ITMI950143A1

ITMI950143A1 - Sistema di telecomunicazione ottica bidirezionale comprendente un amplificatore ottico bidirezionale

Info

Publication number: ITMI950143A1
Application number: IT95MI000143A
Authority: IT
Inventors: Fausto Meli; Alessandro Cavaciuti
Original assignee: Pirelli Cavi Spa
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-07-27
Also published as: NO960354D0; PE46797A1; HU9600175D0; DE69622050T2; ES2132776T3; EP0889562A3; HUP9600175A2; HU219696B; NZ280875A; NO309788B1; EP0889562B1; PL312493A1; DE69622050D1; CN1136247A; AU708835B2; CA2168187A1; ITMI950143A0; EP0889562A2; HUP9600175A3; CN1077365C

Abstract

Amplificatore ottico bidirezionale, comprendente un'unità di amplificazione ottica unidirezionale, avente una banda di lunghezze d'onda di amplificazione; due porte ottiche di entrata ed uscita per almeno due segnali ottici aventi direzioni di propagazione contrapposte, detti segnali avendo rispettivamente una prima ed una seconda lunghezze d'onda, distinte tra loro e comprese in detta banda di lunghezze d'onda di amplificazione: due primi e due secondi accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda, aventi rispettivamente una prima banda passante di lunghezze d'onda includente detta prima lunghezza d'onda ed una seconda banda passante di lunghezze d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda, dette prima e seconda bande passanti di lunghezze d'onda essendo prive di sovrapposizioni relative, dove detta unità di amplificazione è collegata tra due opposti nodi di un circuito ottico a ponte, ai cui altri nodi opposti sono collegate dette porte di ingresso e uscita, e dove ai nodi di detto circuito a ponte sono presenti detti primi e secondi accoppiatori ottici selettivi, in cui detti primi e secondi accoppiatori selettivi sono disposti simmetricamente rispetto a detta unità di amplificazione e rispetto a dette porte di ingresso e di uscita di detti segnali ottici.

Description

Descrizione dell'invenzione dal titolo:

"Sistema di telecomunicazione ottica bidirezionale comprendente un amplificatore ottico bidirezionale"

DESCRIZIONE

Formano oggetto della presente invenzione un sistema di telecomunicazione bidirezionale a fibre ottiche ed un amplificatore ottico bidirezionale.

E' noto, nella pi? recente tecnica delle telecomunicazioni, l'impiego di fibre ottiche per l'invio di segnali ottici, portanti l'informazione da comunicare a distanza.

E' anche noto che i segnali ottici inviati in una fibra ottica subiscono una attenuazione durante il percorso, rendendo necessario procedere ad amplificazioni del segnale per poter percorrere l'intera distanza prevista raggiungendo la stazione di ricezione con un livello di potenza sufficiente per una corretta ricezione dei messaggi inviati.

Tale amplificazione pu? essere eseguita a mezzo di opportuni amplificatori disposti ad intervalli prefissati lungo la linea, che periodicamente innalzano la potenza del segnale ottico trasmesso.

A tale scopo sono convenientemente usati amplificatori ottici, mediante i quali il segnale viene amplificato pur restando in forma ottica, in assenza cio? di una rivelazione optoelettronica e di una rigenerazione elettroottica dello stesso.

Tali amplificatori ottici si basano sulle propriet? di un drogante fluorescente (ad esempio l'Erbio) che, se opportunamente eccitato mediante somministrazione di energia luminosa, presenta una elevata emissione nella banda di lunghezze d'onda corrispondenti alla minima attenuazione della luce nelle fibre ottiche a base di silice.

Tali amplificatori sono apparecchi di tipo unidirezionale, aventi cio? un senso prefissato di percorrenza del segnale ottico ai loro interno.

Ci? ? dovuto, come descritto ad esempio nei brevetti US 5.204.923 e US 5.210.808 al fatto che gli amplificatori ottici, in particolare se sono richiesti elevati valori di guadagno, incorporano componenti di tipo unidirezionale, atti ad impedire che segnali riflessi all'esterno degli amplificatori, ad esempio a causa di diffusione di Rayleigh lungo le fibre ottiche di linea collegate agli amplificatori, ritornino nell'amplificatore stesso.

La trasmissione bidirezionale richiede, di conseguenza, l'impiego di due linee separate di comunicazione, dotate di rispettivi amplificatori, ciascuna delle quali ? adibita alla comunicazione in una singola direzione, e ci? si traduce in un costo elevato del collegamento. Tentativi di amplificazione bidirezionale con l'impiego di un singolo amplificatore unidirezionale sono stati fatti sfruttando la possibilit? degli amplificatori a drogante fluorescente di amplificare indipendentemente segnali a diverse lunghezza d'onda. Un amplificatore bidirezionale basato su questo principio ? descritto nell'articolo di S. Seikai et al.: "Novel optical Circuit suitable for wavelength division bidirectional optical amplification" apparso su Electronics Letters, voi. 29, n. 14, 8 luglio 93, pag. 1268-1270. Si tratta di un dispositivo che ? posto lungo una linea di trasmissione a fibre ottiche nella quale propagano in direzioni opposte due segnali con lunghezze d'onda differenti e che ? costituito da accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda e da un'unit? di amplificazione unidirezionale a fibra drogata di tipo noto, collegati fra loro mediante tratti di fibra ottica passiva. Le lunghezza d'onda dei segnali sono entrambe interne alla banda di amplificazione della fibra drogata. Tramite gli accoppiatori selettivi i due segnali a diversa lunghezza d'onda vengono immessi su cammini ottici differenti. I due cammini ottici coincidono solo nel tratto corrispondente alla fibra amplificatrice, che viene percorsa dai due segnali nella medesima direzione. Il dispositivo, che verr? descritto in maggiore dettaglio nel seguito, presenta un problema di instabilit? causata da riflessioni interne ad una lunghezza d'onda intermedia fra quelle dei segnali propaganti, problema risolto solo tramite l'aggiunta di filtri, alcuni dei quali regolabili, il che risulta in una struttura notevolmente complicata e nella necessit? di impiegare dispositivi per una loro regolazione accurata e continua.

Secondo un aspetto, la presente invenzione si riferisce a un amplificatore ottico bidirezionale, comprendente:

- un'unit? di amplificazione ottica includente almeno un isolatore ottico, avente una banda di lunghezze d'onda di amplificazione,

- due porte ottiche di entrata ed uscita per almeno due segnali ottici aventi direzioni di propagazione contrapposte, detti segnali avendo rispettivamente una prima ed una seconda lunghezze d'onda, distinte tra loro e comprese in detta banda di lunghezze d'onda di amplificazione,

- due primi e due secondi accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda, aventi rispettivamente una prima banda passante di lunghezze d'onda includente detta prima lunghezza d'onda ed una seconda banda passante di lunghezze d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda, dette prima e seconda bande passanti di lunghezze d'onda essendo prive di sovrapposizioni relative,

detta unit? di amplificazione essendo collegata tra due opposti nodi di un circuito ottico a ponte, ai cui altri nodi opposti sono collegate dette porte di ingresso e uscita, ai nodi di detto circuito a ponte essendo presenti detti primi e secondi accoppiatori ottici selettivi, caratterizzato dal fatto che detti primi e secondi accoppiatori selettivi sono disposti simmetricamente rispetto a detta unit? di amplificazione e rispetto a dette porte di ingresso e di uscita di detti segnali ottici.

In una formulazione preferenziale detta unit? di amplificazione include almeno una fibra ottica drogata con Erbio.

Preferibilmente, la fibra comprende tra i droganti Allumina e Germanio; pi? preferibilmente, la fibra comprende tra i droganti Allumina e Germanio e Lantanio.

Detta banda passante degli accoppiatori selettivi ha vantaggiosamente un ampiezza di almeno 10 nm.

In una formulazione particolare, almeno una di dette bande passanti comprende almeno due segnali a lunghezze d'onda distinte.

In una formulazione preferenziale gli accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda presentano una figura di merito uguale o superiore a 0,5.

Secondo un secondo aspetto la presente invenzione riguarda un amplificatore ottico bidirezionale, comprendente:

- due porte ottiche di entrata ed uscita per almeno due segnali ottici aventi direzioni di propagazione contrapposte, detti segnali avendo rispettivamente una prima ed una seconda lunghezze d'onda, distinte tra loro,

- almeno due accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda, aventi una banda passante di lunghezze d'onda includente detta prima lunghezza d'onda ed una banda riflessa di lunghezze d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda, dette bande di lunghezze d'onda essendo prive di sovrapposizioni relative,

detta unit? di amplificazione essendo collegata tra due opposti nodi di un circuito ottico a ponte, ai cui altri nodi opposti sono collegate dette porte di ingresso e uscita, detto circuito a ponte formando almeno un anello retroazionato includente detta unit? di amplificazione e non pi? di tre di detti accoppiatori,

caratterizzato dal fatto che la disposizione di detti accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda ? tale che ciascuno di detti anelli retroazionati ha una attenuazione complessiva superiore al guadagno dell'amplificatore ad ogni lunghezza d'onda inclusa in detta banda di amplificazione, in presenza di riflettivit? di almeno 15 dB ad una di dette porte di ingresso e uscita, in assenza di mezzi di filtraggio.

In una formulazione preferenziale di detto secondo aspetto della presente invenzione detto amplificatore ottico bidirezionale ? caratterizzato dal fatto che il circuito ottico a ponte include due accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda aventi una prima banda passante e due accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda aventi una seconda banda passante, posti ai nodi del circuito stesso, in cui gli accoppiatori sono simmetricamente disposti rispetto all'unit? di amplificazione.

