Zosilňovač pre telekomukačné zariadenia

Číslo patentu: 277844

Dátum: 14.05.1991

Autori: Righetti Aldo, Fontana Flavio, Grasso Giorgio

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Podstata zapojenia zosilňovača pre telekomunikačné zariadenie s optickým vláknom na prenos signálu spočíva v tom, že obsahuje dichroický väzobný člen (6), ktorý pozostáva z dvoch úsekov (9,10) optického vlákna. Optické vlákna s neaktívnym jadrom sú uložené vedľa seba v úseku (11) ich dĺžky, pričom sú navzájom opticky zviazané svojimi plášťami.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka zosilňovače pre telekomunikačné zariadenie s optickým vláknorn na prenos signálov, ktorý môže byť zapojený medzi prvú časť optického vlákna zariadenia a druhú časť optického vlákna nariadenia obsahujúcu zdroj optickej čerpacej energie, dichroický vazobný člen na napojenie k prvej časti optického vlákna zariadenia a na pripojenie k zdroju optickej čerpacej energie, a úsek optického vlákna s aktívnym jadrom,jedného módu äarenia optického signálu a optickej čerpacej energie, majúci jeden koniec pripojený k dichroickému vazobnéinu členu a druhý koniec k druhej časti optického vlákna zariadenia.Takzvané zosilňovače s aktívnym jadrom pozostávajú z úseku optického vlákna s aktívnym jadrom, ktoré bude ďalej definované, a zo zdroja optického čerpacieho žiarenia, ktorý bude taktiež ďalej definovaný.Optické vlákno s aktívnym jadrom je optické vlákno, ktorého jadro vyrobené z kremičitélio skla obsahuje aktívne dopovacie látky definované ďalej, prídavné k dopovacím látkam nevyhnutným preto, aby jadro malo index lomu vyšší ako plášť, to jest radiàlne najvrchnejšia vrstva optického vlákna vyrobená taktiež z kremičitého skla.Vyššie uvedené aktívne dopovacie látky sú vytvore né z látok ako sú vzácne zeminy, erbiiun a pod., ktoré,ked sú vybudované optickým žiarením nazvaným optické čerpacie žiarenie, ktorého vlnová aim závisí od jednotlivých zvolených dopovacích látok, maju tú vlastnosť,k emitujú optické žiarenie nazvané emisné žiarenie,ktoré má odlišnú vlnovú dĺžku závíslú od príslušnej zvolenej dopovacej látky.Iná vlastnosť vyššie zmíenených aktívnych dopovacích látok je skutočnosť, že keď boli raz vybiidené optickým čerpacím žiarením, sú schopné emitovať unienené optické emisné žiarenie v mačnej intenzita, keď na ne dopadá optické žiarenie rovnakej vlnovej dĺžky.Zdrojom optického čerpacieho äarenia je všeobecne laser a hlavne laserová dióda schopná emitovat optické žiarenie rovnakej vlnovej dĺžky, ako je požadovaná a nevyhnutná na vybudenie aktívnych dopovacích látok prítomných v jadre optického vlákna, ktoré má aktívne jadro definované vyššie.Zosilňovače s aktívnym jadrom pre telekomunikačné zariadenia s optickým vláknom síi známe.Zosilňovač s optickým vláknom majúci aktívne jadro pre telekomunikačné zariadenia s optickým vláknom obsahuje zdroj optického čerpacieho žiarenia opticky zviazaný s díchroickým vázobným členom, s ktorým je opticky zviazaná jedna časť optického vlákna telekomimikačného zariadenia.Dichroický vâzobný člen je priamo spojený s úsekom optického vlákna majúeeho aktívne jadro a tento prvý úsek je opäť spojený s druhým úsekom optického vlákna telekomunikačného zariadenia.Vo vyššie uvedenom známom zosilňovači zdroj optického čerpacieho žiarenia vysiela cez dichroický väzobný člen svoje vlastné žiarenie do úseku optického vlákna s aktívnym jadrom, kde spôsobí vybudenie tam prítomných aktívnych dopovacich látok.Do úseku optického vlákna s aktívnym jadrom a cez dichroický vázobný člen sa taktiež vysielajú signály, kto l 0ré majú byť zosilnené a ktoré prichádzajú z prvej časti optického vlákna telekomiuiikačného