DE69723841T2

DE69723841T2 - Optische verstärkermodule

Info

Publication number: DE69723841T2
Application number: DE69723841T
Authority: DE
Inventors: Nigel Edward Harlow JOLLEY; Fiona Bishop's Stortford DAVIS; Richard Edward Sawbridgeworth EPWORTH
Original assignee: Nortel Networks Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: WO1997050157A1; US6483632B1; EP0907993A1; GB2314714B; JP2000513144A; GB2314714A; US20020196528A1; US6894829B2; EP0907993B1; DE69723841D1; GB9613413D0

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf optische Verstärkermodule, bei denen eine homogene Verstärkungsverbreiterung überwiegt, wie zum Beispiel Module, die optisch gepumpte, mit seltenen Erden dotierte optische Lichtwellenleiter-Verstärker beinhalten.
Derartige optische Verstärker haben ein optisches Verstärkungsspektrum, das dazu neigt, beträchtlich von einem ebenen Verlauf über seinen Spektralbereich abzuweichen, nicht nur an den Enden dieses Bereichs. Für irgendein spezielles Beispiel eines derartigen Verstärkers ist die Form des Verstärkungsspektrums nicht eindeutig definiert, sondern ändert sich erheblich, wenn die Größe der Verstärkung bei irgendeiner bestimmten Wellenlänge innerhalb seines Verstärkungsspektrums geändert wird. In einem optischen Kommunikationssystem, das mehrere Wellenlängen für die Übertragung von Daten verwendet, führt das Verstärkungsspektrum des Verstärkers dazu, daß unterschiedliche Signalkanäle eine unterschiedliche optische Verstärkung aufweisen. Obwohl kleine Unterschiede hinsichtlich der Verstärkung tolerierbar sind, sind erhebliche Unterschiede in der Verstärkung üblich, was eine Beeinträchtigung einiger der optischen Signalkanäle hervorruft. Im Prinzip können diese Unterschiede in gewissem Ausmaß unter Verwendung einer selektiven optischen Filterung aufgehoben werden. Wenn sich jedoch die Betriebsverstärkung des Verstärkers aufgrund einer Änderung der ankommenden optischen Signalleistung oder der angeforderten optischen Ausgangsleistung ändert, so ruft die resultierende Änderung der Verstärkung des Verstärkers eine Änderung der Form des Verstärkungsspektrums hervor.
Speziell bei niedriger Verstärkung zeigt die spektrale Verstärkungscharakteristik eine leicht abgerundete Spitze am Ende der kurzen Wellenlänge der Charakteristik, wobei diese Spitze durch eine flache Senke von einer wesentlich breiteren und geringfügig höheren Spitze getrennt ist, die sich zum Ende der langen Wellenlängen der Charakteristik erstreckt, wobei diese breitere Spitze eine leichte Neigung oder eine Steigung nach oben in Richtung auf das Ende der langen Wellenlängen aufweist. Wenn die Verstärkung vergrößert wird, vergrößert sich die Amplitude der breiten Spitze ungleichförmig, mit dem Ergebnis, daß eine Neigung zunächst aufgehoben wird und dann umgekehrt wird. Gleichzeitig steigt die Amplitude der Spitze bei kurzen Wellenlängen mit einer schnelleren Rate an und überholt die Verstärkung der breiten Spitze und verbreitert sich ebenfalls geringfügig zu langen Wellenlängen hin. Diese Änderung der spektralen Verstärkungscharakteristik infolge einer Änderung des Verstärkungspegels wird als dynamisches Verstärkungsgefälle bezeichnet. Weil dieser Effekt „dynamisch" ist, kann er nicht durch optisches Filtern kompensiert werden, weil dies vollständig passiv ist. Wenn ein dynamisches Verstärkungsgefälle vorliegt und nicht kompensiert wird, so werden unterschiedliche Signalkanäle eines Wellenlängen-Multiplex- (WDM-) Übertragungssystems einer unterschiedlichen Differenzverstärkung unter unterschiedlichen Bedingungen unterworfen, mit dem Ergebnis, daß einige Kanäle eine beträchtliche Beeinträchtigung erfahren können, was die System-Betriebsleistung beschränkt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf die Umgehung des Problems eines dynamischen Verstärkungsgefälles gerichtet.
Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung ergibt ein optisches Verstärkermodul, wie es im Anspruch 1 definiert ist.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Moduls geschaffen, wie es im Anspruch 13 definiert ist.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Verkettung von zumindest zwei derartigen Modulen geschaffen, wie sie im Anspruch 17 definiert ist.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung der verketteten kombinierten Verstärkung einer derartigen Verkettung geschaffen, wie es im Anspruch 18 definiert ist.
Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Wellenlängen-Multiplex-Übertragungsystem geschaffen, das eine derartige Verkettung von optischen Verstärkermodulen einschließt, wie es im Anspruch 26 definiert ist.
Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verstärkung durch ein Verstärkermodul geschaffen, wie es im Anspruch 25 definiert ist.
Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es folgt eine Beschreibung eines Wellenlängen-Multiplex- (WDM-) Übertragungssystems mit einer Vielzahl von optischen Verstärkermodulen, die die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform verwirklichen, in dem Übertragungspfad zwischen einem Sender und einem Empfänger. Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 ein Blockschaltbild des WDM-Übertragungssystems ist,
2 ein Bockschaltbild eines Beispiels eines der optischen Verstärkermodule des Übertragungssystems nach 1 ist,
3 und 4 Blockschaltbilder des Moduls nach 2 sind, die jeweils in einer Vorwärts- und Rückwärts-Regelumgebung geschaltet sind,
5 ein Blockschaltbild eines alternativen Beispiels eines der optischen Verstärkermodule des Übertragungssystems nach 1 ist,
6 ein Blockschaltbild einer modifizierten Ausführungsform des Verstärkermoduls nach 5 ist, und
7 ein Blockschaltbild einer speziellen Form der Verkettung von Verstärkern des Übertragungssystems nach 1 ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Das Übertragungssystem nach 1 umfaßt einen WDM-Sender 10, der typischerweise so angeordnet ist, daß er eine Vielzahl von optischen Signalen abstrahlt, die in ein Ende eines Lichtleitfaser-Übertragungspfads multiplexiert werden. Am entfernten Ende dieses Pfads werden diese Signale von einem WDM-Empfänger 12 detektiert. An unter Abständen angeordneten Intervallen entlang des Übertragungspfads 11 ist ein Satz von optischen Verstärkermodulen 13 eingesetzt. Jedes optische Verstärkermodul 13 schließt zumindest einen, eine optische Verstärkung ergebenden, optisch gepumpten, mit seltenen Erden dotierten Lichtleitfaser-Verstärker ein.
Die grundlegenden Elemente einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Verstärkermoduls 13 nach 1 sind in 2 dargestellt und umfassen einen eine feste Verstärkung aufweisenden, mit seltenen Erden dotierten, optischen Lichtwellenleiter-Verstärker 21 und ein elektronisch steuerbares, eine veränderliche Dämpfung aufweisendes optisches Dämpfungsglied 22. 2 zeigt das Dämpfungsglied 22 an einer Position in Übertragungsrichtung hinter dem Verstärker 21, doch kann es alternativ vor diesem Verstärker angeordnet sein. Zusätzlich schließt das Modul 13 typischerweise ein passives, die Verstärkung abflachendes Filter 23 ein, dessen Funktion darin besteht, die spektrale Verstärkungscharakteristik des eine feste Verstärkung aufweisenden optischen Lichtwellenleiter-Verstärkers 21 zu glätten. Das Filter 23 kann zweckmäßigerweise ein Filter sein, das in der Weise ausgebildet ist, wie es in der EP 0 736 784 A beschrieben ist, und obwohl es getrennt von dem optischen Lichtwellenleiter-Verstärker 21 in 2 dargestellt ist, kann es in der Praxis in diesen eingefügt sein.
