FI97259C - Aktiivikuitutyyppinen optinen vahvistin - Google Patents

Description

- 97259

Aktiivikuitutyyppinen optinen vahvistin - Optisk förstärkare av aktivfibertyp Tämä keksintö koskee optista vahvistinta optisia kauko-viestityskuitulinjoja varten ja tarkemmin optista esivah-vistinta, jonka teho on korkea, ja joka on suunniteltu syötettävän värähtelytehon vahvistamiseksi sekä matalako-hinaiseksi.

Kaukoviestityslinjojen alalla on äskettäin esitelty optiset kuidut, joissa moduloitu valosignaali on sisäänsyöt-tönä; mainitut optiset järjestelmät ovat erittäin käytännöllisiä ennen kaikkea siksi, että optiset kuidut pystyvät välittämään signaalin pitkien etäisyyksien yli hyvin pienellä vaimentumisella.

Signaalin välitysetäisyyden kasvattamiseksi edelleen tunnetaan jo optisia vahvistimia, jotka on varustettu niin sanotulla aktiivisella kuituosalla, johon aallonpituudeltaan signaalienergiaa pienempi värähtelevä valoenergia syötetään, joka aiheuttaa aktiivisen kuidun sisällä siellä olevan täyteaineen lasersäteilyn vaihesiirron: signaalin läsnäolo, joka vastaa aallonpituudeltaan mainittua laser-säteilyn tilaa, johtaa täyteaineen atomien vaimentumiseen lasertilasta perustilaan, joka liittyy alhaiseen, signaalin kanssa yhdenmukaiseen säteilyyn, aiheuttaen siten sen vahvistuksen.

Mainitut optiset vahvistimet mahdollistavat signaalin vahvistuksen aikaansaamisen kuidussa asettamatta uusia vaati -: muksia sähkölaitteelle, joka vaatii signaalin muunnetta vaksi optisesta sähköiseksi, minkä jälkeen se vahvistetaan sähköisesti ja muunnetaan jälleen optiseksi signaaliksi, jolloin kaukoviestityslinja kärsii kaikista rajoituksista, 2 -97259 jotka ovat tavanomaisia käytettäville sähkölaitteille, ja erityisesti lähetystaajuus rajoittuu.

Käyttöä varten optiset vahvistimet tarvitsevat tiettyä aallonpituutta, joka on pienempi kuin lähetysaallonpituus, lähettävän värähtelyvalon lähteen, joka syötetään kuituun kuljettaen signaalin dikroisen kytkimen tai optisen multiplekserin läpi hajoten aktiivisessa kuidussa sen valotehon vaimentumisen lisääntyessä kuidun pituussuunnassa, pääasiassa energian siirtymisen takia täyteaineisiin, jotka virittyvät lasersäteilytilassa.

Siksi värähtelyvaloteho, joka aiheuttaa vahvistimen vahvistuksen, vähenee asteittain aktiivisessa kuidussa siten, että aktiivisen kuidun ominaisuuksien hyväksikäyttö vähenee jatkuvasti sen pituussuunnassa.

Minimivaloteho, jota tarvitaan aktiivisen kuidun kussakin osassa siten, että vahvistus voidaan saavuttaa, suunnitellaan kynnystehona, jonka yläpuolella populaatioinversio tapahtuu, mikä tarkoittaa sitä, että suurempi määrä ato-meitä on virittyneessä lasersäteilytilassa kuin perustilassa, ja siksi signaalifotonit voivat aiheuttaa siirron lasersäteilytilasta alhaisen säteilyn perustilaan aikaansaaden siten vahvistuksen.

Päinvastoin valotehon ollessa pienempi kuin kynnysteho atomien määrä on suurempi perustilassa ja signaalifotonit hyvin todennäköisesti aiheuttavat itse siirron viritystilaa siten, että signaalin vaimennus tapahtuu vahvistuksen sijasta.