nariadenia a musia mať nevyhnutne vlnovú dĺžku zliodnú s vlnovou dĺžkou emisie aktívnych dopovacícli látok prítomných v úseku optického vlákna s aktívnym jadrom.V okamihu, ked nejaký optický signál vstúpi do úseku optického vlákna s aktívnym jadrom, stretne sa s dopovacíini látkami vo vybudenom stave vplyvom optického čerpacieho žiarenia a z dôvodov uvedených vyššie nastane silná emisia optického žiarenia, ktoré má rovnakú vlnovú dĺžku ako signál, čo spôsobí ako výsledok zosilnenie tohto signálu.V zmienených zosilňovačoch opisaných vyššie je problém zvýšiť ich výťažok uvažovaný ako pomer medzi dosiahnuteľným ziskom zosilnenia a privederiou energiou čerpacieho žiarenia a súčasne je požiadavka vytvoriť širokú stupnicu zosilňovačov dávajúcich dostatočnú spoľahlivosť a možnosť využitia v praktických aplikáciách, napríklad ich ľahké a bezpečné nasadenie v telekomunikačných zariadeniach s optickým vláknom. Vo výklade Fourteenth European Conference on Optical Communication zo septembra 11.-15., 1988 na str. 25 až 28 sú uvedené hodnoty zisku známych zosilňovačov, ktoré sú medzi hodnotami 0,14 až 0,3 l dbIniW. Za účelom zlepšenia zisku optických zosilňovačov sú v rovnakom výklade pokusné výsledky zisku získané s optickým zosilňovačom vyrobeným v laboratóriu, v ktorom úsek optického vlákna s aktívnym jadrom jedného módu pre signál a optické čerpacie žiarenie obsahuje erbíum ako aktívnu dopujúcu látku a použitý zdroj optického čerpacieho žiarenia má vlnovú dĺžku 980 nm a optické äareriie signálu má vlnovú dĺžku l 536 nm.I ked to nebolo uvedené vo vyššie citovanom výklade, dichroický vazobný člen použitý vo vyššie opísanom optickom zosilňovači je zrejme dichroický väzobný člen tzv. mikrooptického typu, t. j. dichroický vázobiiý člen, v ktorom sú použité šošovky na umožnenie zavedenia optického čerpacieho i signálového žiarenia do úseku optického vlákna s aktívnym jadrom to je spôsobené tým, že dichmický vtlzobný člen iných známych typov nie je schopný uspokojivo pracovat so zmieneným zvláštnym úsekom optického vlákna s aktívnym jadrom, Použitím tohto známeho riešenia môže byť dosiahnutý výťažok 2,2 dB/mW defmovaný ako pomer zisku k použitej čerpacej energií, pričom táto hodnota je zaujímavá, avšak tento zosilňovač má nevýhodu, že nie je spoľahlivý na použitie v širokej miere vzhľadom na zvláštny dichroický vázobný člen, ktorý je v ňom použitý.V skutočnosti je dichroický vázobný člen mikrooptického typu sám veľmi delikátriy, a môže byť ťažko použitý v telekomunikačnom zariadení s optickým vlaknom, lebo by to spôsobilo nespoľahlivosť telekomunikačných zariadení, ktoré by obsahovali takéto zosilňovače.Predložiený vynález sa snaží vytvoriť optické zosilňovače s vyššie detinovaným výťažkom vyšším ako majú máme zosilňovače, a to predovšetkým s výťažkom až do 4,5 dB/mW, pričom tieto zosilňovače by boli nielen spoľahlivé pre širokú stupnicu priemyselného použitia, ale boli i schopné maximalneho zjednodušenia operácií potrebných na ich zavedenie do telekomunikačných zariadení s optickým vláknom, ktoré by učinili spoľałilivejšími.Vynález teda vytvára zosilňovač pre telekomunikačné zariadenie s optickým vlaknom na prenos signálov,ktorý môže byť zapojený medzi prvú časť optického vlákna nariadenia a druhú časť optického vlákna mriedenia obsahujúceho zdroj optickej čerpacej energie,dichroický vazobný člen na zapojenie k prvej časti optického vlákna zariadenia a na pripojenie k zdroja optickej čerpacej energie, a úsek optického vlákna s aktivnym jadrom, jedného módu žiarenia optického signálu a optickej čerpacej energie, majúci jeden koniec pripojený k dichroickérnu vüzobnému členu a druhý koniec k dnihej časti optického