Es sind Möglichkeiten bekannt, dem Verstärker 21 eine feste Verstärkung zu erteilen. Eine bevorzugte Möglichkeit verwendet einen (nicht gezeigten) Überwachungslaser, der eine Wellenlänge λ₁ innerhalb des Verstärkungsbandes, jedoch außerhalb des Signalbands emittiert. Das Ausgangssignal des Überwachungslasers wird in den Verstärker eingestrahlt und die Amplitude des Teils des Ausgangssignals des Verstärkers, der bei der Emissionswellenlänge des Überwachungslasers liegt, wird gemessen. Die Größe der in dem Verstärker eingestrahlten Überwachungsleistung wird ebenfalls gemessen, und ein Vergleich dieser zwei Meßwerte ergibt ein Maß der Verstärkung, die von dem Verstärker bei der Überwachungs-Laserwellenlänge geliefert wird. Eine Gegenkopplungs-Regelschleife stellt die Pumpleistung an den Verstärker so ein, daß der Wert dieser Verstärkung auf einen vorgegebenen Wert stabilisiert wird. Die Stabilisierung der Verstärkung bei einer Wellenlänge, in diesem Fall der Emissionswellenlänge λ₁ des Überwachungslasers, stabilisiert die Verstärkungswerte an all den anderen Wellenlängen in einer Weise, die nominell unabhängig von den Eingangssignal-Leistungspegeln ist, solange eine ausreichende Pumpleistung zur Verfügung steht.
Ein alternatives bevorzugtes Verfahren zum Festhalten der Verstärkung des Verstärkers 21 verwendet ein Paar von Schmalbandreflektoren, typischerweise Bragg-Reflektoren, die jeweils vor und hinter dem Verstärker-Lichtwellenleiter angeordnet sind, so daß sie in Kombination einen Fabry Perot-Laser Hohlraum bilden, der eine Laserwirkung bei einer Wellenlänge λ₁ innerhalb des Verstärkungsbandes, jedoch außerhalb des Signal-Wellenbandes hat. Die Laserschwingung bedeutet, daß die Verstärker-Schleifenverstärkung bei der Laserschwingungsfrequenz gleich 1 ist. Diese Schleifenverstärkung wird teilweise durch das Reflexionsvermögen der Reflektoren und teilweise durch die (einem einzigen Durchlauf) entsprechende Verstärkung des Verstärkers bestimmt, so daß die Verstärkung des Verstärkers bei dieser Wellenlänge auf einen gewünschten Wert durch Wahl der passenden Werte des Reflexionsvermögens für die Reflektoren eingestellt werden kann. Sobald die Verstärkung bei der Laserschwingungswellenlänge festgelegt ist, wird die Verstärkung bei den anderen Wellenlängen nominell auf einem festen Wert gehalten, solange eine ausreichende Pumpleistung zur Verfügung steht.
Eine Form, die das eine veränderliche Dämpfung aufweisende optische Dämpfungsglied annehmen kann, umfaßt eine Anschlußlichtleiter-Moduleinheit, bei der ein lineares, eine variable neutrale Dichte aufweisendes Filter auf einem eine hohe Präzision aufweisenden linearen Gleitmotor befestigt ist. Ein derartiges Modul wird von der Firma Santec unter der Bezeichnung OVA-610 vertrieben.
Eine Regelung der Gesamtverstärkung, die von dem Verstärkermodul geliefert wird, wird durch Regeln der optischen Dämpfung erreicht, die sich durch das optische Dämpfungsglied 22 ergibt. Eine derartige Regelung kann beispielsweise eine Vorwärtsregelung umfassen, bei der die Größe der Verstärkung des Verstärkermoduls durch die Amplitude der Signalleistung bestimmt ist, die ihm zugeführt wird, oder sie kann eine Rückführungsregelung umfassen, bei der die Größe durch die Amplitude der Signalleistung bestimmt ist, die von dem Modul geliefert wird. Die grundlegenden Komponenten von Vorwärts- und Rückwärts-Regelkonfigurationen sind in den 3 bzw. 4 gezeigt, wobei in jedem Fall eine optische Anzapfung 30 einen kleinen Anteil der optischen Leistung abzapft, die durch den Verstärker fließt, und diesen über ein optisches Filter 31 einem Photodetektor 32 zuführt. Das Ausgangssignal des Photodetektors wird einem Differenzverstärker 33 zugeführt, in dem es mit einem Bezugspegel verglichen wird, der dem Anschluß 34 zugeführt wird. Der Ausgang des Differenzverstärkers wird dann als ein Steuersignal eingesetzt, das die optische Dämpfung regelt, die von dem Dämpfungsglied 22 hervorgerufen wird.