Secondo un altro aspetto la presente invenzione riguarda un amplificatore ottico bidirezionale, comprendente:

- un'unit? di amplificazione ottica includente almeno un isolatore ottico, avente una banda di lunghezze d?onda di amplificazione,

- due porte di ingresso ed uscita per almeno due segnali ottici aventi direzioni di propagazione contrapposte, detti segnali avendo rispettivamente una prima ed una seconda lunghezze d'onda, distinte tra loro e comprese in detta banda di lunghezze d'onda di amplificazione,

- due accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda di un primo tipo e due accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda di un secondo tipo,

- aventi rispettivamente una prima banda passante di lunghezze d'onda includente detta prima lunghezza d'onda ed una seconda banda passante di lunghezze d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda, dette prima e seconda bande passanti di lunghezza d'onda essendo prive di sovrapposizioni relative

- ed aventi rispettivamente una prima banda riflessa di lunghezza d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda ed una seconda banda riflessa di lunghezza d'onda includente detta prima lunghezza d'onda,

aventi ciascuno una fibra di accesso comune, una fibra di accesso recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante di lunghezze d'onda ed una fibra di accesso recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa di lunghezze d'onda, caratterizzato dal fatto che una prima porta di ingresso e uscita ? collegata alla fibra comune di un primo accoppiatore selettivo del primo tipo; la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante del primo accoppiatore selettivo del primo tipo ? collegata con la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa di un primo accoppiatore selettivo del secondo tipo; la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa del primo accoppiatore selettivo del primo tipo ? collegata con la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante di un secondo accoppiatore selettivo del secondo tipo; l'unit? di amplificazione unidirezionale ? collegata fra la fibra comune del primo accoppiatore selettivo del secondo tipo e la fibra comune del secondo accoppiatore selettivo del secondo tipo, in modo che l'isolatore ottico consenta il passaggio della radiazione nella direzione che va dal primo al secondo accoppiatore selettivo del secondo tipo; la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante del primo accoppiatore selettivo del secondo tipo ? collegata con la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa di un secondo accoppiatore selettivo del primo tipo; la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa del secondo accoppiatore selettivo del secondo tipo ? collegata con la fibra recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante di un secondo accoppiatore selettivo del primo tipo; la fibra comune di un secondo accoppiatore selettivo del primo tipo ? collegata ad una seconda porta di ingresso e uscita.

Secondo un ulteriore aspetto la seguente invenzione riguarda un metodo di telecomunicazione bidirezionale, comprendente

- generare un primo segnale ed un secondo segnale ottico, rispettivamente ad una prima e ad una seconda lunghezza d'onda, in una prima ed una seconda stazione di trasmissione;

- introdurre detti primo e secondo segnale rispettivamente agli opposti estremi di una fibra ottica di una linea di telecomunicazione;

- amplificare almeno una volta detti primo e secondo segnale in un amplificatore ottico interposto lungo detta linea;

- ricevere detti primo e secondo segnale in rispettive prima e seconda stazione di ricezione, all'opposto estremo di detta fibra ottica rispetto a dette prima e seconda stazione di trasmissione;

in cui detta fase di amplificare detti primo e secondo segnale ? realizzata in un unico amplificatore ottico, includente una unit? di amplificazione a fibra, comprendente un isolatore ottico, e comprende:

- trasmettere almeno una volta ciascuno di detti segnali attraverso un primo accoppiatore ottico selettivo in lunghezza d'onda, e

- riflettere almeno una volta ciascuno di detti segnali attraverso un secondo accoppiatore ottico selettivo in lunghezza d'onda, sia a monte sia a valle dell'unit? di amplificazione, caratterizzato dal fatto che dette fasi di trasmettere e riflettere si svolgono nella stessa sequenza per ciascuno di detti segnali.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione, con riferimento alle figure allegate, in cui si mostra:

in fig. 1 uno schema di una linea di trasmissione bidirezionale secondo l'invenzione; in fig. 2 uno schema di una unit? di interfacciamento per la linea secondo l'invenzione; in fig. 3 uno schema di un accoppiatore selettivo a riflessione per l'impiego negli amplificatori bidirezionali ed una curva spettrale di trasmissione dello stesso;

in fig. 4 le curve spettrali di attenuazione dei segnali trasmessi fra due coppie di fibre di accesso di un accoppiatore selettivo a riflessione di un primo tipo;

in fig. 5 uno schema di un amplificatore ottico bidirezionale secondo io stato dell'arte; in fig. 6 uno schema di un amplificatore ottico bidirezionale sperimentato dalla richiedente;

in fig. 7 uno schema di dettaglio di un amplificatore ottico bidirezionale, in una prima forma di realizzazione dell'invenzione;

in fig. 8 le curve spettrali di attenuazione dei segnali trasmessi fra due coppie di fibre di accesso di un accoppiatore selettivo a riflessione di un secondo tipo;

in fig. 9 uno schema di una linea di trasmissione comprendente una prima forma di realizzazione dell'invenzione;

in fig. 10 un grafico con la sovrapposizione degli spettri dei segnali alle due uscite dell'amplificatore ottico bidirezionale nella linea di trasmissione di fig. 9;

in fig. 11 un grafico del BER in funzione dell'attenuazione fra gli amplificatori nella linea di trasmissione di fig. 9;

in fig. 12 uno schema di dettaglio di un amplificatore ottico bidirezionale, in una seconda forma di realizzazione dell'invenzione;

in fig. 13 un grafico con la sovrapposizione degli spettri misurati alle due uscite di un amplificatore ottico bidirezionale in assenza di segnali ottici in ingresso;

in fig. 14 un grafico con la sovrapposizione degli spettri misurati alle due uscite di un amplificatore ottico bidirezionale in presenza di segnali ottici in ingresso;

in fig. 15 uno schema di un'unit? di amplificazione unidirezionale che pu? essere utilizzata nell'amplificatore bidirezionale secondo l'invenzione;

in fig. 16 uno schema di un sistema di monitoraggio e controllo per un amplificatore ottico bidirezionale.

Come mostra la figura 1, una linea di telecomunicazione ottica bidirezionale secondo la presente invenzione comprende due stazioni terminali A e B, ciascuna delle quali include una rispettiva stazione di trasmissione 1A, 1B, ed una rispettiva stazione di ricezione 2A, 2B.

In particolare, la stazione di trasmissione 1A comprende un trasmettitore laser avente una prima lunghezza d'onda ?, (ad esempio 1533 nm) e la stazione di trasmissione 1B comprende un trasmettitore laser avente una seconda lunghezza d'onda ?2 (ad esempio 1556 nm).

I trasmettitori 1A, 1B sono trasmettitori modulati, direttamente o con modulazione esterna, secondo le esigenze della linea, in particolare in relazione alla dispersione cromatica delle fibre ottiche della linea, alla loro lunghezza e alla velocit? di trasmissione prevista.

L'uscita di ciascuno dei trasmettitori 1 A, 1B ? inviata all'ingresso di un rispettivo amplificatore di potenza 3, e da questi ad un ingresso di un accoppiatore 4, selettivo tra le rispettive lunghezze d'onda dei trasmettitori laser 1A, 1B.

L'uscita dell'accoppiatore selettivo 4, sulla quale le due lunghezze d'onda ?1 e ?2 sono multiplate insieme nella stessa fibra, ? collegata ad un estremo di una linea ottica 5, comprendente una fibra ottica, che collega le due stazioni terminali A e B tra loro.

La fibra ottica della linea ottica 5 ?, usualmente, una fibra ottica monomodale, di tipo a salto di indice o a dispersione spostata, convenientemente inserita in un adatto cavo ottico, ed ha, complessivamente, alcune decine (o centinaia) di chilometri di lunghezza tra ciascun amplificatore, fino a coprire la distanza desiderata del collegamento.

Interposto lungo la linea 5 ? un amplificatore ottico bidirezionale secondo la presente invenzione, globalmente indicato con 6.

Sebbene nella presente descrizione sia indicato un unico amplificatore ottico, in relazione alla lunghezza complessiva del collegamento ottico ed alle potenze nei vari tratti dello stesso potranno essere presenti pi? amplificatori ottici in successione; ad esempio, un tratto di fibra compreso tra una stazione terminale ed un amplificatore, o tra due amplificatori successivi, pu? avere una lunghezza dell'ordine di circa 100 chilometri.

Nel caso che i segnali ottici da trasmettere siano generati da sorgenti di segnali che possiedono proprie caratteristiche di trasmissione (come lunghezza d'onda, tipo di modulazione, potenza) diverse da quelle previste per il collegamento descritto, ciascuna stazione di trasmissione 1A, 1B comprende una rispettiva unit? di interfacciamento, atta a ricevere i segnali ottici esterni di origine, a rivelarli ed a rigenerarli nuovamente con nuove caratteristiche adatte al sistema di trasmissione.

In particolare, dette unit? di interfacciamento generano rispettivi segnali ottici di lavoro aventi lunghezze d'onda ?1 ?2 (indicate per brevit? anche con le espressioni "segnale a ?1" e "segnale a V) adatte alle esigenze del sistema, come descritto nel seguito.

Nel brevetto US 5.267.073, della stessa Richiedente, la cui descrizione ? incorporata per riferimento, sono descritte unit? di interfacciamento comprendenti in particolare un adattatore di trasmissione, atto a convertire un segnale ottico in ingresso in forma adatta alla linea di trasmissione ottica, ed un adattatore di ricezione, atto a riconvertire il segnale trasmesso in forma adatta ad una unit? di ricezione.

Per l'impiego nel sistema della presente invenzione, l'adattatore di trasmissione comprende, prefer?bilmente, come laser di generazione di segnale in uscita, un laser del tipo a modulazione esterna.

Uno schema di una unit? di interfacciamento in trasmissione, di tipo adatto all'impiego nell'ambito della presente invenzione, ? illustrato In figura 2, in cui, per chiarezza, le connessioni ottiche sono rappresentate con linea continua, mentre le connessioni di tipo elettrico sono rappresentate con linea tratteggiata.