Koska on olemassa myös itsestään tapahtuvien vaimentu-. misten mahdollisuus virittyneestä tilasta perustilaan alhaisella signaalista riippumattomalla säteilyllä, joka on määritelty kohinaksi, pienien vahvistusten tapahtuessa, kun värähtelyteho on hieman korkeampi kuin kynnysteho, jolloin signaali/kohinasuhde on korkea, mikä huonontaa siirron laatua; itse asiassa kun värähtelytehon arvot ovat lähellä kynnysarvoja, mikä on tilanne vähentyneen populaa- 3 97259 tioinversion tilassa, suurempaan atomimäärään kohdistuu itsestään tapahtuva vaimennus verrattuna niihin, joissa kiihotettu vahvistuksen aiheuttava siirto tapahtuu: tuloksena on siksi signaali/kohinasuhteen huonontuminen.

Tämän ilmiön takia valitaan huomattavasti lyhyempi aktiivinen kuitu kuin sen loppuosan kynnystehon saavuttamista vastaava pituus.

Kuitenkin tällä tavalla osa värähtelytehosta jää käyttämättä siten, että vahvistustehokkuus rajoittuu ja lisäksi, koska tämä teho hajoaa siirtokuidussa myötävirtaan vahvistimesta, se voi aiheuttaa haittoja, erityisesti kun kuvailtu vahvistin on esivahvistin siirtolinjan päässä liitettynä vastaanottavaan sähkölaitteeseen.

Siksi on välttämätöntä kehittää optinen vahvistin, jonka kohina on vähentynyt, ja jolla siis on ulostulon maksi-misignaali/kohinasuhde pystyen eliminoimaan käyttämättömän värähtelytehon vahvistimen ulostulossa.

*! Tämän seurauksena esillä oleva keksintö pyrkii tarjoamaan optisen aktiivikuituvahvistimen, joka on tyypiltään edellä kuvailtu ja tehokkuudeltaan korkea värähtelytehoon nähden pystyen käyttämään hyväksi aktiivikuidun maksimaalisesti, pitäen samanaikaisesti värähtelytehon arvon olennaisesti vakiona sen koko pituudelta ja samanaikaisesti välttäen värähtelyvalon leviämisen aktiivikuidun itsensä ulkopuolelle.

Siksi esillä olevan keksinnön kohteena on aktiivikuitu-tyyppinen optinen vahvistin, joka soveltuu liitettäväksi optiseen kuituun optisessa kaukoviestitysjärjestelmässä, ·. vahvistimen käsittäessä aktiivisen optisen kuidun osan sisältäen lasersäteilevää ainetta, joka soveltuu liitettäväksi optiseen kaukoviestityskuituun ja vastaanottamaan sieltä valoa lähetysaallonpituudella, ja joka syötetään edelleen valonlähteestä lähetysaallonpituutta alhaisemmalla värähtelyaallonpituudella, värähtelyvalon voidessa absorboitua aktiivisessa kuidussa, tunnettu siitä, että 4 - 97259 aktiivinen kuitu vastaa pituudeltaan suoraan syötettävän värähtelyvalon osittaista absorbtiota ja siitä, että myötävirtaan aktiivisessa kuidussa on valikoiva peilielin, joka heijastaa valoa värähtelyaallonpituudella ja läpäisee valoa lähetysaallonpituudella.

Peilielin on heijastava aktiivikuidussa -40 dB lähetysaal-lonpituutta alempana ja -10 dB värähtelyaallonpituutta ylempänä.

Esillä olevan keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan peilielin koostuu erillisistä elimistä käsittäen dikroisen peilin ja kaksi tarkentavaa ryhmää soveltuen vastaavasti lähettämään valoa aktiivikuidusta dikroiseen peiliin ja dikroisesta peilistä optiseen kaukoviestityskuituun.

Vaihtoehtoisesti peilielin koostuu yhdestä tai useammasta optisesta monolithic-kuituelimestä.

Parannetussa suoritusmuodossa peilielin koostuu optisesta demultipleksorista, jonka sisäänmenokuitu on liitetty ak-tiivikuidun päähän soveltuen vastaanottamaan lähetysaal-lonpituutta ja yhdessä kuidussa sekä kahdessa ulostulokui-dussa monistettua värähtelyaallonpituutta, demultiplekso-rin soveltuessa erottelemaan lähetysaallonpituuden yhteen ulostulokuituun ja värähtelyaallonpituuden toiseen ulostu-lokuituun, lähetysaallonpituutta kuljettavan ulostulokui-dun ollessa liitetty viestityskuituun ja värähtelyaallonpituutta kuljettavan ulostulokuidun ollessa varustettu päässään peilillä, joka soveltuu heijastamaan ainakin värähtelyaallonpituutta .

