RU2176433C1 - Способ установки значений опрокидывания и уровня оптических сигналов - Google Patents
Способ установки значений опрокидывания и уровня оптических сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176433C1 RU2176433C1 RU2000116642/09A RU2000116642A RU2176433C1 RU 2176433 C1 RU2176433 C1 RU 2176433C1 RU 2000116642/09 A RU2000116642/09 A RU 2000116642/09A RU 2000116642 A RU2000116642 A RU 2000116642A RU 2176433 C1 RU2176433 C1 RU 2176433C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- signal
- wavelength
- transmission
- level
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 93
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract 19
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 4
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2971—A single amplifier for both directions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
- H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2916—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using Raman or Brillouin amplifiers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике передачи оптических сигналов. Технический результат состоит в обеспечении вправливания наклона спектра при передаче сигналов с высокими скоростями. На участке канала передачи (ОВ) с помощью элемента связи (ЭС1) от лазера накачки вводится энергия накачки с длиной волны (λн), которая находится ниже длины волны (λs) оптического сигнала (ОС). При увеличении мощности накачки принимаемый оптический сигнал (ОСпр) ослабляется, причем сигналы с более высокими частотами ослабляются сильнее. 5 с. и 22 з.п. ф-лы, 10 ил.
Description
Оптические сигналы передаются по оптическим волноводам. Для их усиления часто применяются волоконные усилители. Они используют либо специально легированные отрезки волокна, либо используют нелинейные эффекты в обычных передающих волокнах, как, например, в рамановском оптиковолоконном усилителе (см. NTZ, Band 43 (1990), Heft 1, S.8-13).
Во многих передающих устройствах также используются аттенюаторы, с помощью которых устанавливаются требуемые значения уровня, например входные уровни усилителей (см., например, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, Vol. 6. , N 4, April 1994, S. 509-512).
Современные передающие системы объединяют множество сигналов с помощью способа мультиплексирования длин волн, посредством которого множество каналов передачи объединяются в одну полосу передачи и усиливаются совместно. Вследствие эффекта Рамана (эффекта комбинационного рассеяния света) это приводит к взаимному влиянию между полосами передачи, которое различным образом сказывается на уровне отдельных сигналов (каналов) и которое определяется понятием "опрокидывание". Данное явление до сих пор компенсировалось чаще всего с помощью нелинейных усилителей и фильтров. Принципы стимулированного комбинационного рассеяния описаны в монографии Nonlinear Fiber Optics, Second Edition, Goving P. Agrawal, Academic Press, Chapter 8.
В заявке на Европейский патент ЕР 0139081 А2 описана оптическая система связи, в которой передаваемые оптические сигналы на основе стимулированного эффекта Рамана усиливаются с помощью нескольких сигналов накачки с различными длинами волн. Различные сигналы накачки выбираются таким образом, чтобы характеристики усиления или, соответственно, уровни сигналов изменялись по возможности идеальным образом.
Из заявки на Европейский патент ЕР 0734105 А2 известен оптиковолоконный усилитель, который посредством сигнала накачки и зеркала применяется для компенсации дисперсии. На фиг. 47 показано опрокидывание уровня сигнала (коэффициент крутизны) в зависимости от мощности накачки.
В документе GB 2294170 А описано устройство для усиления, которое контролирует число активных каналов и при отказе отдельных каналов поддерживает уровень на предварительно выбранном значении.
В реферате заявки N 57176312 на патент Японии (публикация N 59065828) описан усилитель для непрерывных оптических сигналов (непрерывной волны). Свет от коротковолнового источника 11 сигналов с помощью вспомогательных источников 13-20 света, настроенных на длины волн Стокса, преобразуется на основе эффекта стимулированного комбинационного излучения (эффекта Рамана) на длину волны самого длинноволнового вспомогательного источника света.
Из этого описания не следует вывод о возможности удовлетворительной настройки или компенсации опрокидывания, особенно в системе мультиплексирования длин волн с несколькими полосами передачи.
В системах мультиплексирования длин волн, в которых передается несколько групп сигналов, стимулированное рамановское рассеяние (СРР) приводит к тому, что сигналы, передаваемые в "длинноволновых" каналах, усиливаются за счет сигналов, передаваемых в "коротковолновых" каналах, или, иначе говоря, от коротковолновых каналов "синего" диапазона энергия отбирается, и они с уменьшением длины волны (увеличением частоты) ослабляются более значительно. В то же время это идет на пользу более длинноволновым каналам "красного" диапазона. Чем больше длины волн, тем больший выигрыш получают соответствующие каналы передачи. Соответствующие выводы справедливы для спектральных составляющих сигналов с более высокими скоростями передачи битов.
На фиг. 1 и 2 иллюстрируется влияние эффекта СРР. Левая диаграмма показывает не зависящий от длины волны постоянный уровень приема "синей" полосы передачи (диапазона длин волн) λB. На правой диаграмме показан уровень приема, когда одновременно для оптической передачи сигналов используется дополнительный "красный" диапазон длин волн. Чем меньше длина волны "синей" полосы передачи, тем сильнее ослабление.