vlákna zariadenia, ktorého podstata spočíva v tom, že dichroický vazobný člen obsahuje dva úseky optického vlákna s negatívnym jadrom, uložené vedľa seba v úseku ich dĺžky, kde sú navzajom opticky zviazané stavaním zodpovedajúcich plášťov a podstatným spojením zodpovedajúcich jadier napnutlm úsekov,kde obidva úseky optického vlákna sú jedného módu pre žiarenie optického signálu a optickej čerpacej energie.Podľa výhodnćho vyhotovenia predloženého vynálezu úseky optického vlákna tvoriace dichroický väzobný člen majú vo svojich zodpovedajůcich pléšťoch a jadréch rozptýlenie neaktívnych dopovacich látok v podstate rovnaké ako rozptýlenie neaktivnych dopovaclch látok v plášti a jadre úseku optického vlákna s aktívnym jadmm.Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu je v dichroickom vttzobnom člene pomer medzi priemerom v podstate spoločného jadra oboch úsekov optického vlákna a priemerom jadra týchto úsekov na ich koncoch rovný od 0,3 do 0,5.Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynalezu priemer módu k vlnovej dlžke signálu v úsekoch optického vlákna tvoriacich zosilňovač je v podstate rovný priemeru módu k vlnovej dĺžke v častiach optického vlálma tvoriacich zariadenia, pre ktoré je zosilňovač navrhnutý.Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynalezu je v dichroickom vazobnom člene priemer v podstate spoločného jadra oboch úsekov optického vlákna v rozmedzí od 1,56 rn do 2,8 um pre vlnové dlžky signálu a čerpacej energie l 536 nm a 980 nm.Prehľad obrazkov na výkresochVynález je znázomený na výkresoch, kde obr. l schematicky znázorňuje zosilňovač podľa predloženého vynálezu, a obr. 2 schematicky múmrňuje jednu zložku zosilňovača predloženého vynélezu.Na obr. l je znázomené telekomunikačné zariadenie s optickým vléknom obsahujúce optický zosilňovač podľa predloženého vynálezu.Ako je zrejmé z obr. l, telekomunikačné zariadenie obsahuje vysielač 1 niektorého mámeho typu schopný vysielat optické signály do optického vlákna na prenos signálov, ktoré tu nebude opisované.Vysielač l obsahuje zdroj signálového optického žiarenia, ktorého vlnové dlžka je prispôsobená pre činnosť optického zosilňovača napriklad, laserovej diódyDFB schopnej vysielať optické žiarenie s vlnovou dlžkou l 536 nm.Jednako však vyššie uvedený príklad zdroja signálového optického žiarenia, ktorý je jediný bežne používaný v odbore telekomunikácie s optickým vlaknom,nie je treba chápať ako obmedzenie v súvislosti s predloženým vynálezom.Za vysielačom l v smere prenosu telekomunikačné zariadenie obsahuje prvú časť 2 optického vlákna prenášajúceho signál, ktorá je opticky pripojená na jednom konci k vysielaču l.Prvá časť 2 optického vlákna je na druhom konci opticky pripojené k optickérnu zosilňovaču 3 podľa predloženého vynálezu, ktorého charakteristiky budú ďalej opisané.Za optickým zosilňovačom 3 v smere prenosu je s nim opticky mjená dmhá časť 4 optického vlákna,ktorého charakteristiky sú rovnaké ako tie prvej časti 2 optického vlákna.Druhá časť 4 optického vlákna, ktorého jeden koniec je opticky spojený s optickým zosilňovačom 3, má dmhý koniec opticky spojený s optickým prijímačom niektorého znameho typu, ktorý tu nebude opisovaný.Optický zosilňovač 3 podľa predloženého vynalezu,ktorý je zaradený v telekomunikačnom zariadeni s optickým vlàknom podľa vynálezu, je schematicky znázomeuý na obr. 2.Ako je badateľné z obr. 2, optický zosilňovač 3 obsahuje zvláštny díchroický vazobný člen 6, ktorý bude ďalej podrobne opisaný, a ku ktorému je opticky pripojený zdroj 7 optického čerpacieho žiarenia a úsek optického vlakna 8 s aktívnym jadrom zapojený za dichroickým vazobným členom 6 v smere prenosu.V