Il segnale ottico, proveniente da una sorgente esterna 7, ? ricevuto da un fotorivelatore (fotodiodo) 8, che emette un segnale elettrico che viene alimentato ad un amplificatore elettronico 9.

Il segnale elettrico in uscita dall'amplificatore 9 ? alimentato ad un circuito 10 di pilotaggio di un emettitore laser modulabile, globalmente designato con 11 , atto a generare un segnale ottico alla lunghezza d'onda prescelta, contenente le informazioni del segnale in ingresso.

Convenientemente al circuito di pilotaggio 10 si pu? collegare un circuito 12 di immissione di un canale di servizio.

L'emettitore laser modulabile 11 comprende un laser 13, ad emissione continua, ed un modulatore esterno 14, ad esempio del tipo Mach-Zender, pilotato dal segnale in uscita del circuito 10.

Un circuito 15 controlla la lunghezza d'onda di emissione del laser 13, mantenendola costante al valore preselezionato, compensando eventuali perturbazioni esterne come temperatura e simili.

Unit? di interfacciamento del tipo indicato, in ricezione, sono descr?tte nel brevetto sopra menzionato e poste in commercio dalla Richiedente, con la sigla TXT/E-EM.

In alternativa i trasmettitori laser 1A, 1B possono essere trasmettitori laser operanti alle lunghezze d'onda prescelte, ad esempio impieganti laser DFB a 1533 e 1556 nm. In esperimenti di trasmissione, descritti nel seguito, sono stati usati, in particolare, un laser DFB a 1533 nm, modulato direttamente a 2,5 Gbit/s, incorporato con il ricevitore nell'apparato terminale SDH modello SLX-1/16, posto in commercio da PHILIPS NEDERLAND BV, 2500 BV, 's Gravenhage (NL), e un laser DFB a 1556 nm, ad emissione continua, di produzione ANRITSU CORP., 5-10-27 Minato-ku, Tokyo (JP).

Con riferimento alla fig. 1 , gli amplificatori di potenza 3 elevano il livello dei segnali generati dai trasmettitori 1A, 1B fino ad un valore sufficiente a percorrere il successivo tratto di fibra ottica intercorrente prima della stazione di ricezione o di mezzi di amplificazione mantenendo al termine un sufficiente livello di potenza per garantire la qualit? trasmissiva richiesta.

Ai fini della presente invenzione e per l'impiego sopra descritto, l'amplificatore di potenza 3 ?, ad esempio, un amplificatore ottico a fibra di tipo commerciale, avente le seguenti caratteristiche:

potenza di ingresso da -5 a 2 dBm

potenza di uscita 13 dBm

lunghezza d'onda di lavoro 1530-1560 nm.

Un modello adatto ? TPA/E-12, posto in commercio dalla Richiedente.

Gli accoppiatori selettivi 4 sono componenti ottici atti a convogliare su una unica fibra in uscita due segnali ottici a diverse lunghezze d'onda e, rispettivamente, a separare su due fibre ottiche in uscita due segnali sovrapposti in una unica fibra di ingresso, in dipendenza delle lunghezze d'onda rispettive. A detti accoppiatori selettivi ? richiesta una larghezza di banda passante adatta a consentire una separazione dei segnali nelle due direzioni, in assenza di diafonia.

Gli accoppiatori selettivi 21, 22 possono preferibilmente essere del tipo schematizzato in dettaglio in figura 3A, che hanno quattro fibre ottiche di accesso (porte di ingresso o uscita) designate rispettivamente con 101, 102, 103, 104 e contengono nella parte centrale un componente riflettente selettivo 105 che si comporta come passa banda in trasmissione e come elimina banda in riflessione, ? cio? atto a lasciar passare i segnali con lunghezze d'onda all'interno di una banda prefissata ed a riflettere i segnali con lunghezze d'onda esterne a tale banda. Un segnale in ingresso alla fibra 101 dell'accoppiatore selettivo con lunghezza d'onda ?? interna alla banda passante del componente 105, per esempio, viene trasmesso senza attenuazione rilevante verso la fibra 103 e, analogamente, segnali a ?? vengono trasmessi dalla fibra 104 verso la fibra 102 o, simmetricamente, dalla fibra 103 verso la fibra 101 e dalla fibra 102 verso la fibra 104. Un segnale in ingresso alla fibra 101 con lunghezza d'onda ?r esterna a tale banda, invece, viene riflesso verso la fibra 104 e analogamente segnali a procedono dalla fibra 102 verso la fibra 103 e simmetricamente dalla fibra 104 verso la fibra 101 e dalla fibra 103 verso la fibra 102.

Con riferimento alla figura 3B, nel seguito verr? indicata come banda passante del componente riflettente selettivo 105 o, per estensione, come banda passante dell'accoppiatore selettivo, la banda di lunghezze d'onda, vicine ad una lunghezza d'onda di attenuazione minima in trasmissione, cui corrisponde, nella trasmissione attraverso il componente riflettente selettivo 105, un'attenuazione di non pi? di 0,5 dB in aggiunta all'attenuazione minima. La larghezza di tale banda passante ? indicata nella figura 3B come "-0.5 dB BW"

Analogamente verr? indicata nel seguito come banda riflessa del componente riflettente selettivo 105 o, per estensione, come banda riflessa dell'accoppiatore selettivo, la banda di lunghezze d'onda, vicine ad una lunghezza d'onda di attenuazione minima in riflessione, cui corrisponde, nella riflessione da parte del componente riflettente selettivo 105, un'attenuazione di non pi? di 0,5 dB in aggiunta all'attenuazione minima.

Gli accoppiatori selettivi sono scelti in modo tale che almeno parte della loro banda passante e almeno parte della loro banda riflessa siano contenute all'Interno della banda di amplificazione dell'unit? di amplificazione bidirezionale 6 e che le lunghezze d'onda ?1 e ?2 siano incluse rispettivamente in dette bande passante e riflessa.

Bench? descritti con quattro fibre di accesso, gli accoppiatori selettivi adatti all'uso sopra indicato possono avere solo tre fibre di accesso, la quarta (per esempio quella indicata con 104) restando inutilizzata.

A titolo di esempio, un accoppiatore selettivo adatto ? il modello WD1515AY-A3, posto in commercio da JDS FITEL INC., 570 Heston Drive, Nepean, Ontario (CA), la cui struttura corrisponde a quanto descritto con riferimento alla figura 3A, con la variante di disporre solo delle tre fibre di accesso 101, 102, 103.

Le relative curve spettrali di attenuazione sono riportate nelle figure 4A e 4B.

Le curve mostrano, al variare della lunghezza d'onda, l'attenuazione subita dal segnale in ingresso ad una determinata fibra dell'accoppiatore selettivo nella propagazione fino ad una determinata fibra di uscita. La curva 4A, in particolare, ? relativa al caso di segnali propaganti fra le fibre 102 e 103 e mostra un'attenuazione rilevante (> 20 dB) per lunghezze d'onda comprese in una banda di circa 10 nm centrata intorno a 1533 nm ed una attenuazione molto bassa (intorno a 0,5 dB) per lunghezze d'onda maggiori di 1543 nm. La curva 4B, relativa al caso di segnali propaganti fra le fibre 101 e 103, ? simmetrica rispetto alla precedente e mostra un'attenuazione molto bassa (intorno a 0,7 dB) per lunghezze d'onda comprese nella banda di 10 nm centrata intorno a 1533 nm ed una attenuazione rilevante (> 20 dB) per lunghezze d'onda maggiori di 1543 nm.

Per l'accoppiatore selettivo del modello indicato larghezza della banda passante, prima definita, ? di circa 10 nm.

Per analogia, con riferimento alla figura 3B, si indica come banda passante a -20 dB dell'accoppiatore selettivo la banda di lunghezze d'onda cui corrisponde, nella trasmissione attraverso l'accoppiatore selettivo, una attenuazione di non pi? di 20 dB in aggiunta all'attenuazione minima.

La larghezza di tale banda passante a -20 dB ("-20 dB BW" nella figura 3B) ? invece di circa 20 nm per l'accoppiatore selettivo del modello indicato.

La figura di merito (F.O.M.) dell'accoppiatore selettivo, definita come rapporto fra larghezza della banda passante e la larghezza della banda passante a -20 dB, ? di circa 0,5 per l'accoppiatore selettivo del modello indicato.

Nella figura 5 ? riprodotto lo schema di un amplificatore bidirezionale noto, a divisione di lunghezza d'onda, descritto nel gi? citato articolo di S. Seikai et al. su Electronics Letters.

Lo schema ? ricavato dalla figura 1 dell'articolo.

Il dispositivo comprende un?unit? di amplificazione ottica unidirezionale EDFA, quattro accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d?onda WSC1, WSC8, WSC9, WSC2 e due connettori ottici 106, 107.

L'unit? di amplificazione EDFA illustrata nella figura dell'articolo ? costituita da due stadi di fibra drogata all'Erbio, con un primo isolatore ottico inserito fra i due stadi ed un secondo isolatore ottico inserito all?uscita del secondo stadio, entrambi designati con ISO nello schema.

Gli accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda sono identificati nell'articolo come i tipi JDS1535 (WSC1, WSC2) e JDS1550 (WSC8, WSC9).

Secondo l'articolo, non esiste distinzione nell'uso tra i due tipi.

Gli accoppiatori selettivi WSC hanno due canali, a lunghezze d'onda ?a e ?b intorno a 1,533 e 1,550 ?m .

Il circuito amplificatore, individuato come compreso tra i connettori 106, 107, ? un circuito a ponte, in cui, grazie alle propriet? degli accoppiatori selettivi WSC, i due segnali ottici a diversa lunghezza d'onda contropropaganti attraversano l'unit? di amplificazione EDFA nella stessa direzione.

