie vyššie popísaného prenosového systému je obzvlášť prispôsobené na zaisťovanie požadovaných vlastností, hlavne pre multiplexný prenos podlá vlnových dĺžok po niekoľkých kanáloch, v prítomnosti zvláštnej voíby vlastností zosilňovačov vedenia, ktoré sú jeho časťou, hlavne pokiaľ ide o schopnosť prenášať zvolené vlnové dĺžky bez toho, aby niektoré z nich boli negatívne postihnuté vzhľadom k druhým. Rovnaké chovanie môže byť najmä zaistené pre všetky kanály na vlnovej dĺžke medzi 1530 a 1560 nm v prítomnosti zosilňovačov prispôsobených pracovať v kaskáde, pri použití zosilňovačov vedenia schopných poskytovať v podstate rovnomernú (alebo plochú) odozvu pri rôznych vlnových dĺžkach, ked’ pracujú v kaskáde.

Teraz bude popísaný zosilňovač vedenia. Pre vyššie uvedený účel môže byť zosilňovač určený pre použitie ako zosilňovač vedenia vytvorený podlá schémy znázornenej na obr. 2 a obsahuje aktívne vlákno 12 dotované erbiom a zodpovedajúci čerpací laser 13 pripojený k nemu dichroickým väzobným členom 14,. Na stranu pred vláknom 12 z hľadiska smeru prenosu signálu, ktorý sa má zosilňovať, je umiestnený prvý optický izolátor 15, zatiaľ čo druhý optický izolátor 16 je umiestnený na výstupnú stranu aktívneho vlákna. Pre použitie ako zosilňovač vedenia je výhodný (i keď nie nevyhnutný) dichroický väzobný člen 14 umiestnený na výstupnej strane vlákna 12 tak, aby bol zásobovaný čerpacou energiou protiprúdovo k signálu.

Vo zvláštnom vyhotovení, ako je znázornené na obr. 3, môže byť linkový zosilňovač vytvorený s dvojstupňovým usporiadaním, založeným na zvláštnych požiadavkách použitia, ako je ďalej popísané a znázornené. V takomto vyhotovení obsahuje zosilňovač vedenia prvé aktívne vlákno 17 a zodpovedajúci čerpací laser 18. k nemu pripojený dichroickým väzobným členom 19. Na vstupnej strane vlákna 17 z hľadiska smeru prenosu signálu, ktorý má byť zosilňovaný, je umiestnený prvý optický· izolátor 20, zatiaľ čo druhý optický izolátor 21 je umiestnený na výstupnú stranu aktívneho vlákna. Vhodne, ako je znázornené (ale nie nevyhnutne) tiež v tomto usporiadaní je čerpací laser 18 pripojený na vedenie čerpacej energie protiprúdovo k signálu.

Zosilňovač ďalej obsahuje druhé aktívne vlákno 22 dotované erbiom, združené so zodpovedajúcim čerpacím laserom 23 dichroickým väzobným členom 24., tiež pripojeným v znázornenom príklade pre protiprúdové čerpanie. Ďalej je na výstupnej strane vlákna 22 ďalší optický izolátor 25♦

Čerpacie lasery 13 alebo 18., 23 sú s výhodou lasery typu

Quantum Well, majúce nasledujúce parametre:

emisná vlnová dĺžka

980 nm maximálny optický vstupný výkon P_u = 80 mW (pre dvojstupňové vyhotovenie).

Lasery uvedeného typu sú napríklad vyrobené spoločnosťou LASERTRON Inc., 37 North Avenue, Burlington, Ma., USA.

Dichroické väzobné členy 14 alebo 19., 24 sú väzobné členy so stavenými vláknami, vyrobené z vlákien jednovidových pri vlnovej “'dĺžke 980 nm a v pásme vlnových dĺžok medzi 1530 a 1560 nm, s výchylkou < 0,2 dB v optickom výstupnom výkone závislom od polarizácie. Dichroické väzobné členy uvedeného typu sú známe a dostupné a sú vyrábané napríklad spoločnosťou GOULD Inc., Fibre Optics Division, Baymedow Drive, Glem Burnie, M.D., USA aspoločnosťou SIFAM Ltd.,~Fibre Optic Division, Woodland Road, Torquay, Devon, Veľká Británia.

Optické izolátory 15, 16 alebo 20, 21, 25 sú optické izolátory typu nezávislého od polarizácie prenášaného signálu, s izoláciou väčšou ako 35 dB a odrazivosťou nižšou ako -50 dB. Použité izolátory sú model MDL 1-15 PIPT-A S/N 1016, dostupné od spoločnosti Isowave, 64 Harding Avenue, Dover, N. J., USA.

V popísanom systéme sú zosilňovače vedenia určené pre prevádzku pri optickom celkovom výkone okolo 14 dBm, so zosilnením okolo 30 dB.

Na obr. 4 je znázornené odlišné vyhotovenia zosilňovača pre použitie ako zosilňovač vedenia, kde zodpovedajúce prvky sú označené rovnakými vzťahovými značkami ako na obr. 3. V tomto zosilňovači, ktorého súčasti majú rovnaké znaky, aké boli popísané vyššie, je prítomný vrúbkový filter 26 , ktorý pozostáva z optickej vláknovej časti, majúci dve optické vlákna, vzájomne viazané pri zvolenej vlnovej dĺžke, z ktorých jedno je súosové s pripojenými optickými vláknami a druhé je posunuté a je odrezané na koncoch, ako je popísané v európskych patentových spisoch EP 441 211 a EP 417 441, na ktoré sa tu odvolávame ako na súčasť popisu.

Uvedený filter je dimenzovaný tak, že viaže v posunutom jadre vlnovú dĺžku (alebo pásmo vlnových dĺžok), zodpovedajúcu jednej časti emisného spektra zosilňovača. Odrezanie posunutého vlákna na koncoch umožňuje, aby vlnová dĺžka do neho prenášaná bola rozptýlená v plášti vlákna, takže už nie je znova viazaná v hlavnom jadre.

V znázornenom vyhotovení má dvoj jadrový filter 26, nasledujúce znaky:

pásmo vlnových dĺžok viazané v druhom jadre: BW (-3 dB) « 8-10 nm dĺžka filtra: 35 nm.