optickom zosilňovači 3 podľa predloženého vynálezu je úsek optického vlákna s aktívnym jadrom jedného módu pre optické Signálové žiarenie a pre optické čerpacie žiarenie.Napriklad v optickom zosilňovači 3 podľa predloženého vynálezu úsek optického vlákna s aktívnym jadrom majúci v jadre rovnomerne rozptýlené trojmocné erbium ako aktívnu dopovaciu latku, má priemer jadra 5,4 um všeobecne je priemer jadra úseku optického vlákna s aktívnym jadrom v rozsahu od 5,2 do 5,6 um.Naproti tomu vonkajší priemer plášťa úseku optického vlàkna s aktívnym jadrom je napriklad 125 pm,čo je bežné pri optických vláknach.V optickom vlákne s aktívnym jadrom je pomer vzťahujúci sa na rozdiel medzi indexom lomu jadra a plášťa s ohľadom na index lomu pléšťa všeobecne od 0,005 do (X 0058, napríklad 0.0056.V jednom príklade, keď úsek optického vlákna s aktívnym jadrom má plášť z krerničitého skla zbavený akýchkoľvek dopovacích látok, a teda majúci index lomu l,l 450 potom jadro tohto optického vlákna s aktívnym jadrom má index lomu 1,458.Dichroický vazobný člen 6 zosilňovač 3 podľa predloženého vynálezu, ako je mázomené na obr. 3 vo väčšej mierke, pozostáva z dvoch úsekov 9 a 10 optického vlákna, ktoré sú obidva z krcmičitého skla, sú zbavené aktívnych dopovacich látok, uložené vedľa se,ba a spojené stavaním príslušných plášťov a potom ihned napnuté, takže po tomto úkone v oblasti, kde sú plašte spojené stavanlm, sú jadra v podstate koincídentné v úseku ll (obr. 3), čim prakticky vznikne jedno jadro.Jedna z vlastností dichroického vazobného členav zosilňovači podľa predloženého vynálezu spočíva v tom, že v oblasti spojenia dvoch úsekov optického vlákna, kde tieto majú zlúčené jadra, takže vznikne jedno jadro, je priemer tohto jedného jadra menšie ako priemer jadra každého úseku optického vlákna na jeho koncoch, a predovšetkým, že pomer priemeru zlúčeného jadra oboch úsekov optického vlákna a priemer jadra úsekov na ich koncoch je medzi 0,3 a 0,5.Priemer zlúčeného jadra dvoch úsekov optického vlákna tvoriacich dichroický vazobný člen sa všeobecne voli v takej hodnote, ktorá dáva stratu optickej energie nie vyššiu ako l dB.Romahy hodnôt všeobecne platné pre akýkoľvek dichroický vazobný člen optického zosilňovača podľa predloženého vynálezu nemôžu byť uvedené, lebo pre určenie hodnoty priemeru zlúčeného jadra použité na účely predloženého vynalezu sú výmamné hodnoty vlnových dĺžok žiarenia optického signálu a čerpaciebo žiarenia konkrétne použité, ktoré sa môžu v jednotlivých prípadoch podstatne meniť jednako však školený odbomík, ktorý má vyššie uvedený údaj o strate energie nie vyššej ako l dB, bude schopný aspoň pokusne určiť zmienenú hodnotu üúčeného priemeru jadra oboch úsekov optického vlákna v dichroickom väzobnom člene.Napríklad v pripade vlnovej dĺžky 980 nm optického čerpacieho äarertia a vlnovej dĺžky l 536 mn optického signálového žiarenia je priemer zlúčeného jadra dvoch úsekov optického vlákna v rozsahu od 1,56 do 2,8 m.V diclnoickom vàzobnom člene, ktorý môže byť použitý na vytvorenie zosilňovače podľa predloženého vynálezu, závisí taktiež dĺžka spoločnej časti oboch úsekov optického vlákna od konkrétnych vlnových dĺžkok optického signálového žiarenia a optického čerpacieho žiarema.Ak sú napriklad čerpacia a Signálové vlnová dĺžka 980 mn a 1 536 nm, potom dĺžka spoločnej časti oboch úsekov optického vlákna bude od 0,9 do l,2 cm. Všeobecné pravidlo pre určenie tejto dĺžky je, že táto dĺžka musi spôsobiť, že čerpacie i Signálové žiarenie musi byť úplne a výlučne uvedené len do jedného z dvoch tenninálov dichroického väzohného člena llcujúceho s úsekom optického vlákna s aktívnym jadrom na základe tohto