L'articolo riporta l'osservazione che tale semplice configurazione, facente uso di quattro accoppiatori selettivi WSC commerciali (non distinti tra loro) pu? funzionare per amplificatori con guadagno inferiore a 25 dB, mentre per guadagni superiori a 30 dB il circuito diviene instabile a causa delle perdite attraverso gli accoppiatori selettivi. Per risolvere tale problema l'articolo propone l'uso di un ulteriore accoppiatore selettivo WSC4, del tipo JDS1535, nel ramo di ingresso a 1,55 ?m dell'anello, e di due filtri ottici sintonizzabili TOF1 e TOF2 sui rami di ingresso per ridurre il rumore di emissione spontanea; se detti filtri sono sostituiti da accoppiatori selettivi WSC, il sistema diviene instabile a 1,54 ?m , all'incrocio delle bande passanti degli accoppiatori selettivi.

L'aggiunta di ulteriori accoppiatori ottici selettivi, come proposto, complica notevolmente la struttura.

Inoltre, l'impiego di filtri di tipo sintonizzabile, che necessitano di regolazione accurata e continua, mediante l'impiego di ulteriori mezzi di controllo, rende ulteriormente difficoltosa la realizzazione pratica della configurazione proposta.

Il dispositivo indicato globalmente con 6 nella rappresentazione schematica della figura 6 corrisponde ad un amplificatore bidirezionale secondo una prima configurazione sperimentata

Esso comprende un'unit? di amplificazione unidirezionale, indicata con 20, che verr? descritta nel seguito, due accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda 21 e 22, due connettori ottici 106, 107 e tratti 23, 29 di fibra ottica passiva.

Come rappresentato in figura 6, il connettore 106 ? collegato alla fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 21. Il collegamento tra la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 21 e la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 22 ? realizzato con una fibra 23 e il collegamento tra la fibra 104 dell'accoppiatore selettivo 21 e la fibra 104 dell'accoppiatore selettivo 22 ? realizzato con una fibra 29. L'unit? di amplificazione unidirezionale 20 ? collegata fra la fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 21 e la fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 22, in modo che la direzione di operazione di detta unit? sia quella che va dall'accoppiatore selettivo 21 all'accoppiatore selettivo 22. Il connettore 107, infine, ? collegato alla fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 22.

L'unit? di amplificazione unidirezionale 20 ? un'unit? di amplificazione ottica, preferibilmente del tipo amplificatore ottico di linea, caratterizzata da una banda di lunghezze d'onda di amplificazione all'Interno della quale sono scelte le lunghezze d'onda ?1 e ?2 di operazione nelle due direzioni del'amplificatore bidirezionale 6; un amplificatore di linea adatto ?, ad esempio, quello posto in commercio dalla Richiedente con la denominazione OLA/E-MW, che verr? descritto in dettaglio nel seguito.

Gli accoppiatori selettivi 21, 22 sono del tipo descritto con riferimento alla figura 3A.

Gli accoppiatori selettivi sono scelti in modo tale che almeno parte della loro banda passante e almeno parte della loro banda riflessa siano contenute all'Interno della banda di amplificazione dell'unit? di amplificazione, che la lunghezza d'onda ?1 sia interna a detta banda passante e che la lunghezza d'onda ?2 sia interna alla loro banda riflessa.

Accoppiatori selettivi adatti sono, ad esempio, il modello WD1557AY-4, prodotto dalla gi? citata JDS FITEL: si tratta di un modello simile al gi? citato modello WD1515AY-A3, che per? dispone delle quattro fibre di accesso 101, 102, 103, 104. Le relative curve spettrali di attenuazione fra le fibre 101 e 104 e fra le fibre 102 e 103 sono praticamente identiche a quelle riportate nella figura 4A. Analogamente le curve spettrali di attenuazione fra le fibre 101 e 103 e fra le fibre 102 e 104 sono praticamente identiche a quelle riportate nella figura 4B. Anche per questo modello di accoppiatore selettivo la figura di merito (F.O.M.) ha un valore di circa 0,5.

I connettori ottici 106, 107 possono essere della serie SPC, prodotti dalla SEIKOH Gl-KEN, 296-1 Matsuhidai, Matsudo, Chiba (JP).

Con riferimento alla figura 6, nel caso dell'accoppiatore selettivo 21, un segnale a lunghezza d'onda ?1 in ingresso alla fibra di accesso 101 transita inalterato attraverso l'accoppiatore selettivo ed esce dalla fibra 103; un segnale a ?2, in ingresso alla fibra 104, viene riflesso e inviato in uscita alla fibra 101; un segnale a ?2, in ingresso dalla fibra 102, viene riflesso e inviato in uscita alla fibra 103. Analogamente, nel caso dell'accoppiatore selettivo 22, in presenza di segnali in ingresso alla fibra di accesso 101, a lunghezze d'onda ?1 e ?2, il segnale a ?1 transita inalterato attraverso l'accoppiatore selettivo ed esce dalla fibra 103, mentre il segnale a viene riflesso e inviato in uscita alla fibra 104; un segnale a ?2 in ingresso alla fibra 103, viene riflesso e inviato in uscita alla fibra 102.

Il segnale a ?2 proveniente dalla linea di trasmissione attraverso il connettore 107 subisce quindi due riflessioni (22 e 21), viene amplificato neH'unit? di amplificazione 20 e subisce altre due riflessioni (22 e 21), prima di uscire dal connettore 106. Il segnale a ?1 proveniente dalla linea di trasmissione attraverso il connettore 106, invece, viene trasmesso attraverso l'accoppiatore selettivo 21, amplificato e quindi trasmesso attraverso l'accoppiatore selettivo 22.

Il dispositivo ? quindi in grado di amplificare contemporaneamente i segnali alle due lunghezze d'onda nelle due direzioni.

Ad ogni passaggio in trasmissione attraverso di esso l'accoppiatore selettivo si comporta come filtro passa banda, come si vede nella fig. 4B, rimuove pertanto l'emissione spontanea alle lunghezze d'onda intermedie fra ?, e propagante insieme ai segnali. Ad ogni riflessione, invece, l'accoppiatore selettivo si comporta come elimina banda (fig. 4A) e non attenua l'emissione spontanea.

Inserendo l'amplificatore bidirezionale 6 qui descritto in un collegamento ottico secondo lo schema illustrato in figura 1, in cui il trasmettitore 1A opera a 1533 nm ed il trasmettitore 1B opera a 1556 nm, con una attenuazione in ciascuna delle fibre 5 di 26,7 dB, sono state determinate le potenze in corrispondenza alle posizioni I, II, III, IV, V, VI, indicate in figura 1. Esse sono riepilogate nella tabella 1 seguente.

TABELLA 1

Una versione alternativa di un amplificatore ottico bidirezionale secondo la presente prima configurazione si ottiene modificando la presente configurazione mediante l'uso di accoppiatori selettivi 21', 22' scelti in modo tale che le lunghezze d'onda ?1 e ?2 siano incluse nelle rispettive banda riflessa e banda passante e mediante la contemporanea inversione della direzione di propagazione dei segnali a ?, e collegando cio? il connettore ottico 106 al segmento di linea di trasmissione da cui proviene il segnale a e il connettore ottico 107 al segmento di linea di trasmissione da cui proviene il segnale a ?1.

Con riferimento alla figura 7, una seconda configurazione di amplificatore bidirezionale sperimentata dalla Richiedente comprende due accoppiatori ottici selettivi 31 e 32, un'unit? di amplificazione unidirezionale 20, due connettori ottici 106, 107, un isolatore ottico 33 e tratti 34, 35 di fibra ottica passiva.

Come rappresentato in figura 7, il connettore 106 ? collegato alla fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 31. Il collegamento tra la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 32 e la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 31 ? realizzato con una fibra 34, lungo la quale ? inserito un isolatore ottico 33, atto a consentire la propagazione della radiazione solo nella direzione che va dall'accoppiatore selettivo 32 all'accoppiatore selettivo 31. Il colleg a mento tra la fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 31 e la fibra 104 dell'accoppiatore selettivo 32 ? realizzato con una fibra 35. L'unit? di amplificazione unidirezionale 20 ? collegata fra la fibra 104 dell'accoppiatore selettivo 31 e la fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 32, in modo che la direzione di operazione di detta unit? sia quella che va dall'accoppiatore selettivo 31 all'accoppiatore selettivo 32. Il connettore 107, infine, ? collegato alla fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 32.

L'unit? di amplificazione unidirezionale 20 ed i connettori ottici 106, 107 sono dello stesso tipo di quelli utilizzati nel dispositivo descr?tto con riferimento alla figura 6.

Le lunghezze d'onda di operazione nelle due direzioni dell'amplificatore bidirezionale, ?1 e ?2, sono scelte all'interno della banda di amplificazione dell'unit? di amplificazione unidirazionale 20.

L'isolatore ottico 33 ? di tipo indipendente dalla polarizzazione del segnale di trasmissione, con isolamento maggiore di 35 dB e ricettivit? inferiore a -50 dB.

Un isolatore adatto ? il modello MDL 1-15 PIPT-A S/N 1016 della societ? ISOWAVE, 64 Harding Avenue, Dover, New Jersey (US).

Gli accoppiatori selettivi 31 e 32 sono accoppiatori selettivi a riflessione dello stesso tipo di quelli descritti con riferimento alla fig. 3A e sono scelti in modo che le rispettive bande passanti siano contenute entrambe nella banda di amplificazione dell'unit? di amplificazione unidirezionale 20. Le bande passanti degli accoppiatori selettivi 31 , 32 comprendono rispettivamente le lunghezze d'onda ?1 ?2. Le bande passanti dei due accoppiatori selettivi, inoltre, non presentano sovrapposizioni. Le lunghezze d'onda ?1 ?2 sono comprese nelle bande riflesse rispettivamente degli accoppiatori selettivi 32, 31.