На фиг. 2 показаны соотношения уровней для "красной" полосы передачи λR. Левая диаграмма показывает линейный ход характеристики уровня для случая, когда сигналы передаются только в этой полосе передачи. Если дополнительно производится передача в "синем" диапазоне длин волн, то уровень при увеличении длины волны все более возрастает. Это весьма незначительно зависит от того, передаются ли сигналы в этих полосах передачи в одном и том же или в противоположных направлениях (волны, совпадающие по направлению распространения, или волны противоположного распространения). Показанное на правых диаграммах на фиг. 1 и 2 изменение уровня в зависимости от длины волны, которое соответствует повороту относительно общей точки поворота, определяется как опрокидывание.
В типовых современных системах передачи с количеством каналов 2 х 8 описанный эффект дополнительного ослабления или, соответственно, усиления на участке канала передачи (примерно 80 км) составляет от 0,4 до 0,7 дБ. На расстояниях передачи, образованных некоторым количеством указанных участков передачи, вплоть до 10 и более, и соответствующим количеством промежуточных усилителей, такое изменение уровня суммируется соответствующим образом. При отказе в одной из полос передачи уровень сигнала в оставшейся полосе передачи изменяется очень быстро. Автоматическая регулировка усиления на приемной стороне может обычным образом выровнять эти колебания уровня недостаточно быстро, следствием чего являются пакеты с ошибками на интервале времени порядка миллисекунд. В этом случае требуется очень быстрое восстановление существовавшего уровня.
Для многих применений уровень и опрокидывание в полосах сигналов часто должны регулироваться независимо друг от друга.
Поэтому задачей изобретения является создание способа и устройства для установки значения опрокидывания для широкополосных оптических сигналов. Способ должен, кроме того, применяться для одновременной установки уровня.
Еще одной задачей изобретения является создание способа и соответствующего ему устройства для быстрой стабилизации значений опрокидывания и уровня сигнала действующей полосы передачи при отключении другой полосы передачи.
Способ, направленный на решение основной задачи, представлен в пункте 1 формулы изобретения. В независимом пункте 4 приведено решение, относящееся к случаю использования нескольких полос сигналов. Независимые пункты 15 и 16 формулы изобретения на устройство описывают соответствующие устройства.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Преимущество заявленного способа состоит в том, что при применении двух сигналов накачки опрокидывание и уровень сигнала могут устанавливаться в значительной мере независимо одно от другого. С помощью этого способа сигнал, например сигнал мультиплексирования длин волн, может как усиливаться, так и ослабляться. Кроме того, опрокидывание можно изменять в более широких диапазонах, так что осуществляется желательная коррекция сигналов. С помощью лазера накачки могут вводиться сигналы накачки с длинами волн выше и/или ниже полосы передачи. Эти сигналы накачки либо забирают энергию от сигнала, либо вводят в него энергию. Путем изменения энергии накачки сигнал усиливается или ослабляется, причем одновременно реализуется опрокидывание.
Путем соответствующего выбора длин волн лазера накачки можно управлять усилением/ослаблением и опрокидыванием в широких диапазонах. Также можно с помощью соответствующего сигнала накачки с более длинными длинами волн получить требуемое опрокидывание.
Предпочтительным является, когда энергия накачки вводится на приемной стороне, так как это приводит к более благоприятному отношению сигнал/шум. Опрокидывание зависит от того, насколько разнесены длина волны лазера накачки и средняя длина волны сигнала. Устройство может предпочтительным образом выполняться и в виде аттенюатора. Путем выбора длины волны накачки можно определять степень опрокидывания в зависимости от ослабления. Такой "оптический аттенюатор" может применяться для регулирования уровня оптических сигналов на стороне приема. В особенно простом варианте аттенюатора, рассчитанном на любое применение, используется только один лазер, благодаря чему обеспечивается желательная зависимость между ослаблением и опрокидыванием.
При отказе в одной полосе передачи уровень в сохранившей работоспособность полосе передачи остается практически постоянным, если лазер накачки вводится в качестве источника энергии или поглотителя энергии, который компенсирует действие вышедшей из строя полосы передачи. Так как изменение мощности лазера накачки, требуемое для компенсации вышедшей из строя полосы передачи, известно, то его соответствующая мощность очень быстро изменяется, в результате чего ошибки передачи проявляются в весьма незначительной степени. Точное последующее регулирование в общем случае не требуется, однако может предусматриваться дополнительно.
В общем случае получается более благоприятное отношение сигнал/шум, если лазер накачки вводится на стороне приема. В данном случае управление может при необходимости осуществляться и в приемном усилителе, чтобы посредством регулирования его передаточной функции можно было обеспечить оптимальное изменение уровня.