jediného údaja by odbomlk malý v odbore mal byt schopný zostrojit dichroický vazobný člen majúci zmienenú vlastnosť.spojením jedného z koncov oboch úsekov optického vlákna so zdrojmi optického čerpacieho žiarenia a optického signálového žiarenia pred stavanim plášťov v časti,v ktorej sú uložené vedľa seba, je mobié zostaviť napínanie vyvijané na tieto úseky v priebehu stravovania ich plášťov v okamihu, kedy žiadne optické žiarenie nevystupuje z jedného z oboch druhých koncov, zatiaľ čo optické sígnálové i čerpacie žiarenie vystupujú z dmhého konca.Iné vlastnosť dichroického vàzobného člena 6 pre zosilňovač podľa predloženého vynálezu je, že obidva úseky 9, 10 optického vlákna musia byť jedného módu pre signálové i čerpacie optické žiarenie.Iná vlastnosť dichmického vazobného člena pre zosilňovač podľa predloženého vymilezu je, že rozptýlenie neaktlvnych dopovaclch látok v jadre a plášti úseku optického vlůkna musia byť v podstate zhodné s rozptýlenim neaktívnych dopovacich látok prítomných v úseku vlákna s aktívnym jadrom.Ako bolo uvedené vyššie, optický zosilňovač podľa predloženého vynálezu pozostáva zo zostavy jedného úseku optického vlákna s aktívnym jadrom maj úcehovyššie uvedené vlastnosti, a z dichroického vàzobného člena v sérii s úsekom optického vlákna s aktívnym jadrom a vyššie opisanýrni vlastnosťami.V optickom zosilňovači podľa predloženého vynálmt je pre dosiahnutie ľahkého a bezpečného pripojte» nia k úsekom optického vlàlula linky na prenos signálu a pre tunožnenie ľahkého a bezpečného spojenia medzi oboma zloüami zosilňovače výmamna ďalej opisaná vlastnosť.Priemer módu k vlnovej dĺžke prenašaných signálov, definovaný a zistiteľný podľa normy CCľIT Rulc G 652 z roku 1976 vztialmutý na úseky optického vlákna tvoriace zosilňovač, a teda na úsek optického vlákna s aktívnym jadrom a na obidve časti optických vlákien tvoriace dichroický vazobný člen, je v podstate zhodný s priemerom módu k zmienenej vlnovej dĺžke signálu úsekov optického vlákna telekomunikačnej linky, do ktorej má byť navrhnutý zosilňovač zaradený.S vyššie uvedenými parametrami súčiastok zosilňovače podľa predloženého vynálezu sa vzájomné spojenie súčiastok a ich pripojenie k častiam optického vlákna zariadenia vykoná prostým pripajanim natupo,to znamená, že konce rozličných typov optických vlákien tu použitých sú spojené prakticky bez strát v spojoch.Vo zvláštnom prípade, ako je zrejmé z obr. 2, spojenie meda koncom optického vlákna prenosu signálu,čiže prvej časti 2 optického vlákna linky s koncom úseku 9 optického vlákna dichroického vllzobného člena 6 je vykonané zvarením natupo.Naopak, druhý koniec úseku 9 optického vlákna dichroického vnzobného člena 6 je pripojený zvarením natupo k jednému koncu úseku optického vlákna 8 s aktívnym jadrom, ktorého druhý koniec je pripojený zvarením natupo k úseku prenosového optického vlákna 4 telekomunikačného zariadenia.Konečne, zdroj 7 optického čerpacieho žiarenia,pozostávajúci napríklad z laserovej diody typu In-Ga-As màmej a schopnej vysielať optické žiarenie vlnovej dĺžky 980 mn a jedinej použitej v pripade, ked optické vlákno s aktívnym jadrom je dopované trojmocn erbiom a optické Signálové žiarenie má vlnovú d l 536 nm, je opticky pripojený k jednému úseku l 0 optického vlákna dicluoického väzobného člena 6.Teraz bude opisaná činnosť zosilňovača podľa predloženého vynálezu a telekomunikačného zariadenia obsahujúceho tento zosilňovač s prihliadnutím na priložený výkres.Vysielač l je mámelto typu a všeobecne pouävaný, v telekomunikačných zariadeniach s optickým vláknom vysiela signály optického žiarenia s vlnovou dĺžkou v podstate rovnou l 536 nm, ktorá, ako je máme, je