Per l'accoppiatore selettivo 31 pu? essere impiegato il modello WD1515AX-4, mentre per l'accoppiatore selettivo 32 pu? essere impiegato il modello WD1557AY-4, entrambi prodotti dalla JDS FITEL. Le caratteristiche del secondo, uguale all'accoppiatore selettivo adatto all'uso nel dispositivo di fig. 6, sono gi? state descritte. Le caratteristiche spettrali del primo sono riportate nelle figure 8A ed 8B. Si tratta di curve analoghe a quelle delle figure 4A e 4B e si fa qui riferimento alla descrizione data per quelle figure. In particolare la figura di merito (F.O.M.) dell'accoppiatore selettivo ha anche in questo caso un valore di circa 0,5. A differenza del caso delle figure 4A, 4B la lunghezza d'onda del centro della banda passante dell'accoppiatore selettivo, nel caso del modello WD1515AX-4, ? intorno a 1557 nm.

Con riferimento alla figura 7, nel caso dell'accoppiatore selettivo 31 un segnale ad una lunghezza d'onda ?1 interna alla banda dell'accoppiatore selettivo in ingresso alla fibra di accesso 101 viene riflesso dall'accoppiatore selettivo ed esce dalla fibra 104; un segnale ad una lunghezza d'onda ?2 interna alla banda dell'accoppiatore selettivo 32 (e quindi esterna alla banda dell'accoppiatore selettivo 31) in ingresso alla fibra 103, viene trasmesso e inviato in uscita alla fibra 101; un segnale in ingresso dalla fibra 102, a lunghezza d'onda viene trasmesso e inviato in uscita alla fibra 104.

Nel caso dell?accoppiatore selettivo 32, in presenza di segnali in ingresso alla fibra di accesso 101, a lunghezze d'onda ?1 e il segnale a lunghezza d'onda transita inalterato attraverso l'accoppiatore selettivo ed esce dalla fibra 103, mentre il segnale a lunghezza d'onda ?2 viene riflesso e inviato in uscita alla fibra 104; un segnale in ingresso alla fibra 103, a lunghezza d'onda viene riflesso e inviato in uscita alla fibra 102.

Il segnale a ?,, proveniente dalla linea di trasmissione attraverso il connettore 107, subisce quindi una riflessione (32) ed una trasmissione (31), viene amplificato nell'unit? di amplificazione 20 e subisce nuovamente una riflessione (32) ed una trasmissione (31) prima di uscire dal connettore 106. Il segnale a ?1, proveniente dalla linea di trasmissione attraverso il connettore 106, viene riflesso dall'accoppiatore selettivo 31, amplificato e quindi trasmesso, attraverso l'accoppiatore selettivo 32, al connettore 107.

Anche in questo caso quindi il dispositivo ? in grado di amplificare contemporaneamente i segnali alle due lunghezze d'onda nelle due direzioni.

Ad ogni passaggio in trasmissione attraverso di essi gli accoppiatori selettivi si comportano come filtri passa banda, come si vede nelle figure 4B, 8B, rimuovono pertanto l'emissione spontanea alle lunghezze d'onda intermedie fra ?1 e ?2 propagante insieme ai segnali. Ad ogni riflessione, invece, gli accoppiatori selettivi si comportano come elimina banda (figure 4A, 8A) e non attenuano l'emissione spontanea.

In ciascuna direzione di propagazione, quindi, si ha almeno un passaggio per un componente che attenua l'emissione spontanea.

L'isolatore ottico, inoltre, blocca l'emissione spontanea propagante dalla fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 31 verso la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 32, che andrebbe altrimenti a sommarsi, dopo una riflessione, con il segnale a ?2 in uscita dalla fibra 103 dell'accoppiatore selettivo stesso verso il connettore 107.

Il dispositivo sopra descritto ? stato sperimentato in un collegamento che simula una linea di trasmissione del tipo di quella descritta con riferimento alla figura 1. La configurazione sperimentale adottata, rappresentata nella figura 9 (dove i componenti corrispondenti alla fig. 1 sono indicate con gli stessi simboli), comprendeva due stazioni terminali A e B, tre amplificatori bidirezionali 6 e quattro attenuatori variabili 5'.

In particolare gli amplificatori impiegati, indicati con 6, erano tre amplificatori bidirezionali secondo la presente invenzione, nella configurazione descritta con riferimento alla figura 7. Con 5' sono indicati invece quattro attenuatori variabili, che simulavano l'attenuazione di un tratto di fibra ottica passiva. Gli attenuatori adottati erano il modello VA5 prodotto da JDS FITEL e durante un primo esperimento sono stati regolati in modo da fornire ciascuno una attenuazione di 27 dB.

La potenza dei segnali propaganti nelle due direzioni, con lunghezze d'onda di 1533 nm e di 1556 nm, misurata ai rispettivi ingressi II e III dell'amplificatore 6 posto in posizione mediana, era di -14 dBm.

La figura 10 riporta gli spettri dei segnali in uscita dall'amplificatore bidirezionale: la figura ? stata ottenuta sovrapponendo gli spettri rilevati rispettivamente nelle posizioni II e III mediante un analizzatore di spettro ottico modello MS9030A (Mainframe) e MS9701B (Optical Unit) prodotto da ANRITSU CORP., gi? citata.

Il rapporto segnale rumore misurato su una banda di 0,5 nm era di 24.2 dB per il segnale a 1533 nm e di 28 dB per il segnale a 1556 nm.

Un altro esperimento ? stato effettuato variando l'attenuazione degli attenuatori variabili 5', in condizioni immutate per tutti gli altri parametri. Per una serie di valori di attenuazione si ? misurato il BER della linea di trasmissione per il segnale a 1533 modulato a 2.5 Gbit/s. I risultati sono riportati nella figura 11, dove il BER in ordinata ? rappresentato in funzione dell'attenuazione (in dB) fra ciascuna coppia di amplificatori bidirezionali successivi: si osserva che, per valori dell'attenuazione minori di 27 dB, il BER ? inferiore a 10<-12>.

Una versione alternativa di un amplificatore ottico bidirezionale secondo la presente seconda configurazione si ottiene modificando la presente configurazione mediante l'uso di accoppiatori selettivi 31 ', 32' scelti in modo tale che le lunghezze d'onda ?1 siano incluse nelle rispettive bande passanti e le lunghezze d'onda ?1, ?2 siano comprese nelle rispettive bande riflesse e mediante la contemporanea inversione della direzione di propagazione dei segnali a ?1 e collegando cio? il connettore ottico 106 al segmento di linea di trasmissione da cui proviene il segnale a ed il connettore ottico 107 al segmento di linea di trasmissione da cui proviene il segnale a ?1

Con riferimento alla figura 12, una terza configurazione di amplificatore bidirezionale sperimentata dalla Richiedente comprende quattro accoppiatori ottici selettivi 121, 122, 123, 124, un'unit? di amplificazione unidirezionale 20, due connettori ottici 106, 107 e tratti 125, 126, 127, 128 di fibra ottica passiva, con i componenti connessi fra loro a formare un collegamento a ponte ottico.

Come rappresentato in figura 12, il connettore 106 ? collegato alla fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 121. Il collegamento tra la fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 121 e la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 122 ? realizzato con una fibra 125. Il collegamento tra la fibra 102 dell?accoppiatore selettivo 121 e la fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 124 ? realizzato con una fibra 128. L'unit? di amplificazione unidirezionale 20 ? collegata fra la fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 122 e la fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 124, in modo che la direzione di operazione di detta unit? sia quella che va dall'accoppiatore selettivo 122 all'accoppiatore selettivo 124. Il collegamento tra la fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 122 e la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 123 ? realizzato con una fibra 126. Il collegamento tra la fibra 102 dell'accoppiatore selettivo 124 e la fibra 101 dell'accoppiatore selettivo 123 ? realizzato con una fibra 127. Il connettore 107, infine, ? collegato alla fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 123.

L'unit? di amplificazione unidirezionale 20 ed i connettori ottici 106, 107 sono dello stesso tipo di quelli utilizzati nei dispositivi descritti con riferimento alle figure 6 e 7.

Le lunghezze d'onda di operazione nelle due direzioni dell'amplificatore bidirezionale, ?1 e ?2, sono scelte all'interno della banda di amplificazione dell'unit? di amplificazione unidirezionale 20.

Gli accoppiatori selettivi 121, 122, 123, 124 sono accoppiatori selettivi a riflessione del tipo di quelli descritti con riferimento alla fig. 3A, nella forma con tre fibre di accesso 101, 102, 103. Gli accoppiatori sono scelti in modo che almeno parte delle rispettive bande passanti e almeno parte delle rispettive bande riflesse siano contenute nella banda di amplificazione dell'unit? di amplificazione unidirezionale 20. Gli accoppiatori 121 e 123 sono uguali fra loro e analogamente sono uguali fra loro gli accoppiatori 122 e 124. La banda passante degli accoppiatori selettivi 121, 123 comprende la lunghezza d'onda ?1. La banda passante degli accoppiatori selettivi 122, 124 comprende la lunghezza d'onda ?2. La banda passante degli accoppiatori selettivi 121, 123, inoltre, non presenta sovrapposizioni con la banda passante degli accoppiatori selettivi 122,124. La lunghezza d'onda ?1 ? compresa nella banda riflessa degli accoppiatori selettivi 122, 124 e la lunghezza d'onda ? compresa nella banda riflessa degli accoppiatori selettivi 121 , 123.

Come mostra la figura gli accoppiatori che sono uguali fra loro sono disposti quindi simmetricamente rispetto alle due direzioni di propagazione dei segnali, nel collegamento a ponte ottico nel quale sono inseriti: gli accoppiatori selettivi 122 e 124 occupano i vertici del ponte ottico a cui sono collegati i due estremi dell'unit? di amplificazione unidirezionale 20, gli accoppiatori selettivi 121 e 123 occupano i vertici del ponte ottico a cui sono collegati i connettori di collegamento con la linea di trasmissione.