Tässä suoritusmuodossa peili on tarkoituksen mukaisesti dikroinen peili, jonka heijastavuus on pienempi kuin -20 dB signaaliaallonpituudella ja suurempi kuin -5 dB värähtelyaallonpituudella, ja demultipleksorin eristys on suurempi kuin -10 dB lähetys- ja värähtelyaallonpituuksien välissä.

5 - 97259

Enemmän yksityiskohtia tulee esille keksinnön parannetun suoritusmuodon seuraavasta selityksestä viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää alalla tunnetun tyyppisen optisen vahvistimen kaavion; kuvio 2 on kaavio esittäen värähtelytehon muuttumisen ja vastaavan vahvistustehon kuvion 1 vahvistimen aktiivisessa kuituosassa; kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen optisen vahvistimen kaavion käsittäen heijastusyksikön; kuvio 4 on kaavio kuviossa 3 esitetystä vahvistimesta tietyn suoritusmuodon mukaisesti; kuvio 5 on kaavio esittäen värähtelytehon muuttumisen ja vastaavan vahvistustehon kuvion 3 vahvistimen aktiivisessa kuituosassa.

Aktiivikuitutyyppisen optisen vahvistimen rakenne esitetään kaaviomaisesti kuviossa 1, jossa 1 osoittaa optista kaukoviestityskuitua, johon aallonpituudeltaan s oleva lä-hetyssignaali St lähetetään; kun mainittu signaali vaimentuu kuidussa 1 tietyn pituuden päässä, se lähetetään vah-vistustarkoituksessa dikroisen kytkimen 2 sisäänmenoon tai tunnetun tyyppiseen optiseen multipleksoriin, jossa se yhdistyy aallonpituudeltaan p olevaan värähtelyvaloon Lp, joka on tuotettu värähtelevällä lasersäteilijällä 3 ja lähetetty kytkimen 2 sisäänmenoon heijastavan kuidun 4 läpi; kaksi samaan kuituun 5 kytkettyä aallonpituutta, jotka tulevat ulos dikroisesta kytkimestä 2, syötetään siksi si-säänmenona aktiiviseen kuituun 6.

Aktiivisessa kuidussa 6 värähtelyvalotehon läsnäollessa tapahtuu valon säteilyä, joka syntyy aallonpituudella s siten vahvistaen sinne lähetettyä lähetyssignaalia S^; sen jälkeen lähetyssignaali joutuu lähetyskuituun 7 jatkaen kohti päämääräänsä, joka voi olla joko optisen kaapelin toinen osa tai vastaanottava päätelaite.

Ensimmäisessä tapauksessa vahvistin määritellään linjavah-vistimeksi, kun taas toisessa tapauksessa kokoonpano mää- 6 97259 ritellään esivahvistimeksi, joka tarkoittaa optisen signaalin voimakkuuden kohottamiseen soveltuvaa laitetta lä-hetyslinjan päässä ennen sen muunnosta sähkösignaaliksi.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, värähtelevä valoteho P aktiivisessa kuidussa pienenee kuidun 1 pituussuunnassa kehittyen olennaisesti lineaarisesti alkaen syöttöarvosta P^, koska kuitu vuorostaan absorboi sen siten, että sen sisältämät aineet joutuvat laservärähtelytilaan.

Kuljettuaan läpi aktiivisen kuidun osan ls värähtelyteho saavuttaa sen sisällä kyllästystehoarvon Ps, jonka alapuolella energian jakelu kuidussa on sellaista, että se ei aiheuta lähetyssignaalin vahvistumista, vaan mainitun signaalin vaimenemisen johtuen kuidun aktiivisten aineiden siirtymisestä virittyneeseen tilaan signaalin valoenergian vahingoksi.