Чтобы одновременно с уровнем выровнять опрокидывание для сохранившей работоспособность полосы передачи, предпочтительным является, если частота лазера накачки, отключаемого в режиме работы без помех, соответствует примерно средней частоте полосы передачи, в которой произошел отказ.
Для оптимальной компенсации полосы передачи, в которой произошел отказ, целесообразно использовать несколько лазеров накачки с различными длинами волн ниже и/или выше полос передачи. Оптимальная компенсация возможна уже с двумя лазерами накачки с различными длинами волн. Предпочтительно, хотя в некоторых случаях нереализуемо, применение одного лазера накачки, частота которого находится между обоими диапазонами длин волн, так как полосы передачи тогда можно обрабатывать в одинаковой мере, что касается ослабления или, соответственно, усиления.
Примеры осуществления изобретения поясняются со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:
Фиг. 3 - схема, поясняющая принцип установки уровня оптического сигнала;
Фиг. 4 - график зависимости уровня оптического сигнала от двух сигналов накачки;
Фиг. 5 - устройство для регулировки уровня;
Фиг. 6 - участок линии передачи, снабженный лазером накачки;
Фиг. 7 - участок линии передачи с лазером накачки, введенным на стороне приема;
Фиг. 8 - участок линии передачи с лазером накачки, введенным на стороне передачи, и с лазером накачки, введенным на стороне приема;
Фиг. 9 - участок линии передачи с двумя лазерами накачки, введенными на стороне приема, в предпочтительном варианте осуществления;
Фиг. 10 - схема с двумя лазерами накачки, введенными на стороне приема, для двунаправленного режима работы.
Фиг. 3 - схема, поясняющая принцип установки уровня оптического сигнала;
Фиг. 4 - график зависимости уровня оптического сигнала от двух сигналов накачки;
Фиг. 5 - устройство для регулировки уровня;
Фиг. 6 - участок линии передачи, снабженный лазером накачки;
Фиг. 7 - участок линии передачи с лазером накачки, введенным на стороне приема;
Фиг. 8 - участок линии передачи с лазером накачки, введенным на стороне передачи, и с лазером накачки, введенным на стороне приема;
Фиг. 9 - участок линии передачи с двумя лазерами накачки, введенными на стороне приема, в предпочтительном варианте осуществления;
Фиг. 10 - схема с двумя лазерами накачки, введенными на стороне приема, для двунаправленного режима работы.
На фиг. 3 показан участок канала передачи с передающим устройством ПД, например лазером или усилителем, который вводит оптический сигнал ОСпд в диапазоне более длинных длин волн λS в оптический волновод ОВ, и с приемным устройством ПР, которое также имеет усилитель. Оптический сигнал может представлять собой, например, цифровой сигнал мультиплексирования с более широкой полосой или мультиплексированный сигнал с различными длинами волн. Ослабленный на участке передачи оптический сигнал ОСпр принимается приемным устройством ПР.
На стороне приема размещены два лазера накачки ЛН1 и ЛН2, которые вводят через элемент связи ЭС в оптический волновод сигнал накачки СН1 с длиной волны λB, находящейся ниже самой короткой длины волны λMI оптических сигналов, и сигнал накачки СН2 с длиной волны λR выше самой длинной длины волны λMA оптического сигнала (фиг. 2). Сигнал накачки СН2 ослабляет оптический сигнал ОСпр. Чем выше мощность сигнала накачки, тем сильнее ослабляется оптический сигнал. Это ослабление возрастает с возрастанием разницы между длиной волны оптического сигнала и длиной волны лазера накачки. Сигнал накачки СН1 вновь повышает уровень сигнала, но опрокидывание происходит в том же самом направлении поворота. Так как, однако, промежуток до полосы частот длины волны λS или соответственно ее средней или минимальной длины волны λMI/ не равен промежутку до длины волны λR второго сигнала накачки, то возникает другое соотношение между усилением и опрокидыванием. Тем самым можно реализовать различные опрокидывания при регулируемых значениях ослабления или усиления.
Если реализуется зависимый от дины волны "аттенюатор", то действие лазера накачки с "красной" длиной волны (большей, чем максимальная длина волны λMA) должно быть преобладающим. Если, наоборот, должен быть реализован усилитель, то должно преобладать действие лазера накачки с "синей" длиной волны (меньшей, чем минимальная длины волны λMI).
В простой форме выполнения "аттенюатора", в случае которой, однако, невозможна независимая установка значений опрокидывания и уровня, применяется только лазер накачки "красного" диапазона.
Помимо этого могут быть реализованы усилители по меньшей мере с двумя лазерами накачки "синего" диапазона, которые обеспечивают возможность различных значений опрокидывания при одинаковых значениях усиления. Также могут быть реализованы аттенюаторы по меньшей мере с двумя лазерами накачки "красного" диапазона, которые обеспечивают возможность различных значений опрокидывания при одинаковых значениях ослабления.
