схема для оптического преобразования частоты

Формула изобретения

1. Схема для оптического преобразования частоты, содержащая переключаемое устройство входного фильтра, которое соединено с входным волокном и которое состоит из (1:n)-волоконного переключателя и соединенного с ним, образованного множеством канальных фильтров длин волн, устройства уплотнения/разуплотнения длин волн, в котором через канальный фильтр в рабочем направлении уплотнения проходит входной сигнал, преобразователь частоты, через который в противоположном направлении проходят входной сигнал и сигнал лазерной накачки, и выходной фильтр, отличающаяся тем, что выходной фильтр образован проходимым выходным сигналом в рабочем направлении разуплотнения канальным фильтром длин волн устройства уплотнения/разуплотнения длин волн, который соединен со стороны выхода с выходным волокном.

2. Схема по п. 1, отличающаяся тем, что выход проходимого в рабочем направлении разуплотнения канального фильтра длин волн устройства уплотнения/разуплотнения длин волн и соответствующий ему выход (1:n)-волоконного переключателя соединены через (2:1)-переключатель выбора с выходным волокном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к схеме для оптического преобразования частоты.

Существенными компонентами узлов связи в чисто оптических сетях дальней связи являются оптические преобразователи частоты для преобразования оптического сигнала входной длины волны в отличающуюся от входной длины волны выходную длину волны. Такое оптическое преобразование частоты может происходить по различным физическим принципам, например по принципу перекрестной модуляции усиления (Gross Gain Modulation) или перекрестной фазовой модуляции (Gross Phase Modulation) (смотри в этой связи также ECOC 94, Vom. 2, p. 635 - 642), что, однако, не является предметом изобретения и поэтому не должно рассматриваться здесь более подробно.

На практике при этом оказались целесообразными устройства для оптического преобразования частоты с переменной входной длиной волны и постоянной выходной длиной волны. Такие устройства требуют наличия переключаемого входного фильтра и выходного фильтра (см. IEEE Photon. Technol. Lett., 6(1994)1, p. 56 - 58; ECOC" 93, paper TUC5.5).

Возможная конфигурация схемы для оптического преобразования частоты содержит переключаемое устройство входного фильтра с подключаемым к входному волокну через 1: n-волоконный переключатель проходимым входным сигналом в рабочем направлении уплотнения канальный фильтр длин волн образованного множеством таких канальных фильтров устройства уплотнения/ разуплотнения длин волн, проходимый входным сигналом и сигналом лазерной накачки в противоположном направлении преобразователь частоты и выходной фильтр.

Изобретение показывает путь для выгодной с точки зрения затрат реализации необходимых в таких устройствах для оптического преобразования частоты фильтров.

Изобретение относится к схеме для оптического преобразования частоты с переключаемым устройством входного фильтра с подключаемым к входному волокну через 1: n-волоконный переключатель, проходимым входным сигналом в рабочем направлении уплотнения канальный фильтр длин волн образованного множеством таких канальных фильтров устройства уплотнения/разуплотнения длин волн, проходимым входным сигналом и сигналом лазерной накачки в противоположном направлении преобразователем частоты и выходным фильтром. Эта схема отличается тем, что выходной фильтр образован проходимым выходным сигналом в рабочем направлении разуплотнения канальным фильтром длин волн устройства уплотнения/разуплотнения длин волн, соединенным со стороны выхода с выходным волокном.

Изобретение, согласно которому и без того имеющимся оптическим устройством уплотнения/разуплотнения длин волн выполняется также задача выходного фильтра, несет с собой то преимущество, что оно не нуждается в отдельном выходном фильтре и во введенном между устройством уплотнения/разуплотнения длин волн и преобразователем частоты оптическом направленном ответвителе.

В последующей форме выполнения изобретения выход проходимого выходным сигналом в рабочем направлении разуплотнения канального фильтра длин волн устройства уплотнения/разуплотнения длин волн и соответствующий ему выход 1: n-волоконного переключателя могут быть соединены через 2:1-переключатель выбора с выходным волокном; это дает то, что не преобразуемый по своей оптической частоте сигнал может переключаться с входного волокна на выходное волокно.

Дальнейшие особенности изобретения видны из последующего более подробного пояснения примера выполнения с помощью фигур.

На фиг. 1 показана схематически схема для оптического преобразования частоты с отдельным выходным фильтром; на фиг. 2 - схематически схема для оптического преобразования частоты без отдельного выходного фильтра.