In 2 ist das Verstärkermodul 13 speziell mit seinem Dämpfungsglied 22 in Übertragungsrichtung hinter seinem Lichtwellenleiter-Verstärker 21 dargestellt. Dies kann als die bevorzugte Ausführungsform betrachtet werden, weil die optische Eingangssignal-Leistung des Moduls typischerweise ziemlich niedrig ist, so daß es allgemein unter Berücksichtigung von Signal-Rausch-Betrachtungen vorzuziehen ist, das Eingangssignal zu verstärken, bevor es gedämpft wird, statt diese Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge auszuführen. Vom Gesichtpunkt der Modul-Ausgangsleistung kann es jedoch als wünschenswert angesehen werden, daß die Ausgangsleistung des Moduls direkt von dem Ausgang des optischen Wellenleiter-Verstärkers abgenommen wird, statt von seinem Dämpfungsglied. Eine Möglichkeit hinsichtlich einer Lösung dieser miteinander in Konflikt stehenden Ziele bietet sich durch das Verstärkermodul, das in 5 gezeigt ist. Die grundlegenden Elemente dieses Verstärkermoduls nach 5 umfassen in optischer Kaskadenschaltung einen ersten, eine feste Verstärkung aufweisenden, mit seltenen Erden dotierten Lichtwellenleiter-Verstärker 51, ein eine veränderbare Dämpfung aufweisendes optisches Dämpfungsglied 52 und einen zweiten, eine feste Verstärkung aufweisenden, mit seltenen Erden dotierten Lichtwellenleiter-Verstärker 53. Das Dämpfungsglied 52 nach 5 führt die gleichen Funktionen wie das Dämpfungsglied 22 nach 2 aus, so daß diese Dämpfungsglieder identisch sein können. Ebenso wie der Wellenleiter-Verstärker 21 nach 2 sind die Wellenleiter-Verstärker 51 und 53 typischerweise mit Erbium dotiert. Das Modul nach 5 kann zusätzlich ein Filter 54 einschließen, um eine Verstärkungsabflachungsfunktion ähnlich der auszuführen, die von dem Filter 23 des Moduls nach 2 ausgeführt wird. Obwohl das Filter 54 getrennt von den optischen Lichtwellenleiter-Verstärkern 51 und 53 in 5 als getrenntes einzelnes Element dargestellt ist, kann es in der Praxis in zwei Teilen gebildet werden, von denen eines in jedem dieser Verstärker 51, 53 enthalten ist.
Es ist klar zu erkennen, daß die Verwendung von eine feste Verstärkung aufweisenden Wellenleiter-Verstärkern 51 und 53 in dem Verstärkermodul nach 5 das Problem eines Verstärkungsabfalls genau in der gleichen Weise umgeht, wie es bei dem Verstärkermodul nach 2 umgangen wurde. Wenn bei einer Wellenlänge λ, das Verhältnis der Eingangsleistungen zu den Ausgangsleistungen für den Wellenleiter-Verstärker 51 gleich G₁ ist, und wenn das entsprechende Verhältnis für den Wellenleiter-Verstärker 53 gleich G₂ ist, so ist die kombinierte Verstärkung der beiden Wellenleiter-Verstärker des Moduls das Produkt G₁ × G₂. (Entsprechend ist, wenn die Verstärkungen der einzelnen Wellenleiter-Verstärker in dB ausgedrückt sind, die kombinierte Verstärkung (die ebenfalls in dB ausgedrückt ist) die Summe der einzelnen Verstärkungen ausgedrückt in dB.) Wenn ein Verstärkermodul, wie es in 5 gezeigt ist, im Gebrauch ist, so können sich die Betriebsbedingungen ändern, so daß es wünschenswert sein kann, in der Lage zu sein, die Verstärkung des in Übertragungsrichtung vorderen Wellenleiter-Verstärkers 51 zu ändern, wobei dessen Verstärkung vergrößert wird, wenn der Pegel der Eingangssignalleistung besonders niedrig ist, während die Verstärkung verringert wird, wenn der Pegel so hoch ist, daß die Gefahr besteht, daß Sättigungseffekte in dem Wellenleiter-Verstärker erzeugt werden. Innerhalb der Lehren der vorliegenden Erfindung ist dies vollständig möglich, vorausgesetzt, daß eine komplementäre Einstellung hinsichtlich der Verstärkung des anderen Wellenleiter-Verstärkers durchgeführt wird.