Filter bol navrhnutý na dosahovanie maximálneho útlmu pri emisnom vrchole použitého aktívneho vlákna a na sploštenie krivky zosilnenia jednotlivo použitého zosilňovača.

V d’alej popisovaných príkladoch boli alternatívne použité filtre majúce nasledujúce hodnoty:

útlm	pri	As 1530	nm	5 dB alebo
útlm	pri	1532	nm	11 dB.
	Na	použitie	vo	vyššie popísaných	zosilňovačoch boli

vytvorené rôzne typy aktívnych vlákien dotovaných erbiom, ako je podrobne popísané v talianskej patentovej prihláške č. MI94A 000712 rovnakého prihlasovateľa zo 14.4.1994, na ktorú sa tu odvolávame ako na súčasť popisu a ktorej obsah je ďalej zhrnutý.

Tabuľka 1

Vlákno	A12 θ ω hm.%(mól.%)	GeC>2 hm.%(mól.%)	La 2 θ 3 hm.%(mol.%)	Er< hm.'	>θ3 Umól.%)	NA	c
A	4 (2.6)	18 (11.	4)	1 (0.2)	0.2	(0.03 )	0.219	911
B	1.65 (2.6)	22.5 (11.	4)	0 (0)	0.2	(0.03)	0.19	90
C	4 (2.6)	18 (11.	4)	1 (0)	0.2	(0.03)	0.20	1025
D	4 (2.6)	0 (0)		3.5 (0.7)	0.2	(0.03)	0.19	900

hm.% = (priemerný) percentuálny obsah hmotnosti oxidu v jadre

NA c

- (priemerný) percentuálny obsah molov oxidu v jadre = číselná apertúra (nl²-n²)^1//2 = medzná vlnová dĺžka (LP11 medzná).

Boli vykonané analýzy na predvýrobu (pred ťahaním vlákna) mikrosondou kombinovanou s riadkovacím elektrónovým mikroskopom (SEM Hitachi). Analýzy boli vykonávané pri 1300 zväčšeniach na jednotlivých bodoch, uložených pozdĺž priemeru a oddeľovaných od seba 200 μιη.

Uvedené v sklenenej vpravovanie z SiO₂ vo Vpravovanie získalo vlákna boli vyrobená technikou rúrke z kremenného skla. V ako dotujúcej látky jadre získalo počas erbia, oxidu hlinitého a lantánu procesom roztokového dotovania, roztok dotujúcich chloridov uviedol vlákna, keď je predvýrobku. Ďalšie uvedené germánia vláknitom materiálom jadra vytvrdzovaním dotovaní sú

282 078, na ktorý sa napríklad v tu odvolávame

Experimentálne spektrálnej emisie v nanášania vo vákuu uvedených jadrách sa do základnej hmoty syntézneho procesu.

do jadra pri ktorom do styku so v časticovom vlákna sa sa vodný syntéznym stave pred podrobnosti o roztokovom patentovom spise USA č. ako na súčasť popisu.

použité na určovanie je schematicky usporiadanie, uvažovaných vláknach znázornené na obr. 5, zatiaľ čo na obr. 6 sú znázornené diagramy znázorňujúce nameranú spektrálnu emisiu na aktívnych vláknach A,

B, C, D.

Ku skúšanému aktívnemu jadru 29 bola pripojená čerpacia laserová dióda 27 s 980 nm dichroickým väzobným členom 980/1550

28. Emisia vlákna bola zisťovaná optickým spektrálnym analyzátorom 30. Laserová dióda mala výkon okolo 60 mW (vo vlákne 29). Aktívne vlákno bolo okolo 11 m dlhé.

Pre rôzne obsahy erbia vo vláknach a rôzny čerpací výkon môže byť experimentálne určená vhodná dĺžka pre účely merania skúšaním rôznych dĺžok vlákien za účelom maximalizovania výstupného signálového výkonu. Analyzátor optického spektra bol model TQ8345, vyrábaný spoločnosťou Advantest Corp., Shinjuku - NS, Bldg., 2-4-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokio, Japonsko. Meranie sa vykonávalo udržiavaním vlákna s čerpaním pri 980 nm a detekovaním spektra spontánnej emisie vlákna. Získané výsledky sú znázornené na obr. 6, kde krivka 31 zodpovedá vláknu A, krivka 32 zodpovedá vláknu B, krivka 33 zodpovedá vláknu C a krivka 34. zodpovedá vláknu D.

Ako je jasné z diagramov, spektrálna emisia vlákien B, C a C má hlavný vrchol veľkej intenzity s maximom okolo 1532,5 nm a následnú oblasť vysokej emisie pri vyšších vlnových dĺžkach až do približne 1560-1565 nm, so zahrnutím veľmi rozšíreného sekundárneho vrcholu. Porovnanie medzi krivkami 32. a 33 (vlákna B a C) ukazujú väčší obsah oxidu hlinitého vo vlákne zvyšujúci úroveň uvedenej oblasti vysokej emisie. Nahradenie germánia lantánom (vlákno D, krivka 34) umožňuje dosiahnuť ešte vyššiu úroveň v rozsahu 1535-1560 nm.

Oproti tomu bola u všetkých vlákien B, C a D pozorovaná prítomnosť depresie v oblasti d v spektre (umiestnené medzi približne 1535 a 1540 nm), uložená medzi hlavným emisným vrcholom a priľahlo k nemu a sekundárnym emisným vrcholom. V takejto depresii je emisná hodnota nižšia o aspoň 2 dB ako maximálna hodnota emisie v priľahlých oblastiach (t.j. ako hlavný emisný vrchol, tak i sekundárny vrchol), ako je znázornené výškou h pre samotnú krivku 32 , čo však tiež platí pre krivky 34 , 34.

Krivka 31 naproti tomu ukazuje, že v znázornených experimentálnych podmienkach vlákno A v oblasti d nevykazuje značnú depresiu v spektre (alebo tam, kde je depresia zistiteľná, je vo všetkých prípadoch menšia ako okolo 0,5 dB). Krivka 31 tiež ukazuje, že maximálny emisný vrchol vo vlákne A je pri nižších vlnových dĺžkach ako vo vláknach B, C a D, lokalizovaný na okolo 1530 nm a vlákno udržiava vysokú emisnú úroveň až do blízkosti 1520 nm.