Vahvistuksen G aktiivisen kuidun pituudesta riippuva laadullinen kehitys esitetään kuviossa 2; kuten kaaviosta nähdään kuidun pituuksilla lähellä kyllästymispituutta ls vahvistus osoittaa hyvin pientä lisäystä arvoon Gmax asti, kun taas arvoa ls suuremmilla kuidun pituuksilla tapahtuu vahvistuksen pienenemistä.

Siksi käytännön sovelluksissa käytetään arvoa ls pienempää kuidun pituutta lu riittävän vahvistuksen Gu aikaansaami-seksi signaaliin johtaen mahdollisimman vähäiseen kohinaan, jonka aiheuttavat itsestään tapahtuvat siirrot la-sersäteilytilasta perustilaan.

Itse asiassa kohina on suhteellinen atomien määrään ylemmällä lasertasolla, ja se vähenee pienemmällä nopeudella kuin vahvistus pitkin kuitua, kun värähtelyteho pienenee kuidussa.

Kuten kaaviossa esitetään kuviossa 2, aktiivisessa kuidussa maksimivärähtelyteho P^, joka määrittelee saavutettavan maksimivahvistuksen kuidun pituusyksikköä kohti, esiintyy ainoastaan kuidun alkupäässä, kun taas myöhemmin 7 - 97259 värähtelyteho muuttuu huomattavasti alhaisemmaksi, mikä johtaa aiheuttaa saatavissa olevan aktiivisen kuidun pituuden vähentyneeseen hyvksikäyttöön vahvistustarkoituk-sessa, kuten kuviossa 2 esitetty vahvistuskäyrä korostaa.

Käytettäessä esivahvistinta, joka on optisen linjan päähän sijoitettu vahvistin, välittömästi ennen vastaanottavaa ja signaalin optisesta sähköiseksi muuntavaa elintä, on mahdollista saavuttaa lisäys vastaanottoherkkyyteen , kun esivahvistimen kohina on matalampi kuin vastaanottolait-teen kohina.

Koska vahvistimen kohina on suhteessa sen vahvistukseen, on olemassa vahvistusarvo, jota vastaavat kaksi kohina-arvoa ovat yhtä suuret; tämä on esivahvistimessa käytettävä maksimivahvistusarvo tarkoituksena vastaanottoherkkyyden parantaminen.

Käytettäessä korkeampia esivahvistuslisäyksiä voi toisaalta olla tarkoituksen mukaista käyttää eri syistä esimerkiksi halvempia laitteita esivahvistimen jälkeen ’ vaikuttamatta vastaavasti signaalin vastaanottoherkkyyteen .

Kun optisia vahvistimia käytetään esivahvistimina, käytetään siksi kuidun pituutta, joka pystyy syöttämään väräh-telytehon P kuidun päähän, joka aiheuttaa kokonaisvahvis-tuksen kasvun samalla tasolle kuin herkkyyden lisäys.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti, kuten kuviossa 3 esitetään, dikroisen kytkimen 2, värähtelylaserin 3 ja aktiivisen kuidun 6 käsittävässä vahvistusyksikössä valikoiva (tai dikroinen) peilielin 8 varustetaan aktiivisen kuidun 6 jälkeen soveltuen heijastamaan värähtelyaallonpi-tuutta p antaen lähetysaallonpituuden s kulkea läpi muuttumattomana .

Peilielimen 8 ulostuloon liitettynä on vahvistettua signaalia kuljettava lähetyskuitu 7, joka on suunniteltu siirtämään se määränpäähänsä.

8 - 97259

Peilielin 8, kuten kuvion 5 kaviossa esitetään, heijastaa jäännösvärähtelytehon Pr, joka on jäljellä aktiivisen kuidun osan lp päässä, takaisin aktiivisessa kuidussa siten, että heijastunut teho Pr^f summautuu suoraan laserista 3 säteilevään värähtelytehoon Ρ^^Γ antaen siten värähtelyte-hon arvon aktiivisessa kuidussa, tämän arvon kohotessa korkeaksi, melkein vakioksi, ja vähetessä pienenevällä kaltevuudella käytettävän aktiivisen kuidun koko pituuden yli, kuten esitetään katkoviivalla Ptot kuviossa.