Per gli accoppiatori selettivi 121, 123, ad esempio, pu? essere impiegato il modello WD1515AY-A3, mentre per gli accoppiatori selettivi 122, 124 pu? essere impiegato il modello WD1515AX-A3, entrambi prodotti dalla JDS FITEL. Il modello WD1515AY-A3 ? gi? stato descritto e le sue caratteristiche spettrali sono riportate nelle figure 4A, 4B. Il modello WD1515AX-A3 differisce solo per il numero di fibre di accesso dal modello WD1515AX-4, gi? descritto con riferimento alla seconda configurazione di amplificatore ottico sperimentata dalla Richiedente; le relative caratteristiche spettrali sono riportate nelle figure 8A, 8B. Entrambe i modelli impiegati presentano una figura di merito (F.O.M.) di circa 0,5.

Con riferimento alla figura 12, nel caso dell'accoppiatore selettivo 121, un segnale a lunghezza d'onda ?1 interna alla banda dell'accoppiatore selettivo, in ingresso alla fibra di accesso 103 viene trasmesso alla fibra 101; un segnale in ingresso alla fibra 102, a lunghezza d'onda ?2, viene riflesso verso la fibra 103.

Nel caso dell'accoppiatore selettivo 122, un segnale a lunghezza d'onda ?1, esterna alla banda dell'accoppiatore selettivo, in ingresso alla fibra di accesso 102 viene riflesso verso la fibra 103; un segnale in ingresso alla fibra 101, a lunghezza d'onda ?2, viene trasmesso alla fibra 103.

Nel caso dell'accoppiatore selettivo 123, un segnale a lunghezza d'onda ?1, interna alla banda dell'accoppiatore selettivo, in ingresso alla fibra di accesso 101 viene trasmesso alla fibra 103 un segnale in ingresso alla fibra 103 a lunghezza d'onda ?2, viene riflesso verso la fibra 102

Nel caso dell'accoppiatore selettivo 124, un segnale a lunghezza d'onda ?1, esterna alla banda dell'accoppiatore selettivo, in ingresso alla fibra di accesso 103 viene riflesso verso la fibra 102; un segnale in ingresso alla fibra 103, a lunghezza d'onda viene trasmesso alla fibra 101.

Il segnale a ?1 proveniente dalla linea di trasmissione attraverso il connettore 106, viene trasmesso dall'accoppiatore selettivo 121, riflesso dall'accoppiatore selettivo 122, amplificato dall'unit? di amplificazione unidirezionale 20, quindi riflesso dall'accoppiatore selettivo 124 e trasmesso, attraverso l'accoppiatore selettivo 123, al connettore 107.

Il segnale a ? 2, proveniente dalla linea di trasmissione attraverso il connettore 107, viene riflesso dall'accoppiatore selettivo 123, trasmesso dall'accoppiatore selettivo 122, amplificato dall'unit? di amplificazione unidirezionale 20, quindi trasmesso dall'accoppiatore selettivo 124 e riflesso dall'accoppiatore selettivo 121 verso il connettore 106.

I segnali ad entrambe le lunghezze d'onda subiscono all'interno dell'amplificatore bidirezionale due trasmissioni e due riflessioni ciascuno. Poich? ad ogni riflessione e trasmissione corrisponde una piccola attenuazione (rispettivamente di circa 0,5 dB e 0,7 dB nel caso dei componenti impiegati), questa uguaglianza nel numero di passaggi attraverso gli accoppiatori selettivi garantisce al'amplif?catore una risposta uguale nelle due direzioni di propagazione.

Ad ogni passaggio in trasmissione attraverso di essi gli accoppiatori selettivi si comportano come filtri passa banda, come si vede nelle figure 4B, 8B, rimuovono pertanto l'emissione spontanea alle lunghezze d'onda intermedie fra e propagante insieme ai segnali. Ad ogni riflessione, invece, gli accoppiatori selettivi si comportano come elimina banda (figure 4A, 8A) e non attenuano l'emissione spontanea.

Grazie al posizionamento simmetrico degli accoppiatori selettivi rispetto alle due direzioni di propagazione si ha quindi, in ciascuna direzione di propagazione, almeno due volte il passaggio della radiazione per un componente che attenua l'emissione spontanea.

La presente configurazione di amplificatore bidirezionale ? particolarmente stabile e priva di oscillazioni a lunghezze d'onda diverse da quelle dei segnali, senza necessit? di impiegare filtri addizionali. In particolare ? stabile rispetto ad eventuali retroriflessioni parziali della radiazione da parte dei connettori ottici 106, 107. In caso di impiego lungo linee di trasmissione a fibre ottiche in cui l'amplificatore ? collegato alle fibre di linea per mezzo di connettori ottici, questi possono essere del tipo che, pur trasmettendo la maggior parte della potenza dei segnali che transitano per essi e quindi garantendo la continuit? ottica ai segnali stessi, in talune condizioni ne retroriflettono una piccola parte (nel caso, per esempio, di un non perfetto serraggio, causa di cattivo posizionamento al loro interno delle terminazioni delle due fibre), l?amplificatore sopra descritto risulta particolarmente conveniente.

Il dispositivo sopra descr?tto ? stato provato con potenze di segnale in ingresso decrescenti, fino a -28 dBm per canale, misurando il guadagno corrispondente, per individuare il massimo guadagno in condizioni non saturate dell'amplificatore; il valore di guadagno di piccolo segnale determinato in base a tali misure ? stato di circa 32 dB.

In un esperimento l'amplificatore ? stato quindi provato lasciando i connettori ottici 106 e 107 aperti, cio? privi di connessione con le linee di trasmissione. In queste condizioni i connettori del tipo adottato presentavano una retror?flessione della radiazione proveniente dall 'amplificatore, con una attenuazione pari a 14 dB.

Gli spettri dei segnali in uscita dalla fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 121 e dalla fibra 103 dell'accoppiatore selettivo 123, rilevati mediante accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda dello stesso tipo di quelli gi? descr?tti, posti lungo le fibre stesse (non indicati nella figura 12), che separavano le rispettive bande di trasmissione verso un analizzatore di spettro ottico (del tipo gi? indicato), sono riportati nella figura 13.

L'esperimento ha mostrato la completa assenza di fenomeni di instabilit?.

Si ritiene che ci? sia dovuto al fatto che possibili anelli retroazionati includenti l'unit? di amplificazione, che potrebbero venire a formare per lunghezze d'onda intermedie tra le bande passanti dei due tipi di accoppiatori selettivi, a causa di incompleta separazione delle bande da parte degli stessi accoppiatori e in presenza di riflessioni ai connettori, includono in ogni caso almeno due passaggi attraverso componenti (accoppiatori selettivi) che attenuano almeno di 20 dB dette lunghezze d'onda. In tali condizioni anche in presenza di riflessioni molto elevate in corrispondenza dei connettori si rimane lontani dalle condizioni di oscillazioni.

Si ritiene che, con gli accoppiatori selettivi impiegati, anche amplificatori con guadagni di 40 dB non manifestino problemi di oscillazione pur con l'impiego di connettori ad elevata riflettivit?.

Il dispositivo sopra descritto ? stato inoltre sottoposto ad un secondo esperimento, in un collegamento che simulava una linea di trasmissione del tipo di quella descritta con r?ferimento alla figura 1. La configurazione sperimentale adottata era simile a quella descritta con riferimento alla figura 9, e a tale descrizione si fa riferimento.

Gli amplificatori 6 impiegati erano tre amplificatori bidirezionali secondo la presente invenzione, nella configurazione descritta con riferimento alla figura 12.

Gli attenuatori 5' erano regolati in modo da fornire ciascuno una attenuazione di 27 dB. La potenza dei segnali propaganti nelle due direzioni, con lunghezze d'onda di 1535 nm e di 1555 nm, misurata ai rispettivi ingressi II e III dell'amplificatore 6 posto in posizione mediana, era di -13 dBm ciascuno.

La figura 14 riporta gli spettri dei segnali in uscita dall 'amplificatore bidirezionale: la figura ? stata ottenuta sovrapponendo gli spettri rilevati rispettivamente nelle posizioni II e III mediante un analizzatore di spettro ottico del tipo indicato.

Il rapporto segnale rumore misurato su una banda di 0,5 nm era di circa 26.7 dB per il segnale a 1535 nm e di circa 25.5 dB per il segnale a 1555 nm.

Una versione alternativa di un amplificatore ottico bidirezionale secondo la presente terza configurazione si ottiene modificando la presente configurazione mediante l'uso di accoppiatori selettivi 121, 122', 123', 124' scelti in modo tale che la banda passante degli accoppiatori selettivi 122', 124' comprenda la lunghezza d'onda ?1; la banda passante degli accoppiatori selettivi 121, 123' comprenda la lunghezza d'onda ?2; la banda passante degli accoppiatori selettivi 121, 123', inoltre, non presenti sovrapposizioni con la banda passante degli accoppiatori selettivi 122', 124'; la lunghezza d'onda ?1 sia compresa nella banda riflessa degli accoppiatori selettivi 121?, 123' e la lunghezza d'onda sia compresa nella banda riflessa degli accoppiatori selettivi 122', 124';

e mediante la contemporanea inversione della direzione di propagazione dei segnali a ?1 e (collegando cio? l'accoppiatore ottico 106 al segmento di linea di trasmissione da cui proviene il segnale a e l'accoppiatore ottico 107 al segmento di linea di trasmissione da cui proviene il segnale a ?1).

Gli amplificatori bidirezionali ed i sistemi di telecomunicazione bidirezionali secondo la presente invenzione sono stati fino ad ora descritti come adatti alla trasmissione di segnali con una diversa lunghezza d'onda in ciascuna direzione.

Gli stessi dispositivi e sistemi, tuttavia, possono essere impiegati anche per l'amplificazione bidirezionale di segnali trasmessi secondo la tecnica della multiplazione a divisione di lunghezza d'onda, in cui, cio?, in ogni direzione sono trasmessi segnali a lunghezze d'onda diverse, opportunamente codificati.