Pri boli vytvorené zosilňovače zostavy ako zosilňovača vedenia znázornený na obr. 1, pri 1, 2). Pre účely porovnania z vlákien C v kombinácii použitie aký je použití vlákna A znázornenej na obr. 3 pre v telekomunikačnom systéme, rôznych dĺžkach vlákien (experimenty boli vyskúšané zosilňovače vyrobené s filtrom (zostava z obr. 3).

Vo vykonaných experimentoch bolo prvé aktívne vlákno 17 dlhé okolo 8m. U druhého aktívneho vlákna 22 boli skúšané dĺžky uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Experiment

Zosilňovač schéma

Dĺžka vlákna

Typ vlákna

1	obr.	3	okolo	11	m	A
2	obr.	3	okolo	15	m	A
3	obr.	4	okolo	13	m	C

Pre experimenty 2 a 3 bola určená celková dĺžka aktívneho vlákna nájdením optimálnej hodnoty pre jeden zosilňovač podľa krokov 1, 2 nižšie popísaných spôsobov. Pre experiment 1 bola určená dĺžka vlákna zosilňovačov vedenia podía krokov 1, 2, 3 nižšie popísaných spôsobov. Spektrum signálov privádzaných na vstup zosilňovača výkonu v troch vyhotovených experimentoch je znázornené na obr. 7.

Experiment 1

Obr. 8, 9, 10, 11, 12, 13 znázorňujú zodpovedajúce signálové spektrum na vstupe zosilňovača 7a (obr. 8), na vstupe zosilňovača 7b (obr. 9), na vstupe zosilňovača 7c (obr. 10), na vstupe zosilňovača 7d (obr. 11), na vstupe predzosilňovača 9 (obr. 12) a na výstupe 9 predzosilňovača (obr. 13).

Na vstupe predzosilňovača boli merané odstupy optického signálu od šumu pre rôzne kanály (po optickom pásme 0,5 nm filtra spektrálneho analyzátora) s nasledujúcimi výsledkami:

Vlnová dĺžka nm

9^2 }3 714

Odstup signálu od šumu (SNR) dB

18.2

16.3

16.9

18.1

Je zrejmé, že sa odstupy signálu od šumu odlišujú menej ako 2 dB medzi jednotlivými kanálmi a že okrem toho vykazujú veími vysoké hodnoty. Je pozorované, že odstup signálu od šumu 13 - 14 dB je už dostatočný na zaistenie chybovej úrovne (BER) 10^-12 (čo je referenčná hodnota zvyčajne používaná pre prenosové systémy).

Experiment 2

Experiment 2 sa vykonáva pri podrobení signálov predchádzajúcemu neznázornenými na vyrovnávaniu obr. 1 (vlákno zodpovedajúcimi druhého stupňa tlmičmi sa dĺžkovo neoptimalizuje) a na vstupe zosilňovača 7a vedenia bolo získané spektrum znázornené na obr. 14. Obr. 15, 16, 17 a 18 znázorňujúce zodpovedajúce signálové spektrá na vstupe zosilňovača 7a vedenia (obr. 15), na vstupe zosilňovača 7b (obr. 16), na vstupe zosilňovača 7c (obr. 17), na vstupe zosilňovača 7d a na vstupe predzosilňovača 9 (obr. 18).

Predradený vyrovnávač zaviedol počiatočné maximálne predbežné vyrovnanie približne 7 dB medzi jednotlivé kanály, ako je znázornené na obr. 14, pričom toto predbežné vyrovnanie viedlo ku kompenzovaniu účinkov nasýtenia pri kratších vlnových dĺžkach, ku ktorých dochádza v kaskádových zosilňovačoch. Predbežné vyrovnávanie sa vykonávalo na vyrovnávanie odstupov signálov od šumu (SNR) na výstupe predzosilňovača 9.

V jednotlivých zosilňovacích stupňoch je možné pozorovať redukcie krivky zosilnenia v oblasti kratšej vlnovej dĺžky vzhladom na uvedený vyššie popísaný jav nasýtenia, zatial čo odstup optického signálu od šumu (SNR) každého kanálu sa udržiava na vysokej úrovni (SNR > 15 dB s A = 0,5 nm) až k vstupu do predzosilňovača 9.

Táto vlastnosť sa javí ako prijatelná pri popísaných experimentálnych podmienkach. Pretože sa však požaduje predbežné vyrovnávanie signálov, je systém citlivý na výchylku vstupného signálu. Ak by jeden z nich mal chýbať, objavila by sa nevyváženosť vzhladom k javu zosilňovacej konkurencie vo vláknach zosilňovačov vedenia, pretože by prevládol efekt homogénnej emisie vo vyšetrovaných erbiových vláknach.

Stručne povedané, odčíta podlá javu zosilňovacej konkurencie prítomnosť signálu pri danej vlnovej dĺžke vo vlákne čerpacej energie do signálov vedených do iných vlnových dĺžok, čím je ovplyvňované ich zosilnenie. Keď jeden zo signálov vypadne, je dostupný výkon rozdelovaný medzi ostatné prítomné signály, čim je ovplyvňované zosilnenie. Pretože bolo predbežné vyrovnávanie vykonávané pre všetky štyri kanály spolu, toto potom už neplatí a mohlo by vyvolávať účinky zvyšovania nevyváženosti medzi jednotlivými kanálmi namiesto ich znižovania. Okrem toho pri neprítomnosti predbežného vyrovnávania by odstup signálu od šumu na príjme bol pre niektoré kanály v podstate menší ako 12 dB, čo by bolo neprijatelné.

Experiment 3

Experiment 3 bol vykonávaný v neprítomnosti predchádzajúceho vyrovnávania so zosilňovačom opatreným vrúbkovým filtrom podlá schémy neznázornenej na obr. 4 pri použití vlákna typu C.