Фиг. 4 иллюстрирует действие двух лазеров накачки. Верхний график, показанный штрих-пунктирной линией, соответствующий характеристике уровня (Y - уровень, λ - длина волны) оптического принимаемого сигнала ОСПР1, показывает, что малым длинам волн соответствует более высокий уровень, а большим длинам волн - меньший уровень. Эта характеристика, которая обеспечивает перекомпенсацию эффекта Рамана, оказывающего влияние на участке канала передачи, реализуется использованием фильтра или усилителя на стороне передатчика или на стороне приемника.
Как только, однако, подключается лазер накачки ЛН2, то происходит ослабление принятого сигнала ОСПР2, причем сигналы с более короткими длинами волн (более высокочастотные) ослабляются сильнее. Если действует лазер накачки ЛН1, то уровень вновь поднимается, однако опрокидывание принимаемого оптического сигнала ОСпр также усиливается, и тем самым достигается линейная характеристика уровня.
Так как разности между значениями длин волн лазера накачки и принимаемого сигнала различны, то опрокидывание и уровень в определенных диапазонах могут устанавливаться независимо друг от друга. Если длины волн обоих лазеров накачки больше, чем максимальная длина волны принимаемого сигнала, то ослабление может устанавливаться в большем диапазоне и независимо от опрокидывания. Соответствующий вывод справедлив для лазера накачки "синего" диапазона.
На фиг. 5 представлен лазер накачки ЛН как часть схемы регулирования, размещенной на стороне приема. Часть оптического сигнала приема ОСПР ответвляется с помощью элемента связи ЭС2 в качестве измерительного сигнала и подается на схему управления СУ, которая поддерживает постоянной амплитуду лазера накачки, который вводит в оптический волновод свой сигнал накачки через элемент связи ЭС1 (под элементом связи здесь понимается любое устройство, которое обеспечивает ввод сигнала). Управление может вводиться дополнительно в приемную часть и обеспечивать управление лазером накачки и усилением или соответственно опрокидыванием характеристики усиления в соответствии с предварительно заданной схемой. Вместо схемы управления может использоваться схема регулирования или комбинация схем управления и регулирования.
Фиг. 6 иллюстрирует участок канала передачи с передающим устройством ПД, например усилителем, на передающей стороне, который вводит оптический сигнал ОС в оптический волновод ОВ, оптическим волноводом ОВ и приемным устройством ПР. Оптический сигнал включает в себя, например, 2 х 8 каналов, которые осуществляют передачу в "синей" полосе передачи на длине волны λB (от 1535 до 1547 нм) и в "красной" полосе передачи на длине волны λR (от 1550 до 1562 нм). На стороне передачи или также в начале любого участка канала между показанными на чертеже усилителями предусмотрен первый лазер накачки ЛН1, который посылает в волокно оптического волновода ОВ через оптический элемент связи ЭС2 (под элементом связи понимается любое устройство, которое обеспечивает ввод сигнала в волновод) сигнал накачки СН с постоянной длиной волны λL1. Это может быть как длинноволновый лазер накачки "красного" диапазона, длина волны которого находится выше длины волны "красной" полосы передачи и примерно равна 1600 нм (до 1630 нм), так и коротковолновый лазер накачки "синего" диапазона с длиной волны примерно 1480 нм (до 1440 нм).
Лазеры накачки могут (вместе с соответствующими фильтрами или усилителями) применяться как в режиме работы без помех для компенсации эффекта Рамана или иных нелинейностей, так и при отказе в одной из полос передачи для компенсации обусловленного эффектом Рамана изменения уровня.
Если исходить из того, что в режиме без помех лазер накачки является активным, то, как правило, его мощность меньше, чем мощность сигнала. Если применяется длинноволновый лазер накачки и отказ происходит в "красной" полосе, то мощность накачки должна повышаться, чтобы отобрать из "синей" полосы передачи больше энергии. Если, наоборот, отказ происходит в "синей" полосе, то энергия лазера накачки должна понижаться, чтобы отбирать из "красной" полосы передачи меньше энергии.
В случае коротковолнового лазера накачки "синего" диапазона соотношения являются в точности обратными. Если отказ происходит в "красной" полосе, то энергия должна понижаться, так как из "синей" полосы передачи уже отбирается меньше энергии. Если, напротив, отказ происходит в "синей" полосе передачи, то мощность лазера накачки должна повышаться, чтобы в "красную" полосу передачи подвести ту же энергию, что и имевшаяся ранее.
С использованием соответствующей схемы управления СУ необходимо, чтобы установить факт отказа в полосе передачи или в отдельных каналах, прежде всего измерить уровень сигнала для обеих полос передачи. Для этого передаваемые сигналы подаются через элемент связи ЭС1 и соответствующие оптические фильтры Ф1, Ф2 на измерительные устройства ИУ. Значения измеренных уровней сигнала, например суммарный уровень, подаются на устройство управления УУ, которое осуществляет последующее управление мощностью генератора накачки в соответствии с имеющим место изменением.