In questo caso ? necessario che gli accoppiatori selettivi impiegati vengano scelti in modo che le rispettive bande passanti abbiano una larghezza sufficiente a contenere i due gruppi di lunghezze d'onda dei segnali trasmessi in ciascuna direzione.

Inoltre la figura di merito (F.O.M.) degli accoppiatori selettivi dovr? essere sufficientemente elevata da consentire agli accoppiatori selettivi stessi di separare i segnali dei due gruppi di lunghezze d'onda e preferibilmente di valore maggiore di 0,5.

Oltre agli accoppiatori a riflessione selettiva descritti con riferimento alla fig. 3A la presente invenzione pu? prevedere l'uso di accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda di altro tipo, purch? questi garantiscano una sufficiente separazione fra le lunghezze d'onda utilizzate e quindi un valore sufficientemente elevato della figura di merito (F.O.M. ).

Con maggiore dettaglio, come mostra la figura 15, un'unit? di amplificazione unidirezionale 20, prevista per l'impiego in un amplificatore ottico bidirezionale, comprende una fibra attiva 24, drogata con Erbio, ed un relativo laser di pompa 25, ad essa collegato attraverso un accoppiatore dicroico 26; un primo isolatore ottico 27 ? posto all'ingresso dell'amplificatore, a monte della fibra 24 nel senso del percorso del segnale da amplificare, mentre un secondo isolatore ottico 28 ? posto all'uscita dell'amplificatore.

In una forma alternativa di realizzazione, l'amplificatore pu? essere realizzato a due stadi; in tale caso, esso comprende inoltre una seconda fibra attiva, drogata con Erbio, associata ad un relativo laser di pompa attraverso un accoppiatore dicroico; convenientemente, tra i due stadi di amplificazione ? presente un ulteriore isolatore ottico.

Nell'esempio preferito sopra descritto il laser di pompa 25 ? preferibilmente un laser di tipo Quantum Well, con le seguenti caratteristiche:

lunghezza d'onda di emissione ?? = 980 ????;

potenza ottica massima di uscita Pu = 65 mW.

Laser del tipo indicato sono prodotti, ad esempio, da LASERTRON INC., 37 North Avenue, Burlington, MA (US).

L'accoppiatore dicroico 26 ?, nell'esempio, un accoppiatore a fibre fuse, formato con fibre monomodali a 980 nm e nella banda di lunghezze d'onda 1530 - 1560 nm, con variazione di potenza ottica in uscita in funzione della polarizzazione < 0,2 dB.

Accoppiatori dicroici del tipo indicato sono noti e commerciali e sono prodotti, ad esempio, da GOULD INC., Fibre Optic Division, Baymeadow Drive, Glem Burnie, MD (US), e da Sl-FAM LTD., Fibre Optic Division, Woodland Road, Torquay, Devon (GB).

Gli isolatori ottici 27 e 28 sono isolatori ottici di tipo indipendente dalla polarizzazione del segnale di trasmissione, con isolamento maggiore di 35 dB e riflettivit? inferiore a -50 dB. Isolatori adatti sono il modello MDL 1-15 PIPT-A S/N 1016 della gi? citata ISOWAVE. L?amplificatore di linea sopra descritto presenta, in condizioni normali di funzionamento, (segnali di ingresso con potenza di -23 dBm in ciascuna direzione, corrispondenti a -20 dBm complessivi), un guadagno di circa 25 dB. La potenza ottica di uscita complessiva in condizioni di saturazione ? invece di circa 11 dBm.

In una forma di realizzazione preferita, negli amplificatori di linea del tipo sopra descritto ? impiegata una fibra attiva drogata con Erbio, come descr?tto in dettaglio nella domanda di brevetto italiana N? MI94A 000712 del 14 Aprile 1994 che si incorpora per riferimento, ed i cui contenuti sono qui di seguito riassunti.

La composizione e le caratteristiche ottiche della fibra impiegata sono riepilogate nella tabella 2 seguente.

TABELLA 2

p = contenuto percentuale in peso di ossido nel nucleo (medio)

% mol = contenuto percentuale in moli di ossido nel nucleo (medio)

NA = Apertura Numerica

?c. = Lunghezza d'onda di taglio

Le analisi delle composizioni sono state realizzate su preforma (prima della filatura della fibra) mediante una microsonda abbinata ad un microscopio elettronico a scansione (SEM Hitachi); le analisi sono state condotte a 1300 ingrandimenti in punti discreti, disposti lungo un diametro e separati di 200 pm l'uno dall'altro.

La fibra indicata ? realizzata mediante la tecnica di deposizione chimica in fase vapore, all'interno di un tubo in vetro di quarzo.

L'incorporazione di Germanio come drogante nella matrice d nel nucleo della fibra ? ottenuta in fase di sintesi.

L'incorporazione di Erbio, Allumina e Lantanio nel nucleo della fibra ? stato ottenuto mediante la tecnica detta del "drogaggio in soluzione", in cui una soluzione acquosa di cloruri dei droganti ? posta in contatto con il materiale di sintesi del nucleo della fibra, mentre esso si trova allo stato particellare, prima del consolidamento della preforma.

Maggiori dettagli sulla tecnica del drogaggio in soluzione si possono rilevare ad esempio in US 5.282.079, che si incorpora per riferimento.

Negli esempi descritti in precedenza la fibra attiva 24 aveva lunghezza di 12 m circa. Sebbene i migliori risultati siano stati ottenuti con l'impiego della fibra sopra indicata, grazie alla curva di guadagno piatta alle varie lunghezze d'onda che essa presenta, esperimenti condotti dalla Richiedente con amplificatori facenti uso di fibre di tipo Al/Ge hanno mostrato accettabili risultati.

Al fine di realizzare un controllo della funzionalit? dell'unit? di amplificazione e di fornire i segnali di controllo e di sicurezza usualmente richiesti, convenientemente l'unit? di amplificazione comprende all'ingresso un primo accoppiatore direzionale 150,. preferibilmente con rapporto di separazione 95/5, la cui uscita recante il 5% della potenza in ingresso ? inviata ad un relativo fotodiodo 151; un secondo accoppiatore direzionale 152, preferibilmente con rapporto di separazione 99/1 , ? inoltre presente all'uscita dall'unit? di amplificazione, con la fibra recante l'1% del segnale collegata ad un rispettivo fotodiodo 153. Accoppiatori direzionali adatti sono accoppiatori a fibre fuse, posti in commercio ad esempio da E-TEK DYNAMICS INC., 1885 Lundy Ave., San Jose, CA (US).

Le uscite elettriche dei fotodiodi 151 e 153 sono inviate ad un'unit? elettronica di controllo, non illustrata in quanto convenzionale.

Tale configurazione consente di ottenere un controllo della funzionalit? dell'unit? di amplificazione e di gestire i dispositivi di sicurezza richiesti. Tuttavia, impiegata nella configurazione bidirezionale sopra descritta, non fornisce informazioni separate sui segnali propaganti nelle due direzioni.

Allo scopo di consentire il controllo contemporaneo delle potenze ottiche in ingresso ed in uscita dall'amplificatore nelle due direzioni, ? previsto l'impiego della struttura rappresentata nella figura 16.

Come mostra la figura, un amplificatore bidirezionale 6, del tipo in precedenza descritto, includente un'unit? di amplificazione ottica priva di dispositivi di controllo, come rappresentata nel blocco 154 di figura 15, ? collegato tra due accoppiatori direzionali 155 e 156, convenientemente con rapporto di separazione 98/2; le uscite degli accoppiatori recanti la minore potenza ottica (2%) sono collegate a rispettivi fotodiodi di controllo 157, 158, 159, 160.

Accoppiatori direzionali adatti sono accoppiatori a fibre fuse, posti in commercio ad esempio dalla E-TEK DYNAMICS, gi? citata.

Come appare dallo schema di figura 16 gli accoppiatori direzionali hanno quattro porte di ingresso/uscita, simmetricamente disposte: in tal modo, un segnale a lunghezza d'onda ?1 (propagante da sinistra verso destra, nello schema), in ingresso all'accoppiatore 155, viene ripartito nel rapporto indicato tra la porta di uscita collegata all'amplificatore 6 (98%) e la porta di uscita collegata al fotodiodo 158 (2%); analogamente, lo stesso segnale a lunghezza d'onda ?1 in ingresso all'accoppiatore 156, viene ripartito tra la porta di uscita collegata alla linea (98%) e la porta di uscita collegata al fotodiodo 159 (2%).

Ci? consente di misurare, al fotodiodo 158, il valore di potenza ottica a lunghezza d'onda ?1 in ingresso all'amplificatore, ed al fotodiodo 159 il valore di potenza ottica a lunghezza d'onda ?1 in uscita dall'amplificatore, ottenendo quindi una completa informazione sulla funzionalit? del canale propagante da destra verso sinistra; in modo del tutto analogo ai fotodiodi 160 e 157 sono rispettivamente misurate le potenze ottiche in ingresso ed in uscita alla lunghezza d'onda ?2 del segnale propagante da destra verso sinistra nello schema.

Il rapporto di separazione di ciascun accoppiatore direzionale ha lo stesso valore nelle due direzioni, per le caratteristiche di simmetria degli accoppiatori. Detto valore viene scelto in modo da separare dalla linea di trasmissione una potenza sufficiente verso i fotodiodi 158, 160, che rilevano la potenza, relativamente bassa, in ingresso all 'amplificatore in ciascuna direzione, senza penalizzare eccessivamente la potenza in uscita dall'amplificatore (disponendo di un'elevata potenza complessiva in uscita dall'amplificatore ? sufficiente separarne una piccola frazione perch? ai fotodiodi 157, 159 giunga una potenza sufficiente alla loro operazione).

Utilizzando per i due canali contropropaganti lunghezze d'onda intorno a 1533 e 1556 nm e accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda con banda passante di circa 10 nm di ampiezza, ? desiderabile che gli stessi accoppiatori selettivi abbiano una figura di merito (F.O.M.) di circa 0,5.