Siksi on mahdollista säilyttää korkea populaatioinversio-arvo koko kuidussa, mikä aiheuttaa parantuneen vahvistuksen, vahvistimen tuottaman kohinan ollessa yhtä suuri.

Peilielin 8 voidaan valmistaa "mikro-optisesti" käyttämällä valikoivaa peiliä, joka on muodostettu sopivasti käsitellystä, ainoata värähtelyaallonpituutta heijastavasta levystä ja varustettu kokoavalinssisillä elimillä tai vastaavilla, soveltuen siirtämään valoa optisesta kuidusta peiliin ja peilistä taas optiseen kuituun peilistä vastavirtaan heijastuneella aallonpituudella ja lähetyskuituun myötävirtaan peilin läpäisseellä aallonpituudella; vaihtoehtoisesti on mahdollista valmistaa peilielin mo-nolithic-muodossa käyttäen samaa optista lähetyskuitua tai useita optisia kuituja, jotka aikaansaavat etuja kokoonpanon stabiliteetin suhteen.

Keksinnön kuviossa 4 esitetyn tarkoituksen mukaisen suoritusmuodon mukaisesti peilielin 8 sisältää toisen dikroisen kytkimen 9 tai optisen demultipleksorin, jossa on sisään-menokuitu 10 ja kaksi ulostulokuitua 11, 12, joissa lähetys s ja värähtely p erotetaan vastaavasti.

. Ulostulokuituun 11 liitettynä on optinen lähetyskuitu 7 vahvistimesta myötävirtaan, kun taas peili 13 on asennettu kuidun 12 päähän.

Kuten alalla tunnetaan, demultipleksorilla tarkoitetaan optista elintä, joka soveltuu vastaanottamaan kahden eri aallonpituuden valoa yhteen syöttökuituun ja säteilemään 9 - 97259 samaa aallonpituutta erotettuna kahteen ulosmenevään kuituun.

Todellisella optisella demultipleksorilla tai erotuslait-teella, samoin kuin multipleksorilla tai dikroisella kytkimellä, on tietty erotteluaste ulostuloaallonpituuksien välissä tarkoittaen, että pieni osa lähetyssignaaleista voidaan löytää demultipleksorihaarasta 12; sellainen signaali voisi heijastuttuaan peilistä 13 olla vaarallinen lähetyslinjalla ja optisessa kuidussa, koska sekin voisi vahvistua ja aiheuttaa interferenssi-ilmiön lähetyssignaa-lin kanssa.

Siksi jos demultipleksoria syötetään alhaisella eristysas-teella aallonpituuksien välissä, jotka ovat alempia kuin 20 dB, valmistetaan mahdollisuus tyypiltään dikroisen peilin 13 järjestämiseksi, joka on peili, jonka heijasta-vuutta on vähennetty lähetysaallonpituuksilla, matalammilla kuin -20 dB, siten että tässä suoritusmuodossa muodostetussa peilielimessä 8 demultipleksorin 9 ja dikroisen peilin 13 kanssa saavutetaan kokonaiseristys 40 dB:ä suuremmissa tapauksissa aallonpituudella s.

On osoitettava, että valo aallonpituudella s kulkee kahdesti demultipleksorin läpi, ennen heijastusta ja sen jälkeen: siksi demultipleksorin eristys toimii kahdesti ra-. joitettaessa peilin heijastamaa ja kuituun 6 sekä sen jäl keen lähetyslinjalle syötettyä aallonpituuden s valotehoa.

Jos demultipleksorin eristysaste on korkeampi kuin 20 dB, mainittu demultipleksori on riittävä varmistamaan lähe-tysaallonpituuden heijastuskohinoiden poissaolon linjalla, , ja siksi peili 13 on heijastava kaikilla käytettävillä . aallonpituuksilla.

Tarkoituksen mukaisesti peili 13 voidaan aikaansaada päällystämällä kuidun 12 pää raoilla tai muilla tunnetuilla tekniikoilla, jotka soveltuvat heijastavan pinnan tai alueen luomiseen kuidun 12 päähän, jolla on osoitetut ominaisuudet.