Лазер накачки, который вводит мощность накачки только в случае помех, может работать на средней частоте полосы передачи, в которой произошел отказ, чтобы обеспечить оптимальную компенсацию.
Лазер накачки может при применении соответствующего измерительного устройства использоваться также для коррекции уровня и опрокидывания для любого сигнала.
На фиг. 7 показан лазер накачки ЛН2 на приемной стороне вместе с соответствующим элементом связи ЭСЗ и схемой управления СУ с относящимся к ней элементом связи ЭС4. Использование устройства на приемной стороне является предпочтительным вследствие более благоприятного отношения сигнал/шум. Схема управления СУ может, кроме того, быть связана с усилительными каскадами УК и с аттенюатором А приемной части ПР, чтобы оптимизировать усиление/ослабление и опрокидывание.
На фиг. 8 показан участок канала передачи, в который на стороне передачи (это может быть любая точка между передающим устройством ПД и приемным устройством ПР) вводит сигнал первый лазер накачки ЛН1, а на стороне приема - второй лазер накачки ЛН2 с одинаковой длиной волны λL1 через элемент связи ЭС2 и соответственно ЭСЗ. В данном случае могут применяться менее мощные лазеры. За счет лазера на стороне передачи осуществляется более быстрая реакция на пропадание сигнала/отказ в полосе передачи. Также могут использоваться лазеры накачки с различными длинами волн, чтобы получить более эффективную компенсацию для пропавшего сигнала.
На данном и последующих чертежах опущены такие детали, как схема управления и элемент связи для измерений.
На фиг. 9 показано, что ввод сигналов накачки СН2, СНЗ с различными длинами волн λL2,λL3 осуществляется с помощью двух расположенных на стороне приема лазеров накачки ЛН2, ЛНЗ посредством соответствующего элемента связи ЭСЗ. Тем самым можно использовать более низкие мощности лазеров. Посредством комбинации соответствующих лазеров накачки "красного" и "синего" диапазонов можно оптимальным образом корректировать как опрокидывание, так и изменение уровня. Принципиально более эффективную компенсацию можно достичь и при использовании двух лазеров накачки "красного" диапазона или двух лазеров накачки "синего" диапазона с различными частотами накачки.
Сигналы накачки с соответствующими длинами волн можно дополнительно со стороны передачи вводить в соответствующий блок компенсации БК. Тогда, например, также возможно оснастить блок компенсации, включенный на стороне передачи, схемой управления, а лазер накачки, используемый на стороне приема, - схемой регулирования.
В принципе можно применять и более двух лазеров накачки. Кроме того, способ может использоваться и более чем с двумя полосами передачи.
На фиг. 10 представлен участок канала передачи для двунаправленного режима передачи. Сигналы для различных направлений передачи разделяются с помощью разделительного фильтра РФ. Два лазера накачки ЛН2 и ЛНЗ (или также по два) вводят на обоих концах участка канала передачи, чтобы для каждого принимаемого сигнала и при пропадании одного сигнала обеспечить оптимальную компенсацию.
Claims (27)
1. Способ установки наклона спектра широкополосного оптического сигнала (ОCпр, λв,λR), передаваемого по оптическому волноводу (ОВ) путем ввода по меньшей мере двух сигналов накачки (СН1, СН2) с различными длинами волн λв,λR, отличающийся тем, что первый сигнал накачки (СН1) вводят с длиной волны (λв) меньшей, чем минимальная длина волны (λм1) оптического сигнала (ОС), второй сигнал накачки (СН2) вводят с длиной волны (λR) большей, чем максимальная длина волны (λмa) оптического сигнала (ОС), причем длины волн первого и второго сигналов накачки выбираются таким образом, чтобы разность между длиной волны второго сигнала накачки и средней длиной волны передаваемого сигнала отличалась от разности между средней длиной волны передаваемого сигнала и длиной волны первого сигнала накачки, и длины волн и уровни сигналов накачки (CН1, СН2) выбираются таким образом, чтобы оптический сигнал (ОСпр, λв,λR) имел требуемый наклон спектра.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае режима работы без помех наклон спектра на стороне приема принимаемого оптического сигнала (ОСпр) или полос передачи λв,λR минимизируют посредством регулирования сигналов накачки (СН1, СН2, СН3).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что уровень на стороне приема принимаемого оптического сигнала (OСпр) или полосы передачи λв,λR поддерживают постоянным посредством индивидуального регулирования сигналов накачки (CH1, СН2).
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сигналы накачки (СH1, СН2) вводят на стороне приема участка канала передачи (ПД, ОВ, ПР).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере по одному сигналу накачки (СН1, СН2) вводят на стороне передачи и на стороне приема.
6. Способ установки наклона спектра широкополосного оптического сигнала (OCпp), передаваемого по оптическому волноводу, путем ввода сигналов накачки, отличающийся тем, что сигнал накачки (СН) вводят с длиной волны (λR) большей, чем максимальная длина волны (λSма) оптического сигнала (OCпp), и его длину волны и уровень выбирают таким образом, чтобы оптический сигнал (ОСпр, λв,λR) имел требуемый наклон спектра при предварительно заданном изменении уровня.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что вводят по меньшей мере один дополнительный сигнал накачки (СH3),длина волны (λL3) которого больше, чем максимальная длина волны (λSма) оптического сигнала (ОCпр).