В схематически представленной на фиг. 1 схеме для оптического преобразования частоты предусмотрено переключаемое устройство входного фильтра EFA с подключенным к входному волокну E 1:n-волоконным переключателем Sn и устройством уплотнения/разуплотнения длин волн DM (см. IEEE Photon. Technol. Lett. , 4, (1992)8, p. 886 - 887), которое образовано множеством канальных фильтров длин волн и подключено ими со стороны входа к выходам 1:n-волоконного переключателя Sn, после уплотнительного входа устройства уплотнения/разуплотнения длин волн DM подключен через направленный ответвитель R преобразователь частоты U, по которому подлежащий преобразованию входной сигнал и созданный лазером накачки PL световой сигнал, на длину волны которого должен преобразовываться входной сигнал, проходят в противоположном направлении.

Для оптического входного сигнала, который имеет лежащую в оптическом канальном растре 1...n оптическую входную частоту, в переключаемом реализованном с помощью оптического 1:n-волоконного переключателя Sn и устройства уплотнения/разуплотнения длин волн DM устройстве входного фильтра EFA путем соответствующей установки 1:n-волоконного переключателя Sn эффективно включается соответствующий оптической входной частоте канальный фильтр длин волн, фильтр при этом берет на себя следующие задачи:

выбор входного канала с подлежащей преобразованию длиной волны;

подавление нежелательных составляющих сигнала в оптических соседних каналах;

ограничение имеющихся во входном сигнале оптических составляющих шумов.

Последующий преобразователь частоты U, который может работать, например, по принципу перекрестной модуляции усиления или перекрестной модуляции фазы, эксплуатируют во встречном направлении (см. ECOC" 94, т. 4, Post-deadline Papers, p. 67 - 70), то есть входной сигнал и сигнал лазерной накачки, на длину волны которого, преобразуют входной сигнал, проходят через преобразователь частоты U во взаимно противоположном направлении. Посредством введенного между устройством уплотнения/разуплотнения длин волн DM и преобразователем частоты U оптического направленного ответвителя R модулированный входным сигналом сигнал лазерной накачки выделяется на выходном фильтре FA, который может быть жестко выбран и имеет следующие задачи:

фильтрование желательного выходного канала;

подавление нежелательных составляющих входного сигнала;

ограничение возникших в преобразователе частоты составляющих шумов.

В схематически представленной на фиг. 2 схеме для оптического преобразования частоты также предусмотрено переключаемое устройство входного фильтра EFA с подключенным к входному волокну E 1:n-волоконным переключателем Sn и устройством уплотнения/разуплотнения длин волн DM, образованным множеством канальных фильтров длин волн и подключенным ими со стороны входа к выходам s1,..., sn 1:n-волоконного переключателя Sn; к уплотнительному входу устройства уплотнения/разуплотнения длин волн DM подключен преобразователь частоты U, по которому опять-таки подлежащий преобразованию входной сигнал и созданный лазером накачки PL световой сигнал, на длину волны которого должен преобразовываться входной сигнал, проходят в противоположном направлении.

Входной сигнал посредством 1:n-волоконного переключателя Sn переключается на тот из (n-1)-входов (при рассмотрении в рабочем направлении уплотнения) s1,..., s (k-1) и s(k+1),..., sn устройства уплотнения/разуплотнения длин волн DM, который ведет к соответствующему оптической входной частоте канальному фильтру длин волн. В направлении слева направо, то есть в рабочем направлении уплотнения, таким образом устройство уплотнения/разуплотнения длин волн DM опять-таки берет на себя задачу входного фильтрования.

Последующий преобразователь частоты U эксплуатируют во встречном направлении, то есть входной сигнал и сигнал лазерной накачки, на длину волны которого преобразуют входной сигнал, проходят через преобразователь частоты U во взаимно противоположном направлении. Модулированный входным сигналом сигнал лазерной накачки, постоянная оптическая частота которого в оптическом растре 1. .. n должна соответствовать каналу k, попадает теперь к уплотняющему выходу/разуплотняющему входу эффективного для выходного сигнала в направлении разуплотнения устройства уплотнения/разуплотнения длин волн DM и оттуда дальше через соответствующий оптической выходной частоте канальный фильтр длин волн к уплотняющему входу/разуплотняющему выходу fk, который ведет к выходному волокну A. Устройство уплотнения/разуплотнения длин волн DM берет на себя таким образом также задачу выходного фильтрования.

Если от входного волокна к выходному волокну должен подключаться также не подлежащий преобразованию по своей оптической частоте сигнал, то, как это видно также из фиг. 2, выход fk проходимого в рабочем направлении разуплотнения канального фильтра длин волн устройства уплотнения/разуплотнения длин волн DM и соответствующий ему выход sk 1:n-волоконного переключателя Sn через 2:1-переключатель выбора S2 могут быть соединены с выходным волокном A; входной сигнал тогда может попадать от входного волокна E через установленный на его выходе sk 1:n-волоконный переключатель Sn и 2:1-переключатель выбора S2 без преобразования частоты в качестве выходного сигнала на выходное волокно A.