Obr. 19, 20, 21, 22 a 23 znázorňujú zodpovedajúce signálové spektrá na vstupe zosilňovača 7a vedenia (obr. 19), na vstupe zosilňovača 7b (obr. 20), na vstupe zosilňovača 7c (obr. 21), na vstupe zosilňovača 7d (obr. 22) a predzosilňovača 9 (obr. 23). Na vstupe predzosilňovača boli merané odstupy optického signálu od šumu pre rozdielne kanály (po optickom pásme 0,5 nm filtra spektrálneho analyzátora). Výsledky sú nasledujúce:

Vlnová dĺžka nm	Odstup signálu od šumu (SNR) dB
^1	11.9
72	10.6
73	18.4
74	18.2

Ako je zrejmé, je medzi kanálmi velmi vysoká nevyváženosť v podmienkach SNR. Najväčší prospech má kanál odlišujúci sa o viac ako 7 dB z kanálu s najmenej priaznivými podmienkami, a naviac u týchto dvoch kanálov je odstup signálu od šumu ovela nižší ako hodnota 14 dB, a preto nedostatočný pre poskytnutie chybovej úrovne (BER) 10^-12. Takáto vysoká nevyváženosť nemohla byť kompenzovaná predchádzajúcim vyrovnávaním.

Z predchádzajúcich experimentov je možné konštatovať, že vlákno A je samotné spôsobilé umožniť dosiahnutie zosilňovačov vhodných pre multiplexný prenos podlá vlnových dĺžok tým, že sa predíde tomu, aby jeden alebo viac kanálov boli postihnuté v neprijateľnej miere, zatial čo vlákno C je neschopné zaistiť rovnaký účinok.

Okrem toho je zrejmé z porovnania medzi experimentom 1 a experimentom 2, že dĺžková výchylka aktívneho vlákna, hlavne aktívneho vlákna druhého zosilňovacieho stupňa, viedla k získaniu zosilňovačov schopných pracovať v kaskáde pri získaní v podstate rovnomerných zosilňovacích podmienok pri rôznych vlnových dĺžkach, hlavne pri neprítomnosti postihnutia kanálov zahrnutých medzi 1535 a 1540 nm, bez predchádzajúcich vyrovnávaní alebo potreby vonkajších zásahov s vyrovnávaním signálov, v dôsledku čoho je tak poskytovaný odstup optického signálu od šumu s vysokou hodnotou.

Bolo skutočne pozorované, že existuje kritická dĺžková hodnota pre aktívne vlákno v zosilňovači pre multiplexný prenos podía vlnových dĺžok s viacerými zosilňovačmi v kaskáde, pri ktorej môže byť dosiahnutá rovnomerná odozva pre rôzne kanály, zatiaľ čo pre rôzne dĺžkové hodnoty aktívneho vlákna je jedna alebo viacero poskytovaných vlnových dĺžok, hlavne na koncoch požadovaného pracovného pásma, podrobená zosilňovacím obmedzeniam. Okrem toho sa ukázalo, že takáto kritická dĺžková hodnota sa neočakávane značne odlišuje od prednostnej hodnoty pre zosilňovač dimenzovaný pre jediné použitie.

Optimálna dĺžka zosilňovacieho vlákna v zosilňovači pre zosilňovač určený pre jediné použitie je zvyčajne identifikovaná na experimentálne zistenie dĺžky, pri ktorej je výstupný výkon maximálny (pre daný čerpací výkon), pri podmienkach malého signálu (t.j. v neprítomnosti saturačného javu).

Obr. 24 napríklad znázorňuje krivku účinnosti ukazujúcu výstupný výkon závislý od dĺžky vlákna druhého stupňa zosilňovača v prv popísanom príklade. Krivka bola získaná experimentovaním s jednotkou obsahujúcou aktívnu vláknovú časť, u ktorej bolo skúšaných niekoľko dĺžok, napájané vstupným výkonovým signálom -20 dBm a Ά = 15557 nm, čerpaným laserovou diódou pri čerpacom výkone 80 mW (rovnaký čerpací výkon, aký bol poskytnutý pre čerpací stupeň v zosilňovači vedenia). Z tejto krivky je možné vidieť, že existuje pomerne široké rozmedzie dĺžky vlákna, vo vnútri ktorého existuje vysoká hodnota výstupného výkonu, ako príklad medzi 15 a 20 m.

Použitie takto dimenzovaného zosilňovača však neumožňuje, ako ukazujú experimenty 2a 3, uspokojivé chovanie v prípade kaskádových zosilňovačov v systéme s viacerými vlnovými dĺžkami. Podía vynálezu však bolo zistené, že zvolením rôznej dĺžkovej hodnoty aktívneho vlákna a hlavne nižšou ako je pokladané za optimálne pre zosilňovač pre jediné použitie, sú výsledky podstatne zlepšené a spojenie s viacerými vlnovými dĺžkami môže byť vykonané bez použitia predvyrovnávania signálu.

Pre účely zistenia optimálnej dĺžky aktívneho vlákna sa skúšobný zosilňovač vloží do skúšobnej zostavy znázornenej na obr. 25. Zosilňovač 35 je vložený do kruhu z optického vlákna, obsahujúceho optický tlmič 36 poskytujúci nastaviteľný útlm, a smerový väzobný člen 37 majúci deliaci pomer 50/50 pri 1550 nm. Takáto zostava tvorí kruhový laser, ktorého emisia je extrahovaná z vetvy 38 väzobného člena 37. Emisia extrahovaná z vetvy 38 môže byť vysielaná zodpovedajúcim optickým vláknom 39 do zodpovedajúceho merača 40 a analyzátora 41 optického spektra.

Skúška bola vykonávaná nasledovne. Len čo bola skúšobná súprava usadená, výstup z väzobného člena sa najprv pripojil k meraču 40 výkonu. Potom sa uviedol zosilňovač do činnosti (t.j. privádzal sa čerpací výkon do zodpovedajúceho aktívneho vlákna alebo vlákien) a útlm poskytovaný premenlivým tlmičom 36 sa nechá postupne meniť, až sa detekuje hodnota výstupného výkonu zodpovedajúca hodnote, pre ktorú je zosilňovač určený, meračom 40 výkonu.

