DE69612983T2

DE69612983T2 - Verbesserungen an optischen einlieferungs- und abtrennwellenlängenmultiplexsystemen

Info

Publication number: DE69612983T2
Application number: DE69612983T
Authority: DE
Inventors: Peter Jones; James Wall
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2016-08-03
Also published as: EP0842575B1; US6208441B1; DE69612983D1; WO1997006616A1; JP3657994B2; DK0842575T3; JPH11510346A; CN1197563A; GB9516017D0; CA2225469A1; EP0842575A1

Description

Diese Erfindung betrifft Einlieferungs- und Abtrennwellenlängenmultiplexsysteme und insbesondere die Steuerung des Niveaus eingelieferter bzw. hinzugefügter (nachfolgend als "eingeliefert" bezeichnet) Signale. Die Erfindung findet besondere Anwendung bei Unterwasser-Kabelsystemen, die Glasfaserkabel einsetzen.
Die Wellenlängenmultiplexierung, als WDM bezeichnet, (zum Beispiel in Hill, British Telecom Technology Journal 6(3): 24-31 erörtert) ist eine Technik mit beträchtlichem Nutzen beim Optimieren der Übertragung von Signalen über Glasfasernetze. Bei der Wellenlängenmultiplexierung werden von einer Station auszusendende Verkehrssignale auf eine Anzahl von Trägersignalen mit verschiedenen vorherbestimmten Trägerwellenlängen moduliert. Jede vorherbestimmte Trägerwellenlänge wird entsprechend den Identitäten der Sendestation und der gewünschten Empfangsstation zugewiesen. Vorherbestimmte Trägerwellenlängen haben einen ausreichenden Wellenlängenabstand voneinander, damit sie von Komponenten des Faseroptiksystems voneinander unterschieden werden können, aber sie müssen in vielen Netzen nahe genug beieinander gruppiert werden, damit alle Trägerwellenlängen vom selben Verstärker in einer Übertragungseinrichtung zufriedenstellend verstärkt werden können (oder um bei Systemen ohne Wiederholung ohne bedeutenden Verlust über weite Entfernungen getragen zu werden). Die Trägerkapazität einer einzigen Faser wird durch WDM verbessert - anstatt ein einziges Signal zu tragen trägt die Faser gleichzeitig mehrere Signale mit jeweils unterschiedlicher Wellenlänge.
Die meisten solcher Übertragungsnetze weisen eine Anzahl von Knoten auf, an denen sich einer oder mehrere Zweige von einer Hauptleitung oder einem -ring weg bilden. Typischerweise werden an diesen Knoten eine oder mehrere Trägerwellenlängen auf eine Faser des Zweiges abgetrennt und eine oder mehrere Trägerwellenlängen (die die gleichen wie die von der Leitung oder dem Ring abgetrennten oder verschieden von ihnen sein können) auf die Leitung oder den Ring von einer anderen Faser des Zweiges eingeliefert. Die Komponente, die eine solche Funktion ausführt, ist Einlieferungs/Abtrennmultiplexer (ADM).
Die WDM ist für ein effizientes Leiten von Signalen zwischen Sende- und Empfangsstationen besonders gut geeignet. Wenn verschiedene Signale verschiedene Trägerwellenlängen haben, können optische Komponenten verwendet werden, um Signale geeignet zu leiten, indem sie entsprechend der Trägerwellenlänge des Signals gelenkt werden.
Dies kann in aktiver Weise durch Aufsplitten des Signals mit einem Prisma oder einem ähnlichen Bauteil in seine Teilträgerwellenlängen und aktives Verarbeiten und Leiten der aufgesplitteten Signale zu den gewünschten Ausgängen erfolgen. Diese Lösung ist für eine Verwendung in einer integrierten Einrichtung geeignet: eine grundlegende Gestaltung für einen Multiplexer dieses Typs ist in Dragone et al. in IEEE Photonics Technology Letters 3(10): 896-899 erörtert und Gestaltungen, die Gitter für in Gruppen angeordnete Wellenleiter (arrayed-waveguide gratings) einsetzen, sind für einen ADM in Okamoto et al. in Electronics Letters 31(9): 723-4 und für einen optischen Verzweiger/Router in Inoue et al. in Electronic Letters 31(9): 726-7 offenbart.