10 - 97259

Kuviossa 4 esitetyn suoritusmuodon rakenne on erityisen tarkoituksen mukainen, sekä koska se on täysin valmistettu optisesta kuidusta ja siksi se on kestävä, muttei herkkä ajan kuluessa värähtelyille tai muodonmuutoksille, joille pienikokoiset tarkennuslaitteet ja vastaavat voivat olla alttiita, ja koska demultipleksorille kuuluvien eris-tysominaisuuksien ja dikroiselle peilille kuuluvan valikoivan heijastamisen yhdistelmä tarjoaa suuren vapauden suunnitteluvaiheen aikana erikoissovelluksen tarkoituksen mukaisimman tuloksen saavuttamiseksi, tarjoten erityisesti maksimiheijastuksen värähtelyaallonpituudella, kun taas heijastus on pienemmillään lähetysaallonpituudella.

Keksinnön mukainen vahvistusyksikkö on toteutettu kuviossa 4 esitetyn kaavion mukaan, ja kuvion 1 kaavion mukainen heijastuselintä vailla oleva vahvistusyksikkö on toteutettu vertailua varten.

Molemmissa suoritusmuodoissa on käytetty lähetyslinjaa, jonka signaalin aallonpituus s on 1536 nm, sekä värähtely-laserdiodi 3 on teholtaan 10 mW ja aallonpituudeltaan p 980 nm.

980-1536 nm:n optista multipleksoria tai kytkintä 2 on käytetty 90 %:n kytkennällä 980 nm:llä ja 15 dB:n eristyksellä.

Molemmissa kokeissa on käytetty askelindeksi-tyyppistä Er3+-ioneilla kyllästettyä Si/Ge-aktiivikuitua 6.

Kuvion 1 kaavion mukaisessa vahvistusyksikössä on käytetty 9 m pitkää aktiivista kuitua, kun taas kuvion 3 kaavion mukaisessa vahvistusyksikössä on käytetty 7 m pitkää ak-* tiivistä kuitua.

Kuvion 4 vahvistimessa 980-1536 nm:n demultipleksorilla 9 oli 90 %:n kytkentä 980 nm:llä ja 90 %:n kytkentä 1536 nm:llä; molemmissa ulosmenevissä haaroissa oli 30 dB:n eristys.

: il i anti 11 - 97259

Kuviossa 1 esitetyllä 9 m pitkällä aktiivisella kuidulla varustetulla konfiguraatiolla on päästy 20 dB:n vahvistukseen Gl, ja kohinasuhde (S/N)i/(S/N)o = 5 dB.

5 Kuviossa 3 esitetyllä 7 m pitkällä aktiivisella kuidulla varustetulla konfiguraatiolla on päästy 20 dB:n vahvistukseen G2, joka on yhtä suuri kuin edellinen vahvistus, ja kohinasuhde (S/N)i/(S/N)o = 3 dB, mikä tarkoittaa 2 dB:n vähennystä kohinasuhteessa.

10 Tästä johtuen on saavutettu merkittävä parannus välitetyn signaalin laadussa sen ansiosta, että lähetyslinjalle on siirtynyt vähemmän kohinaa keksinnön mukaisesta vahvistimesta.

15

Lisäksi demultipleksorin 9 läsnäolo mahdollistaa värähtelyäsi lonpituuden poistamisen linjalta 7, millä vältetään suodattimien tai vastaavien laitteiden käyttö.

20 Keksinnön vahvistimen ansiosta on mahdollista saavuttaa parantunut herkkyys vastaanottolaitteessa lisäämättä tähän vaadittavaa värähtelytehoa, mikä edellyttäisi voimakkaampien laserdiodien tai kahden kytkindiodin käyttämistä, eikä edellistä ole aina saatavissa sen ollessa myös kus-25 tannuksiltaan korkea, ja jälkimmäinen on erittäin altis vahingoittumiselle ja vioille.