In presenza di una ampiezza di banda passante a -0,5 dB maggiore di 10 nm sar? richiesta corrispondentemente una figura di merito (F.O.M.) pi? elevata per gli accoppiatori selettivi.

Secondo un aspetto della presente invenzione, si ? quindi trovato che un amplificatore ottico a fibra bidirezionale, del tipo indicato, per due o pi? canali contropropaganti separati in lunghezza d'onda pu? essere realizzato in assenza di problemi di instabilit? o oscillazione disponendo una unit? di amplificazione, includente un isolatore ottico, in un collegamento a ponte che comprende due accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda aventi una prima banda passante e due accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda aventi una seconda banda passante, in cui gli accoppiatori selettivi sono simmetricamente disposti rispetto all'amplificatore.

In una sua particolare forma di realizzazione, la presente invenzione si pu? applicare inoltre ad una linea di trasmissione includente pi? canali per ciascuna direzione di trasmissione, purch? i canali stessi, per ciascuna direzione, siano compresi nella banda passante degli accoppiatori selettivi, con sufficiente separazione tra i canali stessi.

In un aspetto della presente invenzione si ? perci? trovato che ? possibile evitare il manifestarsi di fenomeni di oscillazione in un amplificatore di tipo bidirezionale, anche in presenza di elevati valori di guadagno dell'unit? di amplificazione in essi inclusa ed in presenza di riflessioni localizzate in particolari posizioni del circuito ottico, ad esempio dovute all'impiego di connettori ottici a relativamente elevata riflettivit?, quando la disposizione degli accoppiatori selettivi impiegati ? tale che per nessuna lunghezza d'onda si formino anelli includenti l'unit? di amplificazione con attenuazione complessiva minore o uguale al guadagno massimo dell'amplificatore o della unit? di amplificazione in esso inclusa.

In particolare, ci? pu? essere ottenuto con una disposizione dei componenti nel circuito ottico dell'amplificatore tale per cui ciascun segnale propagante in una direzione incontri nella stessa sequenza riflessioni e trasmissioni negli accoppiatori ottici selettivi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Amplificatore ottico bidirezionale, comprendente: - un'unit? di amplificazione ottica includente almeno un isolatore ottico, avente una banda di lunghezze d'onda di amplificazione, - due porte ottiche di entrata ed uscita per almeno due segnali ottici aventi direzioni di propagazione contrapposte, detti segnali avendo rispettivamente una prima ed una seconda lunghezze d'onda, distinte tra loro e comprese in detta banda di lunghezze d'onda di amplificazione, - due primi e due secondi accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda, aventi rispettivamente una prima banda passante di lunghezze d'onda includente detta prima lunghezza d'onda ed una seconda banda passante di lunghezze d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda, dette prima e seconda bande passanti di lunghezze d'onda essendo prive di sovrapposizioni relative, detta unit? di amplificazione essendo collegata tra due opposti nodi di un circuito ottico a ponte, ai cui altri nodi opposti sono collegate dette porte di ingresso e uscita, ai nodi di detto circuito a ponte essendo presenti detti primi e secondi accoppiatori ottici selettivi, caratterizzato dal fatto che detti primi e secondi accoppiatori selettivi sono disposti simmetricamente rispetto a detta unit? di amplificazione e rispetto a dette porte di ingresso e di uscita di detti segnali ottici.
2) Amplificatore ottico bidirezionale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unit? di amplificazione include almeno una fibra ottica drogata con Erbio.
3) Amplificatore ottico bidirezionale secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta fibra ottica drogata comprende tra i droganti Allumina e Germanio 4) Amplificatore ottico bidirezionale secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta fibra ottica drogata comprende tra i droganti Allumina, Germanio e Lantanio. 5) Amplificatore ottico bidirezionale secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la detta banda passante degli accoppiatori selettivi ha un ampiezza di almeno 10 nm. 6) Amplificatore ottico bidirezionale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette bande passanti comprende almeno due segnali a lunghezze d'onda distinte. 7) Amplificatore ottico bidirezionale secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che gli accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda presentano una figura di merito uguale o superiore a 0,5. 8) Amplificatore ottico bidirezionale, comprendente: - un'unit? di amplificazione ottica includente almeno un isolatore ottico, avente una banda di lunghezze d'onda di amplificazione, - due porte ottiche di entrata ed uscita per almeno due segnali ottici aventi direzioni di propagazione contrapposte, detti segnali avendo rispettivamente una prima ed una seconda lunghezze d'onda, distinte tra loro, - almeno due accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda, aventi una banda passante di lunghezze d'onda includente detta prima lunghezza d'onda ed una banda riflessa di lunghezze d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda, dette bande di lunghezze d'onda essendo prive di sovrapposizioni relative, detta unit? di amplificazione essendo collegata tra due opposti nodi di un circuito ottico a ponte, ai cui altri nodi opposti sono collegate dette porte di ingresso e uscita, detto circuito a ponte formando almeno un anello retroazionato includente detta unit? di amplificazione e non pi? di tre di detti accoppiatori, caratterizzato dal fatto che la disposizione di detti accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda ? tale che ciascuno di detti anelli retroazionati ha una attenuazione complessiva superiore al guadagno dell'amplificatore ad ogni lunghezza d'onda inclusa in detta banda di amplificazione, in presenza di riflettivit? di almeno 15 dB ad una di dette porte di ingresso e uscita, in assenza di mezzi di filtraggio. 9) Amplificatore ottico bidirezionale, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il circuito ottico a ponte include due accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda aventi una prima banda passante e due accoppiatori selettivi in lunghezza d'onda aventi una seconda banda passante, posti ai nodi del circuito stesso, in cui gli accoppiatori sono simmetricamente disposti rispetto all'unit? di amplificazione. 10) Amplificatore ottico bidirezionale, comprendente: - un'unit? di amplificazione ottica (20) includente almeno un isolatore ottico, avente una banda di lunghezze d'onda di amplificazione, - due porte di ingresso ed uscita (106, 107) per almeno due segnali ottici aventi direzioni di propagazione contrapposte, detti segnali avendo rispettivamente una prima ed una seconda lunghezze d'onda, distinte tra loro e comprese in detta banda di lunghezze d'onda di amplificazione - due accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda di un primo tipo (121 , 123) e due accoppiatori ottici selettivi in lunghezza d'onda di un secondo tipo (122, 124) , - aventi rispettivamente una prima banda passante di lunghezze d'onda includente detta prima lunghezza d'onda ed una seconda banda passante di lunghezze d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda, dette prima e seconda bande passanti di lunghezza d'onda essendo prive di sovrapposizioni relative -- ed aventi rispettivamente una prima banda riflessa di lunghezza d'onda includente detta seconda lunghezza d'onda ed una seconda banda riflessa di lunghezza d'onda includente detta prima lunghezza d'onda, - aventi ciascuno una fibra di accesso comune (103), una fibra di accesso (101) recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante di lunghezze d'onda ed una fibra di accesso (102) recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa di lunghezze d'onda, caratterizzato dal fatto che una prima porta di ingresso e uscita (106) ? collegata alla fibra comune (103) di un primo accoppiatore selettivo del primo tipo (121); la fibra (101) recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante del primo accoppiatore selettivo del primo tipo (121) ? collegata con la fibra (102) recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa di un primo accoppiatore selettivo del secondo tipo (122); la fibra (102) recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa del primo accoppiatore selettivo del primo tipo (121) ? collegata con la fibra (101) recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante di un secondo accoppiatore selettivo del secondo tipo; l'unit? di amplificazione unidirezionale 20 ? collegata fra la fibra comune (103) del primo accoppiatore selettivo del secondo tipo (122) e la fibra comune (103) del secondo accoppiatore selettivo del secondo tipo (124), in modo che l'isolatore ottico consenta il passaggio della radiazione nella direzione che va dal primo (122) al secondo (124) accoppiatore selettivo del secondo tipo; la fibra (101) recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante del primo accoppiatore selettivo del secondo tipo (122) ? collegata con la fibra (102) recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa di un secondo accoppiatore selettivo del primo tipo (123); la fibra (102) recante in uscita i segnali compresi in detta banda riflessa del secondo accoppiatore selettivo del secondo tipo (124) ? collegata con la fibra (101) recante in uscita i segnali compresi in detta banda passante di un secondo accoppiatore selettivo del primo tipo (123); la fibra comune (103) di un secondo accoppiatore selettivo del primo tipo (123) ? collegata ad una seconda porta di ingresso e uscita (107). 11) Metodo di telecomunicazione bidirezionale, comprendente - generare un primo segnale ed un secondo segnale ottico, rispettivamente ad una prima e ad una seconda lunghezza d'onda, in una prima ed una seconda stazione di trasmissione; - introdurre detti primo e secondo segnale rispettivamente agli opposti estremi di una fibra ottica di una linea di telecomunicazione; - amplificare almeno una volta detti primo e secondo segnale in un amplificatore ottico interposto lungo detta linea; - ricevere detti primo e secondo segnale in rispettive prima e seconda stazione di ricezione, all'opposto estremo di detta fibra ottica rispetto a dette prima e seconda stazione di trasmissione; in cui detta fase di amplificare detti primo e secondo segnale ? realizzata in un unico amplificatore ottico, includente una unit? di amplificazione a fibra, comprendente un isolatore ottico, e comprende: - trasmettere almeno una volta ciascuno di detti segnali attraverso un primo accoppiatore ottico selettivo in lunghezza d?onda, e - riflettere almeno una volta ciascuno di detti segnali attraverso un secondo accoppiatore ottico selettivo in lunghezza d'onda, sia a monte sia a valle dell'unit? di amplificazione caratterizzato dal fatto che dette fasi di trasmettere e riflettere si svolgono nella stessa sequenza per ciascuno di detti segnali.