vlnovou dĺžkou pre prenášané signály umožňujúcou dosiahnutie minimálneho zoslabenia v optických vláknach linky označených 2 a 4 na obr. l.signály vyslané z vysielača 1 do úseku 2 optického vlákna sú za všetkých okolností podrobené zoslabeniu pri prenose a vstupujú do úseku 9 optického vlalma dichroického vazobného člena 6 v zosilňovači 3 s týmto zoslabenim.Súčasne sa spojite vysiela do dichroického vazobného člena 6, presnejšie do úseku 10 optického vlákna optické čerpacie žiarenie vysielané laserovou diódou 7.Optické čerpacie žiarenie, ktorého vlnová dlžka je pre zosilňovač podľa vynálezu zvolená 980 nm, je v dichroickom vazobnom člene 6 srncrované so zoslabe SK 277844 B 6ným optickým signálovým žiarením s vlnovou dlžkou 1 536 nm privádzaným z úseku 2 prenosového optického vlákna.Zmiešavanie sigrnálového a čerpacieho optického žiarenia v dichroickom väzobnom členc sa odohráva v časti ll, kde obidve jadrá úsekov optického vlákna boli zlúčené, ako je nejmé z obr. 3.Pretože obidva úseky 9, ll) optického vlákna tvoriace dichroický vílzobný člen 6, sú jedného módu pre signálové i čerpacie optické äarenie, sú obidve optické žiarenia vystupujúce z dichroického vàzobného člena prekryté do jedného módu.Okrem toho, pri použití dichroického vttzobného člena, v ktorom rozptýlenie neaktivnych dopovacích látok je zhodné s rozptýlením neaktívnych dopovacích látok v úseku optického vlákna s aktívnym jadrom, nevznikajú sumárne v zosilňovači žiadne straty optickej energie v optických žiareniach.Signálové i čerpacie optické žiarenie vyslané na vstup dichroického vázobného člena vystupuje vzhľadom na vyššie uvedené vlastnosti len v úseku 9 optického vlákna priľahlom k úseku optického vlákna 8 s aktívnym jadrom a pretože rozptýlenie neaktívnych dopovacích látok je zhodné v zložkách dichroického vtlzobného člena a v úseku optického vlákna s aktívnym jadrom,nemôžu vznikať žiadne straty pri spojení týchto zložiek,pretože nemôže nastať žiadne striedanie v rozptýleni energie jedného módu oboch optických žiareni v spojenej oblasti zmienených zložiek.Z predchádzajúcich úvah vyplýva, že pri vstupe do konca úseku optického vlákna 8 s aktívnym jadrom priľahlého k dichroickému väzobnému členu 6 sú súčasne a bez strát celé optické čerpacie žiarenie pri jeho najvyššej energií i optické signálové žiarenie zoslabené priechodom prvou časťou 2 optického vlákna, avšak s naj vyššou energiou, ked vystupuje z tejto prvej časti 2 optického vlákna.Pretože, ako bolo vyššie, rozptýlenie neaktívnych dopovacích látok v úsekoch optického vlákna tvoriacich dichroický vázobný člen je v podstate zhodné s rozptýlenim neaktívnych dopovacich látok prítomných v úseku optického vlákna s aktívnym jadrom, nevzniká žiadne striedanie v optických žiareniach v priebehu ich pricchodu z dichroického väzobného člena do úseku optického vlákna s aktívnym jadrom.Okrem toho, Vzhľadom na skutočnosť, že i úsek optického vlákrna s aktívnym jadrom je jedného módu pre optické čerpacie i Signálové äarenie, nastáva vstup a rozptyl oboch žiarení tak, že rozptýlenie energie týchto žiarení je udržiavané súmeme vzhľadom na os úseku optického vlákna s aktívnym jadrom.Optické čerpacie žiarenie prechádzajúce jadrom úseku optického vlákna B s aktívnym jadrom spôsobuje vybudenie tu prítomných aktívnych dopovacích látok. Táto aktívna dopovacia látka vybudená optickým čerpacím žiarením v okamihu, keď je zasialmuta optickým signálovým žiarením, ernituje žiarenie majúce rovnakú vlnovú dĺžku, čo spôsobuje zosilnenie optického signálu.Takto zosilnený optický signál je vyslaný do druhej časti 4 prenosového optického vlákna telekomunikačného nariadenia a dosialune prijímač 5.Boli