Vlákno 39 sa potom pripojí k spektrálnemu analyzátoru 41. Výsledné spektrum je znázornené pre rôzne dĺžky aktívneho vlákna na obr. 26, 27 a 29, vzťahujúce sa ku skúškam vykonaným s vyššie uvedeným zosilňovačom vedenia pre tri rôzne dĺžky vlákna druhého stupňa,a to 10, 11 a 12 metrov. Pretože straty zavedené do prstenca z tlmiča 36 a väzobného člena 37 sú nižšie ako je maximálne zosilnenie skúšaného vlákna zosilňovača, zosilňovač má sklon ku kmitaniu, čim vzniká laserová emisia v tých spektrálnych oblastiach, ktoré majú maximálnu hodnotu zosilnenia.

Rôzne dĺžkové hodnoty aktívneho vlákna spôsobujú, že určitá oblasť prevláda nad inou. V prípade znázornenom na obr. 26 (príliš krátke vlákno, približne 10 m v danom príklade) má systém stabilnú emisiu s vrcholom pri nízkych vlnových dĺžkach ( = okolo 1531 nm). V prípade znázornenom na obr. 28 (príliš dlhé vlákno s dĺžkou okolo 12 m v danom príklade) má systém stabilnú emisiu s vysokým vrcholom vlnových dĺžok ( = okolo 1557 nm) .

Vykonávaním niekoľkých pokusov, začínajúcich napríklad od dlhého vlákna s jeho postupným skracovaním, môže dosiahnuť situácia znázornená na obr. 27 (zodpovedajúca aktívnemu vláknu s dĺžkou okolo 11 m), kde emisné spektrum vykazuje dva stabilné vrcholy v podstate s rovnakou výškou, a to ako pri nízkej, tak i vysokej vlnovej dĺžke. Takáto situácia zodpovedá dĺžke vlákna prispôsobenej na zaistenie prenosu cez niekoľko vlnových dľžok s kaskádovými zosilňovačmi, pri udržiavaní vyrovnávania medzi rôznymi kanálmi.

Bude zrejmé, že emisné podmienky dvoch stabilných vrcholov môžu nastať i s rozdielnymi hodnotami dĺžky vlákna, ale je možné pozorovať, že takáto podmienka je jednoznačná pre účel určovania optimálnej dĺžky aktívneho vlákna v zosilňovači pre prácu v kaskáde cez viacero vlnových dĺžok, keď sú pracovné podmienky zosilňovača samotného pevne stanovené, hlavne ak je výstupný výkon rovnaký.

Keď výstupný výkon v podstate zodpovedá pracovnému výkonu poskytovanému pre zosilňovač, dĺžka vlákna, dávajúca vznik dvom stabilným vrcholom je tá, ktorá je vhodná pre použitie v kaskádovom systéme s viacerými vlnovými dĺžkami.

Presnosť v určovaní dĺžky vlákna v rozsahu približne 0,5 m, v prípade vyššie uvedeného typu vlákna, je považovaná za dostatočnú pre popísané použitie. Podobné úvahy platia pre pracovný výkon zosilňovača.

Patričnú pozornosť je potrebné venovať skutočnosti, že počas života zosilňovača a systému, v ktorom je zosilňovač vložený, môžu javy rôznej povahy znížiť výkon signálov vstupujúcich do zosilňovača alebo zosilňovačov, napríklad ako výsledok vzrastu útlmu prenášaných signálov a môže preto dochádzať k znižovaniu pracovného výkonu v zosilňovačoch vedenia samotných. Tým sa menia prevádzkové parametre a konečné vlastnosti signálu na prijímacej stanici.

Ak sa vykoná napríklad určenie optimálnej dĺžky vlákna s ohladom na optický vstupný výkon do zosilňovača -16 dBm (alebo vyšší), zodpovedajúci výstupnému výkonu okolo 14 dBm s celkovým zosilnením okolo 30 dB, odstup signálu od šumu, získaný na príjme je lepší ako 15 dB, pokiaí podmienky vo vedení zostávajú nezmenené. Keď vstupný výkon do zosilňovačov vedenia klesá počas životnosti prenosového systému, napríklad v dôsledku rozkladových a tlmiacich javov v optických vláknach alebo iných súčiastkach, napríklad až na hodnotu -18 dBm, bude odstup signálu od šumu na príjme nižší, i keď bude stále vyšší ako 13 dB, čo je dostatočné na poskytovanie hodnoty BER 10^-12.

Je potrebné poznamenať, že prítomnosť jedného alebo viacerých zosilňovačov vo vedení, v ktorom je optický vstupný výkon nižší ako je daná hodnota, môže ovplyvniť chovanie systému ako celku a bude príčinou lokálneho prírastku šumu, ktorý má dopad na prijímaciu stanicu.

Je možné konštatovať, že dĺžka zistená pri takejto skúške je podstatne nižšia ako je dĺžka, ktorá by sa mohla považovať za primeranú v prípade skúšok založených na analýze jediného zosilňovača, ktorým prechádza signál iba raz. V príklade dĺžky vlákna, zisťovanej prostredníctvom posledne uvedenej skúšky (okolo 11 metrov) bola táto dĺžka nižšia o okolo 30 % ako minimálna hodnota vyplývajúca z púheho zistenia dĺžky s maximálnym zosilňovacím ziskom (15 - 20).

Najlepšie výsledky, dosiahnuté s použitím zosilňovačov s dĺžkou vlákna určenou ako bolo uvedené vyššie, sa prisudzujú tomu, že určovanie účinnosti a skúšky založené na jedinom zosilňovači, ktorým prechádza optický signál v jednom priechode, nemôže ukázať jav, vyskytujúci sa pri priechode signálu viacerými kaskádovými jednotkami, v ktorých nevykonané vyrovnania majú sklon byť tým viac zrejmé. Vyššie uvedená skúška oproti tomu umožňuje určenie dĺžky vlákna v zosilňovači, ktorý je schopný dosiahnuť vyrovnaný chod pri priechode viacerými zosilňovačmi.

Je potrebné poznamenať, že optimálna dĺžka aktívneho vlákna v zosilňovači pre účely parametrov, okrem iného signálu, prechádzajúceho podlá vynálezu závisí od niekoľkých od obsahu erbia vo vlákne a výkonu zosilňovačom. Vyššie popísaná skúška však umožňuje stanoviť optimálnu dĺžku vlákna pre konkrétnu stavbu vyšetrovaného zosilňovača, a preto umožňuje stanovenie hodnoty, v ktorej sú špecifické znaky zosilňovača už zobrané na zreteľ.