8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что в случае режима работы без помех наклон спектра на стороне приема принимаемого оптического сигнала (ОCпр) или полос передачи λв,λR минимизируют посредством регулирования сигналов накачки (СН1, СН2, СН3).
9. Способ по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что уровень на стороне приема принимаемого оптического сигнала (ОСпр) или полосы передачи (λв,λR) поддерживают постоянным посредством индивидуального регулирования сигналов накачки (СН1, СН2).
10. Способ по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что сигналы накачки (СН1, СН2) вводят на стороне приема участка канала передачи (ПД, ОВ, ПР).
11. Способ установки наклона спектра при оптической передаче сигнала по оптическому волноводу (ОВ), при котором в оптический волновод (ОВ) вводят несколько сигналов накачки (СН1, СН2), отличающийся тем, что передачу по оптическому волноводу осуществляют в нескольких полосах передачи (λв,λR), измеряют уровни сигналов в полосах передачи (λв,λR), и при изменении, особенно при пропадании, уровня сигнала по меньшей мере в одной из полос передачи (λв,λR) вводят в оптический волновод (ОВ) по меньшей мере один сигнал накачки (СН1), и его уровень устанавливают таким образом, что наклон спектра по меньшей мере для одной не затронутой помехами полосы передачи (λR) на стороне приема сохраняется по меньшей мере приблизительно постоянным.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что по меньшей мере один дополнительный сигнал накачки (СН2, СH3) вводят с одной из различных длин волн (λL2,λL3).
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый сигнал накачки (CН1) вводят с длиной волны (λв) меньшей, чем минимальная длина волны (λм1) полос передачи (λв,λR), а второй сигнал накачки (СН2) вводят с длиной волны (λR) большей, чем максимальная длина волны (λма) полос передачи (λв,λR).
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что длина волны накачки (λL1,λL2) лазера накачки (ЛН1, ЛН2), используемого для компенсации пропадания полосы передачи, соответствует примерно его средней длине волны.
15. Способ по любому из пп.11-14, отличающийся тем, что при отказе в одной полосе передачи (λв,λR) уровень сигналов накачки (СН1, СН2, СН3) устанавливают с высоким быстродействием на основе известных необходимых изменений мощности, и при необходимости осуществляют последующее регулирование наклона спектра и уровня сигнала.
16. Способ по любому из пп.11-15, отличающийся тем, что соответствующую длину волны (λL1,λL2,λL3) и уровень сигнала накачки (СН) или сигналов накачки (СН1, СН2, СН3) выбирают или устанавливают так, что требуемый наклон спектра при требуемом уровне обеспечивается по меньшей мере приближенно.
17. Способ по любому из пп.11-16, отличающийся тем, что в случае режима работы без помех наклон спектра на стороне приема принимаемого оптического сигнала (ОСпр) или полос передачи (λв,λR) минимизируют посредством регулирования сигналов накачки (СН1, СН2, СН3).
18. Способ по любому из пп.11-17, отличающийся тем, что уровень на стороне приема принимаемого оптического сигнала (ОСпр) или полосы передачи (λв,λR) поддерживают постоянным посредством индивидуального регулирования сигналов накачки (СН1, СН2).
19. Способ по любому из пп.11-18, отличающийся тем, что сигналы накачки (СН1, СН2) вводят на стороне приема участка канала передачи (ПД, ОВ, ПР).
20. Способ по любому из пп.11-19, отличающийся тем, что по меньшей мере по одному сигналу накачки (СН1, СН2) вводят на стороне передачи и стороне приема.
21. Способ по любому из пп.12-18, отличающийся тем, что при двусторонней передаче сигналы накачки (СН1, СН2) вводят на обоих концах участка канала передачи (ПД, ОВ, ПР).
22. Устройство для установки наклона спектра широкополосного оптического сигнала (ОСпр), передаваемого по оптическому волноводу (ОВ), посредством по меньшей мере двух лазеров накачки (ЛН1, ЛН2), которые вводят сигналы накачки (СН1, СН2) в оптический волновод (ОВ), отличающееся тем, что первый сигнал накачки (СН1) вводится с длиной волны (λв) меньшей, чем минимальная длина волны (λм1) оптического сигнала (ОС), второй сигнал накачки (СН2) вводится с длиной волны (λR) большей, чем максимальная длина волны (λма) оптического сигнала (ОС), причем он характеризуется другим промежутком от его длины волны до средней длины волны оптического сигнала (ОС), чем у первого сигнала накачки (СН1), и длины волн и уровни сигналов накачки (СН1, СН2) выбраны таким образом, чтобы оптический сигнал (ОСпр, λв,λR/ ) по меньшей мере приближенно имел требуемый уровень и требуемый наклон спектра.