vykonané skúšky so zosilňovačom podľa predloženého vynalezu. Podmienky skúšok a dosiahnuté výsledky budú opísané ďalej.Zosilňovač podľa vynálezu, ktorý bol podrobený skúškam, má ďalej opísanú štruktúru.Usek optického vlákna s aktívnym jadrom je typukrokového indexu a je zbavený neaktívnych dopovacích látok v plášti vyrobenom z kremičitého skla, a teda majúcim index lomu 1,45 tento úsek optického vlákna s aktívnym jadrom má priemer jadra 5,4 .m a vonkajší priemer plášľa 125 m. Jadro obsahuje germánium ako neaktívny dopant.Jadro uvažovaného úseku optického vlákna s aktívnym jadrom obsahuje oluem uvedenej dopovacej látky trojmocné erbitun ako aktívnu dopovaciu látku rozptýlenú v jadre pri koncentrácii 0,3 hmotrnosti vyjadrenej ako oxid erbia.Dlžka úseku optického vlákna s aktívnym jadrom použitého pri pokusech bola 8 m.Dichroický vàzobný člen pouätý pri pokusech má dva rovnaké úseky optického vlákna typu krok indexu vyrobené z kremičitého skla a jedného módu pre optické Signálové žiarenie i optické čerpacie žiarenie, pričom obsah a rozptýlenie neaktívuej dopovacej látky sú zhodné s týmito veličinami v úseku optického vlákna s aktívnym jadrom.V úsekoch optického vlákna tvoriacich dichroický vazobný člen použitý pri pokusech sú priemery a indexy lomu jadra a plášťa rovnaké ako pre úsek optického vlákna s aktívnym jadrom. Okrem toho časť vzájomnej väzby medzi oboma úsekrni optického vláhna, kde optické vlákna majú v podstate zlúčené jadra, má dĺžku 0,9 m a priemer jadra v zlúčenej oblasti je pre obidva úseky optického vlákna 2,1 m.Konečne pomer priemeru jadra v podstate spoločného pre dva úseky optického vlákna tvoriace dichroický väzobny člen k priemeru jadra rovnakého úseku na jeho koncoch je 0,4, Použitý zdroj optického čerpacieho žiarenia je laserová dióda typu In-Ga-As vysielajúca spojité optické žiarenie s vlnovou dĺžkou 980 mn a výkonom 6 mW.Pri skúškach boli použité dva úseky optického vlákna typu normálne používaného v telekomunikačných zariadeniach s optickým vláknom s priemerom módu pre Signálové žiarenie rovnakým ako pri úsekoch optického vlákna tvoriacich zosilňovač.Ako zdroj optického signálového žiarenia bola použitá pri pokusech laserová dióda typu DFB vysielajúca optické žiarenie s vlnovou dĺžkou l 536 nm a výkonom IOO mW, pre ktoré úseky optických vlákien pre prenos signálu sú jedného módu len pre optické signálové žiarenie a viac módov pre optické čerpacie žiareme.Vyššie uvedené rozličné súčasti boli spojené, ako je ďalej opísané.Zdroj optického signálového žiarenia bol opticky spojený s koncom optického vlákna na prenos signálu,takže prakticky všetko žiarenie vstupujúce zo zdroja signálu je zavedené do úseku optického vlákna.Drulný koniec vyššie uvedeného optického vlákna bol pripojený zvarením natupo ku koncu jedného úseku o tického vlákna dichroického vtlzobného člena.lej bol zdroj optického čerpacieho žiarenia opísaný vyššie pripojený ku koncu úseku optického vlákna dichroického väzobného člena uloženého pozdĺžne k úseku, ku ktorému bol pripojený úsek optického vlákna na prenos signálu, takže celý z neho vysielaný výkon, ktorý je 6 mW, preniká do zmieneného úseku dichroického väzobného člena.Ku koncu úseku optického vlákna dichroického vazobného člena, z ktorého môžu vystupovať obidva signály, je zvarením natupo pripojený jeden koniec úseku optického vlákna s aktívnym jadrom, ktorého vlastnos

MPK / Značky

MPK: G02F 1/39

Značky: telekomukačné, zosilňovač, zariadenia

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-277844-zosilnovac-pre-telekomukacne-zariadenia.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zosilňovač pre telekomukačné zariadenia</a>

Podobne patenty