V prípade výchylok v znakoch zosilňovača, ako je napríklad rozdielny obsah erbia vo vlákne (zvyčajne zisťovaný ako útlm vlákna pri vlnovej dĺžke signálu), môže byť potrebné znova overovať hodnotu optimálnej dĺžky vlákna pre prácu v kaskáde v prenosovom systéme s viacerými vlnovými dĺžkami.

Hypotéza na vysvetlenie pozorovaného javu je založená na skutočnosti, že vzhladom k emisným vlastnostiam erbia vykazujú nižšie vlnové dĺžky (napríklad 1530-1535 nm v systéme Si/Ge/Al/La/Er) vysoké zosilnenie malého signálu, takže signál nízkej vlnovej dĺžky /\ _b dosahuje po relatívne krátkej dĺžke 1₁ vlákna hodnotu výkonu spôsobujúcu podmienky nasýtenia v zosilňovači.

Takéto podmienky nasýtenia (pri ktorých výstupný výkon signálu už v podstate nezávisí od jeho vstupného výkonu) sú udržiavané vo vlákne pokiaľ čerpací výkon zostáva vo vlákne pri dostatočne vysokej hodnote, t.j. až do dĺžky 1₂, za ktorú čerpací výkon vo vlákne nie je dostatočný na zaisťovanie zosilnenia a signál začína byť tlmený vzhľadom k trojúrovňovej povahe energie systému emisie erbia, pridaného do vlákna ako dotujúca látka.

Signál s vysokou vlnovou dľžkou naopak pôsobí v pásme spektra erbia, v ktorom je nižšie zosilnenie, takže dosahuje nasýtený výkon po dĺžke vlákna 1₃ väčšej ako 1·^.

Rovnakým spôsobom, ako bolo popísané, sa stav nasýtenia udržiava až do dĺžkovej hodnoty 1₄ väčšej ako 1₃.

Potom podmienka rovnomernej odozvy pre rôzne kanály (t.j.

pre všetky rozdielne vlnové dĺžky, multiplexované a zavádzané do zosilňovača) nastáva pre celú dĺžku aktívneho vlákna v zosilňovači (ako pre jednostupňový, tak i pre viacstupňový typ), ktorá je dostatočne vysoká na umožňovanie toho, aby signály na najnižších vlnových dĺžkach sa začali tlmiť vzhľadom k nedostatočnému čerpaciemu výkonu v koncovej časti vlákna.

Medziľahlé vlnové dĺžky medzi a budú mať medziľahlé chovanie a zistená dĺžka vlákna je vhodná tiež pre ne.

Vo vyššie uvedených príkladoch sa hovorilo o zosilňovačov dvojstupňového typu. V uvedených príkladoch bola optimálna dĺžka vlákna v zosilňovači zvolená nastavením dĺžky vlákna použitého v prvom stupni, založeným na vyššie uvedených úvahách maximálneho zosilnenia, pričom sa potom určuje optimálna dĺžka vlákna v zosilňovači menením dĺžky druhého stupňa samotného, počas skúšky, v ktorej celý zosilňovač (t.j. dva stupne a zahrnutý priradený čerpací prostriedok) je pripojený ku skúšobnému prstencu.

Vyššie uvedené úvahy sa však tiež vzťahujú k jednostupňovým zosilňovačom, t.j. zosilňovačom používajúcim jedinú aktívnu vláknovú časť s príslušným čerpacím prostriedkom, pre ktorý sa voľba optimálnej dĺžky vykonáva na jedinom vlákne.

Zatiaľ čo v prípade viacstupňového zosilňovača sa s výhodou vykonáva stanovenie optimálnej dĺžky vlákna pre určené účely, je však skúšaním celého zosilňovača v popísanej experimentálnej zostave a vyberaním dĺžky vlákna samotného jedného zo stupňov, prednostne výstupného stupňa, v niektorých príkladoch použitia podľa vyššie uvedeného postupu, možné aj stanoviť dĺžku vlákna každého zo zosilňovacích stupňov, alebo jedného alebo viacerých z nich, ktoré sa javia ako kritické, kým ide o požadované chovanie pri prenose, a to prostredníctvom zvláštnych skúšok na záujmovom stupni alebo stupňoch skúšaných oddelene.

Voľba medzi dvojstupňovými/viacstupňovými zosilňovačmi a jednostupňovými zosilňovačmi môže byť založená na zvláštnych požiadavkách použitia, napríklad vo vzťahu k typu a výkonu čerpacích

Napríklad čerpanými laserov, môže nízku laserov a môže byť stupňami, pracujúcich použité v použitých podmienok, samostatne čerpaných Alternatívne môže byť relatívne nízku čerpaciu výkonovú usporiadanie poskytujúce jediný zosilňovací alternatíva môže tiež byť použitý dvojstranný pre ne zvolených pracovných vhodné ak usporiadanie s dvoma žiaduce použitie dvoch znížených výkonoch.

je pri zosilňovačoch vyžadujúcich úroveň (napríklad 100 mW) stupeň. Ako ďalšia čerpací zosilňovač.

Vo všetkých prípadoch môže byť pre prevádzkovanie viacerých kaskádových zosilňovačov v systéme s viacerými vlnovými dĺžkami dĺžka aktívneho vlákna výhodne zvolená na základe kritérií definovaných v rámci vynálezu.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu sa ďalej prenosový systém podľa vynálezu ukazuje ako obzvlášť výhodný pre účel vytvárania optického spojenia s vysokou kvalitou, necitlivého na počet prenášaných kanálov.

Počet kanálov môže byť ďalej zvyšovaný bez potreby nákladných zásahov na už inštalovaných linkových zariadeniach púhym prispôsobovaním vysielacích a prijímacích jednotiek tomuto účelu. Napríklad je možné realizovať systém podľa schémy znázornenej na obr. 1, obsahujúcej prepojovacie jednotky a zosilňovače vedenia s viacerými vlnovými dĺžkami, použitím na počiatku jedného kanálu, so zvýšením nákladov rádovo 10 % vzhľadom k riešeniu tradičného typu bez prepojovacej jednotky a opatrené zosilňovačmi pre prevádzku pri jedinej vlnovej dĺžke. Takýto systém však môže byť následne rozvinutý pre prenos napríklad na štyroch kanáloch, t.j. s prenosovou schopnosťou násobenou štyrmi, pridávaním potrebných prepojovacích jednotiek na vysielaciu a prijímaciu stanicu, čo prinesie náklady na rozvoj rovnakého rádu ako počiatočné investície.