23. Устройство установки наклона спектра и уровня при передаче оптического сигнала по оптическому волноводу (ОВ) с помощью по меньшей мере двух лазеров накачки (ЛН1, ЛН2), которые вводят сигналы накачки (СН1, СН2) в оптический волновод (ОВ), отличающееся тем, что содержит схему управления (СУ) для измерения уровней сигналов по меньшей мере в двух полосах передачи (λв,λR), и при изменении уровня сигнала, особенно при отказе по меньшей мере в одной из полос передачи (λв), мощность сигналов накачки (СН1, СН2) устанавливается таким образом, чтобы наклон спектра по меньшей мере в полосе передачи (λR), не подверженной влиянию помех, на стороне приема поддерживался примерно постоянным.
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что предусмотрены лазеры накачки (ЛН1, ЛН2), для которых длины волн сигналов накачки (СН1, СН2) выбираются таким образом и их мощность устанавливается таким образом, что в не подверженной воздействию помех полосе передачи (λR) по меньшей мере приблизительно обеспечивается требуемый наклон спектра и требуемый уровень сигнала.
25. Устройство по п.23 или 24, отличающееся тем, что предусмотрена схема управления (СУ), которая при отказе в одной из полос передачи (λв) с высоким быстродействием устанавливает мощность лазеров накачки (ЛН1, ЛН2, ЛН3) на основе известных необходимых изменений мощности.
26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что предусмотрена схема управления (СУ), которая после установки с высоким быстродействием мощности лазеров накачки (ЛН1, ЛН2, ЛН3) обеспечивает последующее регулирование наклона спектра и/или уровня сигнала в не подверженных воздействию помех полосах передачи (λR).
27. Устройство по п.24, или 25, или 26, отличающееся тем, что предусмотрена схема управления (СУ), которая дополнительно устанавливает усиление и/или наклон спектра оптического усилителя (УК, Атт, УК) в передающем устройстве (ПД) и/или в приемном устройстве (ПР).
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997152982 DE19752982A1 (de) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | Verfahren und Anordnung zum Korrigieren des Signalpegels mindestens eines von mehreren Übertragungsbändern bei der optischen Signalübertragung über einen Lichtwellenleiter |
DE19752982.8 | 1997-11-28 | ||
DE19752983.6 | 1997-11-28 | ||
DE19752983 | 1997-11-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2176433C1 true RU2176433C1 (ru) | 2001-11-27 |
RU2000116642A RU2000116642A (ru) | 2004-02-27 |
Family
ID=26042017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000116642/09A RU2176433C1 (ru) | 1997-11-28 | 1998-11-06 | Способ установки значений опрокидывания и уровня оптических сигналов |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7024117B1 (ru) |
EP (1) | EP1034629B1 (ru) |
CN (1) | CN100365959C (ru) |
BR (1) | BR9814758A (ru) |
DE (1) | DE59807139D1 (ru) |
RU (1) | RU2176433C1 (ru) |
WO (1) | WO1999029057A1 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000005622A1 (fr) * | 1998-07-23 | 2000-02-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Amplificateur raman, repeteur optique et procede d'amplification raman |
US6568593B2 (en) | 2000-07-14 | 2003-05-27 | Trumpf Gmbh + Co. | System and method for identification of tools and parts of tools for a fabricating machine |
DE10056327A1 (de) * | 2000-11-14 | 2002-05-29 | Siemens Ag | Verfahren zur Verstärkung von optischen Signalen |
DE10057659B4 (de) * | 2000-11-21 | 2004-01-15 | Siemens Ag | Optisches Übertragungssystem mit jeweils mehrere Pumpquellen aufweisenden kaskadierte Raman-Verstärkern |
DE10303313A1 (de) | 2003-01-28 | 2004-07-29 | Marconi Communications Gmbh | Sender und Verfahren zur Nachrichtenübertragung auf einer optischen Fasor |
US7619812B2 (en) | 2004-08-11 | 2009-11-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and arrangement for the rapid adjustment of the tilt of optical WDM signals |
US7408702B2 (en) * | 2004-10-25 | 2008-08-05 | Ciena Corporation | Bidirectional optical amplifier |
JP2009065090A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Yokogawa Electric Corp | 光増幅装置及び光通信装置 |
EP2081308B1 (en) * | 2008-01-15 | 2013-08-28 | Nokia Siemens Networks GmbH & Co. KG | Method and device for providing and/or controlling an optical signal |
WO2020107030A1 (en) * | 2018-11-23 | 2020-05-28 | Nuburu, Inc | Multi-wavelength visible laser source |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE734105C (de) | 1942-01-18 | 1943-04-08 | Johann Peter Schloesser | Nachgiebige Kupplung fuer Wellen |
US4616898A (en) * | 1980-03-31 | 1986-10-14 | Polaroid Corporation | Optical communication systems using raman repeaters and components therefor |