Diese komplementäre Einstellung ist derart, daß, wenn sich die Verstärkung bei irgendeiner Wellenlänge λ₁ des Wellenleiter-Verstärkers 51 um irgendeinen Faktor k ändert, die Verstärkung bei der Wellenlänge λ₁ des Lichtwellenleiter-Verstärkers 53 um den Faktor 1/k geändert werden muß. Auf diese Weise wird die Gesamtverstärkung des Verstärkermoduls konstant gehalten, während die Aufteilung der Verstärkung auf die Wellenleiter-Verstärker 51 und 53 geändert wird. Eines der Ergebnisse des Überwiegens der homogenen Verstärkungsverbreiterung besteht darin, daß die Aufteilung der Verstärkung auf die Wellenleiter-Verstärkung unter Beibehaltung einer konstanten Gesamtverstärkung die spektrale Verstärkungscharakteristik des Verstärkermoduls unverändert läßt.
6 zeigt das Verstärkermodul nach 5, unter Modifikation durch den Ersatz der eine feste Verstärkung aufweisenden Wellenleiter-Verstärker 51 und 53 durch eine veränderbare Verstärkung aufweisende Wellenleiter-Verstärker 61 und 63. Diese eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Wellenleiter-Verstärker sind so dargestellt, als ob sie indirekt gleichzeitig durch ein Element 64 gesteuert werden, das so wirkt, daß sich die erforderliche komplementäre Beziehung zwischen den Werten der Verstärkungen bei der Wellenlänge λ₁ ergibt, die die Verstärker bereitstellen.
Die vorstehende Analyse bezüglich eines Verstärkermoduls mit zwei Wellenleiter-Verstärkern mit Verstärkungen von G₁ bzw. G₂ kann so weiterentwickelt werden, daß sie für den allgemeineren Fall eines Verstärkermoduls gilt, das n Wellenleiter-Verstärker mit Verstärkungen G₁, G₂, G₃ ... G_n bei irgendeiner Wellenlänge λ₁ aufweist. Wenn vorgesehen wird, daß das Aggregat oder die Summe aller Verstärkungen Π
G_a konstant gehalten wird, stellt dies in gleicher Weise sicher, daß das Verstärkungsspektrum des Verstärkermoduls konstant bleibt (das heißt nicht an den Problemen eines Verstärkungsgefälles leidet), wenn eine Änderung der Aufteilung der Verstärkung zwischen den einzelnen Bestandteil-Wellenleiter-Verstärkern des Moduls vorgenommen wird.
Wenn das Vorstehende weiter entwickelt wird und festgestellt wird, daß keine Notwendigkeit besteht, daß sich alle Wellenleiter-Verstärker an der gleichen körperlichen Position befinden, so ist zu erkennen, daß bezüglich einer Verkettung der Verstärkermodule 13 nach 1 eine Verkettung, wie sie insbesondere in 7 gezeigt ist, möglich ist und Verstärkermodule 13₁, 13₂, 13₃ ... 13_n–2, 13_n–1, und 13_n mit zusammengesetzten Modulverstärkungen GM₁ GM₂, GM₃ ... GM_n–2, GM_n–1, Gm_n umfaßt.
Vorausgesetzt, daß die sich bei der Verkettung ergebende Aggregation aller dieser zusammengesetzten Verstärkungen Π
G_a konstant ist, kann die Aufteilung der zusammengesetzten Verstärkung auf diese einzelnen Module geändert werden, um sie an Änderungen der Betriebsbedingungen anzupassen, ohne daß sich das Gesamt-Verstärkungsspektrum der Verkettung ändert. Diese Aufteilung wird unter der Steuerung durch eine Netzverwaltung 70 bewirkt.