Pre systém tradičného typu by oproti tomu rovnaký typ rozvoja vyžadoval nové vyhradené vedenie včítane príslušných zosilňovačov a káblov pre každý nový zamýšľaný kanál. To by vyvolalo náklady na rozvinutie na štyri kanále zodpovedajúce približne štvornásobku počiatočnej investície okrem nákladov na pokládku nových potrebných káblov a vznik problémov spojených s potrebou práce pozdĺž celého spojovacieho vedenia.

Podľa vynálezu sa časť systému, vyžadujúca najvyššie náklady, ukazuje ako úplne necitlivá na počet kanálov prenášaných na jednotlivých vlnových dĺžkach. Nevyžaduje preto aktualizáciu alebo ďalšie úpravy na to, aby sa vzali na zreteľ väčšie prenosové požiadavky. Použitie prepojovacích jednotiek popísaného typu pritom umožňuje, aby bol na vedení privádzaný požadovaný počet kanálov s najvhodnejšími znakmi pre prevádzku v rámci systému.

Claims (24)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Optický telekomunikačný systém, obsahujúci vysielaciu stanicu optických signálov, prijímaciu stanicu pre uvedené optické signály, optické vláknové vedenie spájajúce uvedenú vysielaciu a prijímaciu stanicu, pričom uvedené optické vláknové vedenie obsahuje najmenej dva zosilňovače vedenia s aktívnym optickým vláknom alebo vláknami, dotovaným vzácnym zeminovým materiálom, zapojené sériovo a opatrené čerpacím prostriedkom alebo prostriedkami pre uvedené aktívne vlákno, vyznačujúci sa tým, že uvedená vysielacia stanica optického signálu obsahuje generovací prostriedok na generovanie vysielaných signálov na najmenej dvoch vlnových dĺžkach, obsiahnutých v pásme vopred určenej šírky, a prostriedky na vedenie uvedených signálov na jediné optické vláknové vedenie, pričom uvedená prijímacia stanica optického signálu obsahuje oddelovací prostriedok na oddelovanie uvedených vysielaných signálov z uvedeného jediného optického vláknového vedenia, pričom najmenej jeden z uvedených zosilňovačov optického vedenia má dotujúce látky v aktívnom vlákne, danú dĺžku aktívneho vlákna a vopred určený výkon čerpacieho prostriedku, takže v kombinácii pôsobí na vstupe uvedenej prijímacej stanice odstup signálu od šumu pre uvedené signály, ktorý medzi signálmi rozdielnej dĺžky má rozdiel nižší ako 2 dB, a je väčší ako 15 dB (s pásmom 0,5 nm) pre každý z uvedených signálov, keď sú vedené signály súčasne prenášané v prítomnosti celkového optického výkonu vstupujúceho do uvedených zosilňovačov optického vedenia, ktorý je najmenej rovný -16 dBm.
2. 2. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vysielacia stanica obsahuje prijímací prostriedok na prijímanie vonkajších optických signálov do aspoň dvoch nezávislých kanálov, prevádzací prostriedok na prevádzanie uvedených optických signálov do elektronickej formy, generovací prostriedok na generovanie vysielacích signálov na rôznych vlnových dĺžkach, závislých od počtu nezávislých kanálov vedených vonkajších signálov, ktoré reprodukujú uvedené vonkajšie optické signály, a zavádzači prostriedok na zavádzanie uvedených signálov na jediné optické vláknové vedenie, a pričom uvedená prijímacia stanica obsahuje oddeíovaci prostriedok na oddeíovanie uvedených vysielaných signálov z uvedeného jediného optického vláknového vedenia, prevádzací prostriedok na prevádzanie uvedených prijímaných signálov do elektronickej formy a prostriedok na vykonávanie oddeleného vysielania uvedených prijímaných signálov.
3. 3. Telekomunikačný systém na prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedené vopred určené pásmo vlnových dĺžok má rozsah cez najmenej 20 nm.
4. 4. Telekomunikačný systém na prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený generovací prostriedok na generovanie prostriedky na generovanie rozdielnych vlnových dĺžkach určenom pásme vlnových dĺžok.

   vysielaných signálov obsahuje signálov na najmenej štyroch obsiahnutých v uvedenom vopred
5. 5. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 4, vyznačujúci sa tým, že uvedené signály sú zahrnuté medzi 1536 a 1555 nm.
6. 6. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že najmenej jeden z uvedených optických zosilňovačov má aktívne vlákno celkovej dĺžky nižšie o vopred určenú hodnotu, ako je dĺžka maximálneho zosilnenia pre čerpací výkon, privádzaný čerpacím prostriedkom, s ktorým je spojený.
7. 7. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 6, vyznačujúci sa tým, že uvedená dĺžka vlákna je taká, že keď je zosilňovač pripojený v slučke, v ktorej sa najmenej jedna časť odchádzajúceho signálu zavádza do zosilňovača, má emisia zo zosilňovača dva stabilné emisné vrcholy na dvoch rôznych vlnových dĺžkach zahrnutých uvedenom pásme, pri vopred určenom výkone uvedeného odchádzajúceho signálu, ktorý je vo vzájomnom stave s pracovným výkonom zosilňovača.
8. 8. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený generovaci prostriedok na generovanie vysielaných signálov obsahuje pre každý z uvedených vysielaných signálov laser s kontinuálnou emisiou, združený s vonkajším modulátorom.
9. 9. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený zavádzači prostriedok na zavádzanie uvedených signálov na jediné optické vláknové vedenie obsahuje príslušné optické väzobné členy, ktoré sú selektívne podía vlnovej dĺžky.
10. 10. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený oddelovací prostriedok na oddeľovanie uvedených vysielaných signálov z uvedeného jediného optického vláknového vedenia na uvedenej prijímacej stanici optického signálu obsahuje zodpovedajúci vláknový delič a pásmovú priepust pre každú z vlnových dĺžok uvedených vysielaných signálov.
11. 11. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedené zosilňovače optického vedenia, dotované vzácnym zeminovým materiálom, obsahujú najmenej jedno aktívne vlákno dotované erbiom.
12. 12. Telekomunikačný systém pre prenos na viacerých vlnových dĺžkach podía nároku 11, vyznačujúci sa tým, že uvedené aktívne vlákno obsahuje lantán, germánium a oxid hlinitý ako dotujúce látky na menenie indexu.
13. 13. Optický vláknový zosilňovač, obsahujúci aktívne vlákno dotované vzácnym zeminovým materiálom, uspôsobené na generovanie svetelnej emisie v rozsahu vlnových dĺžok signálu, v odozve na svetelný prívod pri čerpacej vlnovej dĺžke, čerpací prostriedok k