Alternativ können passive optische Komponenten verwendet werden, die auf verschiedene Trägerwellenlängen unterschiedlich reagieren. Dies ermöglicht den Aufbau eines passiven Netzes.
Die Verwendung von Wellenmultiplexverzweigungseinheiten (WDM BU) in optisch verstärkten Netzen stellen vor neue Probleme für die Steuerung und Verwaltung der Netze. Eines der Probleme ist die Anpassung des optischen Niveaus des zu den anderen entlang der Leitung laufenden Kanälen eingelieferten Kanals. Hier wird eine einfache Anordnung zum Steuern der Leistung des von einer Verzweigungseinheit einer Leitung her eingelieferten Kanals geboten, so dass er mit dem optimalen Niveau in das System zurück eingeliefert wird.
Um die Leistung der verschiedenen Kanäle in einem WDM-System anzugleichen, wird auf die Leistungen der Kanäle eine Voranhebung angewendet. Dies kann in der in A. R. Chraplyvy, J. A. Nagel, R. W. Tkach, "Equalisation in Amplified WDM Lightwave Transmission Systems", IEEE Photonics Tech. Lett., Bd. 4, S. 920-922, 1992, beschriebenen Weise erfolgen. Dies führt zu einem systemabhängigen Leistungsprofil für die verschiedenen Kanäle. Das Abtrennen von Kanälen aus der Leitung und das nachfolgende Einliefern neuer Kanäle (mit den gleichen Wellenlängen oder sogar mit unterschiedlichen Wellenlängen) erfordert idealerweise, dass das Niveau des (der) eingelieferten Kanals (Kanäle) so ist, dass es den Leitungskanälen, die geradeaus durch die BU gehen, entspricht.
Verschiedene Verfahren zum Einstellen der Niveaus optischer Signale auf einer Leitung sind wie folgt:
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0663738A1 offenbart eine Anordnung, mit der die Amplitude aller Signale in der Leitung eines optischen Übertragungssystems als Funktion der Wellenlänge in einem "Regelungsband" im übertragenen Wellenlängenspektrum gesteuert wird. Sie bezieht sich nicht auf eine Verzweigungseinheit und stellt keine Lehre bereit, wie das Niveau eines in eine Leitung von einer Zweigeinheit her einzuliefernden Trägersignals in Abhängigkeit vom Niveau der abgetrennten Trägerwellenlänge einzustellen ist.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0543570A3 betrifft die selektive Einstellung der optischen Leistungen jedes der Kanäle in einem optischen Übertragungssystem, um ihre Leistungen durch die Bereitstellung eines Telemetriesignals von einer Station am fernen Ende einer Leitung anzugleichen, welches das Niveau dieses Signals am fernen Ende der Leitung zu einer Station am Eingang zur Leitung betrifft. Dies betrifft keine Einlieferungs/Abtrennwellenlängenmultiplexverzweigungseinheit für eine und stellt wieder keine Lehre bereit, wie ein Einlieferungssignal mit unterschiedlichen Verkehrssignalen auf die Leitung zurück einzuliefern ist.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. JP5110511 beschreibt eine Anordnung, mit welcher eine kontante Amplitude zweier Wellenlängen auf einer Leitung am Ausgang eines Verstärkers hergestellt werden kann, indem die erzeugten Wellenlängen jeweils mit einem unterschiedlichen Bezugswert verglichen werden, um ein Ausgleichssignal an einem anderen eines Paars von Multiplexern einzukoppeln. Sie betrifft nicht das Abtrennen und Einliefern von Wellenlängen zwischen der Leitung und einem Abzweigungsanschluss.
Die Offenbarung der japanischen Patentveröffentlichung Nr. JP5063643 ist schwer zu verstehen; aber sie scheint die Einstellung der Verstärkung eines optischen Verstärkers 11 in Abhängigkeit von dem am Ausgang einer Leitung erfassten Licht zu betreffen. Es gibt keinen Hinweis auf das Abtrennen von Verkehrssignalen von einer Leitung zu einer Abzweigung und das Einliefern von Verkehrssignalen von einer solchen Abzweigung zurück auf eine Leitung.
Dementsprechend will die vorliegende Erfindung für das Einliefern von Wellenlängen von einer Abzweigungseinheit auf die Leitung eines Kommunikationssystems mit optischen Fasern bei einem optimalen Niveau sorgen.