Claims

Optisches Verstärkermodul, das optisch in Serie folgendes aufweist: – zumindest zwei optische Verstärker (51, 53, 61, 63), die gemeinsam so angeordnet sind, daß sie zusammen einen vorgegebenen Pegel einer Gesamt-Verstärkung liefern, wobei jeder optische Verstärker ein dynamisches Verstärkungsgefälle unter Betriebsbedingungen mit sich ändernder Verstärkung aufweist, und – ein eine veränderliche Dämpfung aufweisendes optisches Dämpfungsglied (52); – wobei die Regelung der Gesamtverstärkung des optischen Verstärkermoduls bei einer bestimmten Wellenlänge durch Regeln der optischen Dämpfung erzielt wird, die von dem veränderbaren optischen Dämpfungsglied (52) geliefert wird.
Optisches Verstärkermodul nach Anspruch 1, bei dem die zumindest zwei optischen Verstärker (51, 53, 61, 63) zwei optische Verstärker umfassen.
Optisches Verstärkermodul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das veränderbare optische Dämpfungsglied (52) in Übertragungsrichtung hinter zumindest einem der zumindest zwei optischen Verstärker (51, 53, 61, 63) angeordnet ist, und bei dem das Ausgangssignal von dem optischen Verstärkermodul von dem Ausgang eines der zumindest zwei optischen Verstärker (53, 63) abgenommen wird, der in Übertragungsrichtung hinter dem veränderbaren optischen Dämpfungsglied (52) liegt.
Optisches Verstärkermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Dämpfungsglied (52) das Gesamt-Verstärkungsspektrum des optischen Verstärkermoduls regelt.
Optisches Verstärkermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem jeder optische Verstärker (51, 53, 61, 63) einen mit seltenen Erden dotierten optischen Verstärker umfaßt.
Optisches Verstärkermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der vorgegebene Pegel der Gesamt-Verstärkung dadurch erzielt wird, daß jeder optische Verstärker (51, 53, 61, 63) einen festen vorgegebenen Verstärkungspegel liefert.
Optisches Verstärkermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die zumindest zwei optischen Verstärker (51, 53, 61, 63) zumindest zwei eine veränderbare Verstärkung aufweisende optische Verstärker (61, 63) einschließen, und bei dem das optische Verstärkermodul weiterhin ein Verstärkungssteuerelement (64) einschließt, das zur Aufteilung der Verstärkung auf die zumindest zwei eine veränderbare Verstärkung aufweisenden optischen Verstärker (61, 63) bei einer vorgegebenen Wellenlänge ausgebildet ist, um die Gesamt-Verstärkung des optischen Verstärkermoduls bei der vorgegebenen Wellenlänge konstant zu halten.
Optisches Verstärkermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin ein passives Verstärkungseinebnungsfilter (54) einschließt, das zur Realisierung einer Verstärkungseinebnungsfunktion auf die spektrale Verstärkungscharakteristik der zusammengesetzten Verstärkung ausgebildet ist, die von den zumindest zwei optischen Verstärkern (51, 53, 61, 63) geliefert wird.
Optisches Verstärkermodul nach Anspruch 8, bei dem das Filter (23, 54) in Teilen gebildet ist, die in jedem der optischen Verstärker (51, 53, 61, 63) eingefügt sind.
Optisches Verstärkermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das veränderbare optische Dämpfungsglied (23, 52) elektronisch steuerbar ist.
Optisches Verstärkermodul nach Anspruch 1, bei dem das Modul ein Verstärkungsspektrum aufweist, bei dem eine homogene Verbreiterung dominierend ist, und bei dem das veränderbare optische Dämpfungsglied (52) zumindest einen einen Verlust liefernden Bereich umfaßt, wobei der von dem zumindest einen Verlust liefernden Bereich gelieferte Verlust über das Verstärkungsspektrum im wesentlichen gleichförmig und elektrisch veränderbar ist, und wobei das Verstärkermodul ein Verstärkungsregelelement (64) einschließt, das so ausgebildet ist, daß die spektrale Verstärkungscharakteristik des Verstärkers dadurch im wesentlichen konstant gehalten wird, daß bei einer ausgewählten Wellenlänge innerhalb des Verstärkungsspektrums des Verstärkermoduls die Gesamt-Verstärkung aller der zumindest zwei optischen Verstärker (61, 63) des Verstärkermoduls im wesentlichen konstant gehalten wird.