JPS57176312A (en) | 1981-04-23 | 1982-10-29 | Niles Parts Co Ltd | Exhaust gas complete reflux equipment for engine |
JPS5885588A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | Nec Corp | 波長多重光増幅装置 |
JPS5965828A (ja) * | 1982-10-08 | 1984-04-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光信号増幅方式 |
US5173957A (en) * | 1991-09-12 | 1992-12-22 | At&T Bell Laboratories | Pump redundancy for optical amplifiers |
JP3379052B2 (ja) * | 1994-09-26 | 2003-02-17 | 富士通株式会社 | 波長多重光増幅装置及び光波長多重伝送システム及び光波長多重伝送方法 |
DE69633476T2 (de) * | 1995-03-20 | 2005-12-01 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Faseroptischer Verstärker und dispersionskompensierendes Fasermodul für faseroptischen Verstärker |
JP4036489B2 (ja) * | 1995-08-23 | 2008-01-23 | 富士通株式会社 | 波長多重信号を光増幅する光増幅器を制御するための方法と装置 |
JP3739453B2 (ja) * | 1995-11-29 | 2006-01-25 | 富士通株式会社 | 光増幅器及び該光増幅器を備えた光通信システム |
JP2910667B2 (ja) * | 1996-04-09 | 1999-06-23 | 日本電気株式会社 | 線形中継光増幅伝送装置 |
US6081366A (en) * | 1997-08-28 | 2000-06-27 | Lucent Technologies Inc. | Optical fiber communication system with a distributed Raman amplifier and a remotely pumped er-doped fiber amplifier |
US5991070A (en) * | 1997-11-14 | 1999-11-23 | Sdl, Inc. | Optical amplifier with oscillating pump energy |
-
1998
- 1998-11-06 DE DE59807139T patent/DE59807139D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-06 US US09/555,295 patent/US7024117B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-06 BR BR9814758-7A patent/BR9814758A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-11-06 CN CNB988116715A patent/CN100365959C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-06 RU RU2000116642/09A patent/RU2176433C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-11-06 WO PCT/DE1998/003254 patent/WO1999029057A1/de active IP Right Grant
- 1998-11-06 EP EP98961073A patent/EP1034629B1/de not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГАЛЬЯРДИ P.M. и др. Оптическая связь. - М.: Связь, 1978, с.9-11. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1034629A1 (de) | 2000-09-13 |
CN1280724A (zh) | 2001-01-17 |
WO1999029057A1 (de) | 1999-06-10 |
DE59807139D1 (de) | 2003-03-13 |
CN100365959C (zh) | 2008-01-30 |
US7024117B1 (en) | 2006-04-04 |
RU2000116642A (ru) | 2004-02-27 |
BR9814758A (pt) | 2000-10-03 |
EP1034629B1 (de) | 2003-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0859480B1 (en) | Broadband flat gain optical amplifier | |
US6088152A (en) | Optical amplifier arranged to offset Raman gain | |
US6288836B1 (en) | Optical amplifier and optical communication system having the optical amplifier | |
US6510000B1 (en) | Optical amplifier for wide band raman amplification of wavelength division multiplexed (WDM) signal lights | |
US6215584B1 (en) | Input independent tilt free actively gain flattened broadband amplifier | |
US6891661B2 (en) | Optical amplifier with pump light source control for Raman amplification | |
US6483632B1 (en) | Multistage optical amplifier with gain flattening | |
US6429966B1 (en) | Multistage optical amplifier with Raman and EDFA stages | |
US6373625B1 (en) | Method, apparatus, and system for optical amplification | |
RU2202151C2 (ru) | Настройка длины волны генератора накачки оптических усилителей и ее использование в системах спектрального уплотнения | |
US6411430B1 (en) | Optical amplifier | |
RU2176433C1 (ru) | Способ установки значений опрокидывания и уровня оптических сигналов | |
RU2209517C2 (ru) | Усилитель волоконно-оптической линии передачи для регулировки равномерности усиления | |
US6424459B1 (en) | Gain-flattening of an optical amplifier with split-band architecture | |
US6823107B2 (en) | Method and device for optical amplification | |
US6147796A (en) | Method for determining transmission parameters for the data channels of a WDM optical communication system | |
EP1271813A2 (en) | Pumping light source unit, raman amplifier, and optical transmission system | |
US6683713B2 (en) | Method, device, and system for level equalization | |
US7280762B1 (en) | Optical communication system having dynamic gain equalization | |
US7738791B2 (en) | Transmitter and method for transmitting messages on an optical fiber | |
US7391560B2 (en) | Multistage optical amplifier having tilt compensation feature | |
US7042632B2 (en) | Raman amplifier | |
KR100305757B1 (ko) | 파장분할다중화시스템용이득평탄유지형광증폭기 | |
EP1441455A2 (en) | Mach-Zehnder interferometer type optical filter and control method thereof | |
CA2442158A1 (en) | Broadband tunable optical amplifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031107 |