    pre uvedené aktívne vlákno, majúci optický výkon vopred určenej hodnoty na uvedenej čerpacej vlnovej dĺžke, vyznačujúci sa tým, že uvedené aktívne vlákno má takú dĺžku, že keď signálová časť z uvedeného aktívneho vlákna je vedená do vstupu samotného aktívneho vlákna v prítomnosti prívodu svetelného čerpacieho prívodu, dochádza k stabilnej emisii na dvoch rozdielnych vlnových dĺžkach v uvedenom pásme vlnových dĺžok, pri vopred určenom celkovom optickom výkone uvedeného odchádzajúceho signálu.
14. 14. Optický vláknový zosilňovač podía nároku 13, vyznačujúci sa tým, že uvedený vopred určený výkon je vo vzájomnom vzťahu s pracovným výkonom zosilňovača.
15. 15. Optický vláknový zosilňovač podía nároku 13, vyznačujúci sa tým, že obsahuje jediný zosilňovací stupeň.
16. 16. Optický vláknový zosilňovač podía nároku 13, obsahujúci najmenej dva zosilňovacie stupne zapojené sériovo, z ktorých každý je opatrený zodpovedajúcim aktívnym vláknovým dielom a čerpacím prostriedkom, vyznačujúci sa tým, že uvedená dĺžka aktívneho vlákna je súčtom dĺžok uvedených aktívnych vláknových dielov a uvedený optický čerpací výkon vopred určenej hodnoty je súčet optických výkonov, vedených uvedeným čerpacím prostriedkom do zodpovedajúcich aktívnych vláknových dielov.
17. 17. Optický vláknový zosilňovač podía nároku 16, vyznačujúci sa tým, že uvedená dĺžka aktívneho vlákna je dĺžka vlákna najmenej jedného stupňa, určená na základe čerpacieho výkonu privádzaného do samotného stupňa.
18. 18. Spôsob určovania optimálnej dĺžky aktívneho vlákna v optickom zosilňovači, hlavne pre prevádzku v kaskáde v systéme s prenosom na viacerých vlnových dĺžkach, vyznačujúci sa tým, že sa usporiada optický zosilňovač majúci vstup a výstup pre optický signál, obsahujúci aktívne vlákno dotované vzácnym zeminovým materiálom a čerpací prostriedok pre uvedené aktívne vlákno s vopred určeným čerpacím výkonom, výstup z uvedeného zosilňovača sa opticky pripojí k jeho vstupu, uvedené aktívne vlákno sa napája svetelnou čerpacou energiou uvedeným čerpacím prostriedkom, čím sa spôsobí svetelná emisia v uvedenom aktívnom vlákne a vytvára sa emisný signál z uvedeného zosilňovača, riadi sa spektrum optického výkonu uvedeného emisného signálu, a zvolí sa dĺžka uvedeného aktívneho vlákna, pri ktorej uvedené spektrum vykazuje dva stabilné emisné vrcholy na dvoch rozdielnych vlnových dĺžkach vo vopred určenom pásme vlnových dĺžok pri vopred určenom výkone uvedeného emisného signálu.
19. 19. Spôsob podlá nároku 18, vyznačujúci sa tým, že medzi opticky spojený výstup a vstup uvedeného zosilňovača sa vloží optický útlmový prostriedok majúci nastaviteľný útlm, pričom uvedený útlmový prostriedok sa nastaví tak, že spôsobí taký útlm uvedeného emisného signálu medzi výstupom a vstupom uvedeného zosilňovača, že výkon uvedeného emisného signálu je rovný uvedenej vopred určenej hodnote.
20. 20. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že uvedená vopred určená hodnota uvedeného emisného signálu je vo vzájomnom vzťahu s poskytovaným pracovným výkonom zosilňovača.
21. 21. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že uvedený zosilňovač je dvojstupňový alebo viacstupňový zosilňovač, vyznačujúci sa tým, že sa zvolí dĺžka vlákna najmenej jedného z uvedených stupňov.
22. 22. Spôsob podľa nároku 21, v ktorom uvedený zosilňovač je dvojstupňový alebo viacstupňový zosilňovač, vyznačujúci sa tým, že zosilňovač sa uspôsobí tak, že dĺžka aktívneho vlákna najmenej jedného stupňa sa zvolí s maximálnym zosilnením pre čerpací výkon, do neho privádzaný, výstup zosilňovača sa spojí s jeho vstupom, riadi sa spektrum optického výkonu emisného signálu uvedeného zosilňovača v prítomnosti zodpovedajúcich čerpacích výkonov privádzaných do každého zo stupňov a zvolí sa dĺžka aktívneho vlákna najmenej jedného zo stupňov zosilňovača, pri ktorej uvedené spektrum vykazuje dva stabilné emisné vrcholy na dvoch rozdielnych vlnových dĺžkach vo vopred určenom pásme vlnových dĺžok pri vopred určenom výkone uvedeného emisného signálu.
23. 23. Spôsob podía nároku 22, vyznačujúci sa tým, že sa zvolí dĺžka aktívneho vlákna samotného koncového stupňa zosilňovača.
24. 24. Spôsob podía nároku 18, vyznačujúci sa tým, že uvedená voíba dĺžky aktívneho vlákna sa vykonáva individuálne pre všetky stupne, z ktorých každý sa samostatne skúša.

    ľv yjá’-eí pv p (/ w- gr