Optisches Verstärkermodul nach Anspruch 11, bei dem die zumindest zwei optischen Verstärker (61, 63) aus zwei optischen Verstärkern bestehen, und bei dem das veränderbare optische Dämpfungsglied (52) optisch zwischen den zwei optischen Verstärkern (61, 63) liegt.
Verfahren zum Betrieb eines optischen Verstärkermoduls nach Anspruch 1 oder 11, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: – gemeinsames Steuern der zumindest zwei optischen Verstärker (61, 63) zur Erzielung eines konstanten vorgegebenen Pegels der Gesamt-Verstärkung; und – Ändern der optischen Dämpfung, die von dem veränderbaren optischen Dämpfungsglied (52) geliefert wird, um die Gesamtverstärkung des optischen Verstärkermoduls zu regeln.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem in dem Schritt der Änderung der optischen Dämpfung das Gesamtverstärkungsspektrum des optischen Verstärkermoduls geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem in dem Schritt des Regelns der optischen Dämpfung die Regelung elektronisch gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, beim Betrieb eines Verstärkermoduls nach Anspruch 11, wobei bei dem Betriebsverfahren die weitgehende Unveränderlichkeit des Verstärkermoduls hinsichtlich der spektralen Verstärkungscharakteristik des Verstärkermoduls dadurch aufrechterhalten wird, daß bei einer ausgewählten Wellenlänge innerhalb des Verstärkungsspektrums des Verstärkermoduls die Gesamt-Verstärkung aller der eine Verstärkung liefernden Bereiche des Verstärkermoduls im wesentlichen konstant gehalten wird.
Verkettung von zumindest zwei optischen Verstärkermodulen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die verkettete Gesamt-Verstärkung der Kette von optischen Verstärkermodulen auf einem vorgegebenen Pegel gehalten wird.
Verfahren zur Steuerung der verketteten Gesamt-Verstärkung einer Kette einer Vielzahl von optischen Verstärkermodulen nach Anspruch 17, bei dem jedes optische Verstärkermodul die folgenden optisch in Serie angeordneten Teile umfaßt: zumindest zwei optische Verstärker, die gemeinsam so angeordnet sind, daß sie einen konstanten vorgegebenen Pegel der Gesamt-Verstärkung liefern, wobei jeder optische Verstärker ein Verstärkungsgefälle unter Betriebsbedingungen mit veränderbarer Verstärkung aufweist; und eine eine veränderbare Dämpfung aufweisendes optisches Dämpfungsglied; – wobei die Regelung der Gesamtverstärkung des optischen Verstärkermoduls durch Regeln der optischen Dämpfung erreicht wird, die von dem veränderbaren optischen Dämpfungsglied geliefert wird, wobei das Verfahren die Schritte der: – Aufteilung der zusammengesetzten Verstärkungen auf die einzelnen optischen Module der Vielzahl von optischen Modulen umfaßt, um das Gesamt-Verstärkungsspektrum der Kette auf einem vorgegebenen Pegel zu halten.
Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem mit einer Kette von optischen Verstärkermodulen nach Anspruch 17, in einem Übertragungspfad zwischen einem Sender und einem Empfänger, wobei jedes der Verstärkermodule der Kette ein optisches Verstärkermodul ist, wie es in einem der Ansprüche 10 oder 11 beansprucht ist.
Wellenlängenmultiplex-System mit einer Kette von optischen Verstärkermodulen nach Anspruch 19, bei dem das System weiterhin eine Netzverwaltung einschließt, die so ausgebildet ist, daß sie die Aufteilung der Gesamt-Verstärkung, die von den zumindest zwei optischen Verstärkermodulen bereitgestellt wird, steuert, um das Gesamt-Verstärkungsspektrum der Kette auf dem vorgegebenen Pegel zu halten.
Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 19, das weiterhin folgendes umfaßt: – einen WDM- (Wellenlängenmultiplex-) Sender (10) der zur Abstrahlung einer Vielzahl von wellenlängenmultiplexierten optischen Signalen entlang eines Lichtleitfaser-Übertragungspfads angeordnet ist; – einen WDM-Empfänger (12), der zur Detektion der Vielzahl von wellenlängenmultiplexierten optischen Signalen an dem entfernten Ende des Übertragungspfades angeordnet ist; wobei – die Vielzahl von optischen Verstärkermodulen unter mit Abständen angeordneten Intervallen entlang des Übertragungspfads angeordnet ist.
Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 20, bei dem der verkettete, zusammengesetzte Wert der Gesamtverstärkungen der optischen Verstärkermodulen auf einem vorgegebenen Pegel gehalten wird.
Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 22, bei dem das Gesamtverstärkungsspektrum der Kette von optischen Verstärkermodulen dadurch aufrechterhalten wird, daß die Gesamt-Verstärkung auf die einzelnen optischen Verstärkermodule aufgeteilt wird.
Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 19, bei dem die Kette Verstärkungsregeleinrichtungen einschließt, die so ausgebildet sind, daß sie unter Änderung der Aufteilung der Verstärkung auf die einzelnen Verstärkermodule der Kette die spektrale Verstärkungscharakteristik der Kette dadurch im wesentlichen konstant halten, daß bei einer ausgewählten Wellenlänge innerhalb des Verstärkungsspektrums der Verstärkermodulen die Gesamt-Verstärkung aller der optischen Verstärker der Kette im wesentlichen konstant gehalten wird.
Verfahren zur Verstärkung von optischem Wellenlängenmultiplex-Verkehr, der entlang eines Übertragungspfads von einem Sender zu einem Empfänger übertragen wird, durch ein Verstärkermodul in einem Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem, wobei in dem Modul der Verkehr durch das Modul aufeinanderfolgend zuerst zur Verstärkung des Verkehrs für ein erstes Mal unter Verwendung eines ersten, eine feste Verstärkung aufweisenden Lichtwellenleiter-Verstärkers (51, 61) bearbeitet wird, der Verkehr als nächstes in einem Ausmaß gedämpft wird, das veränderbar ist, und der Verkehr dann ein zweites Mal unter Verwendung eines zweiten, eine feste Verstärkung aufweisenden, mit seltenen Erden dotierten Lichtwellenleiter-Verstärkers (53, 63) verstärkt wird, wobei die ersten und zweiten Verstärker (51, 53, 61, 63) Verstärker sind, die unter veränderbaren Verstärkungs-Betriebsbedingungen ein Verstärkungsgefälle aufweisen.
Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem mit einem optischen Sender (10), der optisch mit einem optischen Empfänger (12) über einen Übertragungspfad gekoppelt ist, der eine Kette von optischen Verstärkermodulen nach Anspruch 17 einschließt, wobei die Kette ein Verstärkungsspektrum aufweist, in dem eine homogene Verbreiterung überwiegend ist, wobei jedes Verstärkungsmodul zumindest einen eine optische Verstärkung ergebenden Bereich (21, 51, 53, 61, 63) und zumindest einen einen Verlust liefernden Bereich (22, 52) aufweist, der einen Verlust ergibt, der über das Verstärkungsspektrum der die Verstärkung liefernden Bereiche im wesentlichen gleichförmig und elektrisch änderbar ist, wobei ein Verfahren zum Betrieb der Kette zur Erzielung einer im wesentlichen unveränderlichen spektralen Verstärkungscharakteristik der Kette darin besteht, daß die Verstärkung bei einer ausgewählten Wellenlänge innerhalb des Verstärkungsspektrums der Kette der Verstärkermodule der Kette so geregelt wird, daß unter Änderung der Aufteilung der Verstärkung auf die einzelnen Verstärkermodule der Kette die Gesamt-Verstärkung aller eine optische Verstärkung ergebenden Bereiche der Kette aufrechterhalten wird.