Yleisemmin keksinnön mukaisella vahvistimella, riippuen kunkin erikoissovelluksen erityisistä vaatimuksista, on 30 mahdollista joko parantaa kohinasuhdetta lähetyksessä samalla teholla tai saavuttaa korkeampi vahvistus käytetyn tehon ollessa sama, tai muuttamatta saavutettavaa vahvistusta käyttää värähtelyvalon lähdettä, jonka teho on matalampi.

Vaikka keksintöä on kuvailtu optisten esivahvistimien yhteydessä, sitä ei saa tarkoittaa rajoitetuksi jälkimmäi- 35 12 97259 seen, koska sitä voidaan soveltaa myös linjavahvistimiin ja vastaaviin laitteisiin, joilla on tarkoituksen mukaista saavuttaa korkea värähtelytehotaso käytettävän optisen kuidun koko pituudella.

Monia muunnelmia ja variaatioita voidaan valmistaa eroamatta esillä olevan keksinnön suojapiiristä sen yleisten ominaisuuksien kohdalla.

Il 111 I Milli ...... l

Claims (7)

1. Aktiivikuitutyyppinen optinen vahvistin, joka soveltuu liitettäväksi optiseen kuituun (1) optisessa kaukoviesti-tysjärjestelmässä, vahvistimen (2) käsittäessä aktiivisen optisen kuidun (4) osan sisältäen lasersäteilevää ainetta (3), joka soveltuu liitettäväksi optiseen kaukoviestitys-kuituun (1) ja vastaanottamaan sieltä valoa lähetysaallon-pituudella, ja joka syötetään edelleen valonlähteestä lä-hetysaallonpituutta alhaisemmalla värähtelyaallonpituu-della, värähtelyvalon voidessa absorboitua aktiivisessa kuidussa (6), tunnettu siitä, että aktiivinen kuitu (6) vastaa pituudeltaan suoraan syötettävän värähtelyvalon osittaista absorbtiota, ja siitä, että myötävirtaan aktiivisessa kuidussa (6) on valikoiva peilielin (8), joka heijastaa valoa värähtelyaallonpituudella ja läpäisee valoa lähetysaallonpituudella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen vahvistin, tunnettu siitä, että peilielin (8) on heijastava aktiivikuidussa -40 dB lähetysaallonpituutta alempana ja -10 dB värähtelyaallonpituutta ylempänä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen vahvistin, tunnettu siitä, että peilielin (8) koostuu erillisistä elimistä käsittäen dikroisen peilin ja kaksi tarkentavaa ryhmää soveltuen vastaavasti lähettämään valoa ak- ·. tiivikuidusta dikroiseen peiliin ja dikroisesta peilistä optiseen kaukoviestityskuituun.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen vahvistin, tunnettu siitä, että peilielin koostuu yhdestä tai useammasta optisesta monolithic-kuituelimestä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen optinen vahvistin, tunnettu siitä, että peilielin (8) koostuu optisesta demultipleksorista (9), jonka sisäänmenokuitu (10) on liitetty aktiivikuidun (6) päähän soveltuen vastaanottamaan lähetysaallonpituutta ja yhdessä kuidussa sekä kahdessa ulostulokuidussa (11, 12) monistettua värähtelyaal- 14 97259 lonpituutta, demultipleksorin soveltuessa erottelemaan lä-hetysaallonpituuden yhteen ulostulokuituun (11) ja väräh-telyaallonpituuden toiseen ulostulokuituun, lähetysaallon-pituutta kuljettavan ulostulokuidun ollessa liitetty vies-tityskuituun (7) ja värähtelyaallonpituutta kuljettavan ulostulokuidun (12) ollessa varustettu päässään peilillä (13), joka soveltuu heijastamaan ainakin värähtelyaallonpituutta.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen optinen vahvistin, tunnettu siitä, että peili (8) on dikroinen peili, jonka heijastavuus'on pienempi kuin -2 dB signaaliaallon-pituudella ja suurempi kuin -5 dB värähtelyaallonpituu-della.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen optinen vahvistin, tunnettu siitä, että demultipleksorin (9) eristys on suurempi kuin -10 dB lähetys- ja värähtelyaallonpituuk-sien välissä. 15 97259