Erfindungsgemäß wird eine Einlieferungs-/Abtrennverzweigungseinheit für eine optische Wellenlängenmultiplexieurng zum Abtrennen einer oder mehr als einer vorherbestimmten Trägerwellenlänge(n) zum Tragen von Verkehrssignalen von einer Leitung auf einen Zweiganschluss über eine Abtrennzweigfaser und zum Einliefern unterschiedlicher Verkehrssignale auf einem Träger mit der (den) vorherbestimmten Wellenlänge(n) oder mit (einer) vorherbestimmten unterschiedlichen Wellenlänge(n) vom Zweiganschluss über eine Einlieferungszweigfaser auf die Leitung bereitgestellt, die durch Fühler zum Bereitstellen eines mit dem Niveau der abgetrennten Trägerwellenlänge(n) in Zusammenhang stehenden Steuersignals und eine Steuereinrichtung gekennzeichnet ist, die auf das Steuersignal reagiert, um das Niveau der Trägerwellenlänge(n) des (der) Einlieferungssignals (-signale) auf ein optimales Niveau für das Einliefern auf die Leitung einzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Wellenlängenmultiplexkommunikationssystems mit optischen Fasern bereitgestellt, bei welchem von fernen Sende/Empfangsstationen über eine Verzweigungseinheit Signale mit mehreren Wellenlängen entlang eines Leitungskabels gesendet und empfangen werden, eine oder mehr als eine vorherbestimmte Wellenlänge von der Verzweigungseinheit auf einen Zweig zu einer Empfangs/Sendestation des Zweigs abgetrennt werden und eine oder mehr als eine der vorherbestimmten Wellenlängen oder vorherbestimmter unterschiedlicher Wellenlänge(n) von der Sende/Empfangsstation des Zweigs über die Verzweigungseinheit auf die Leitung eingeliefert wird/werden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Niveau der abgetrennten Wellenlänge(n) erfasst und zur Steuerung des Niveaus der eingelieferten Wellenlänge(n) verwendet wird, die dadurch mit einem optimalen Niveau auf die Leitung eingeführt werden.
Damit die Erfindung und ihre verschiedenen weiteren bevorzugten Merkmale leichter verstanden werden können, werden nun einige ihrer Ausführungsformen nur als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm ist, um das grundlegende Konzept der Erfindung bei einem einfachen System zum Abtrennen einer einzelnen Wellenlänge darzustellen,
Fig. 2 schematisch eine geeignete Einlieferungs/Abtrennverzweigungseinheit darstellt, die zur Verwendung im System von Fig. 1 geeignet ist,
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm ist, das weitere Einzelheiten einer Steuerschaltung und eines optischen Verstärkers mit Pumplaser, in Fig. 1 gezeigt, bereitstellt,
Fig. 4 ein schematisches Blockschaltungsdiagramm ist, das eine Schaltung für eine begrenzte Steuerung darstellt, die zur Verwendung in der Anordnung von Fig. 3 geeignet ist,
Fig. 5 ein schematisches Blockschaltungsdiagramm ist, das eine Schaltung zum Einstellen des Einlieferungsniveaus darstellt, die zur Verwendung in der Anordnung von Fig. 3 geeignet ist,
Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm ist, das eine Überwachungsfunktion darstellt, die zur Verwendung in einem System geeignet ist, in welchem an einem Zweig eine Vielzahl von Wellenlängen abgetrennt und eingeliefert werden, und
Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm ist, das die Verwendung eines Überwachungssignals zur Abschwächung eines Einlieferungssignals darstellt.
Die Anordnung von Fig. 1 stellt wegen der Einfachheit der Erläuterung ein grundlegendes Einlieferungs/Abtrenn-WDM-System dar, bei dem entlang eines Leitungskabels mit optischen Fasern ein einziger Zweig genutzt wird und bei dem drei verschiedene Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2;, λ&sub3; Jeweils zum Tragen von Signalen eingesetzt werden, die für einen der beiden Anschlüsse 10, 12, die sich an jedem Ende der Leitung befinden, und einen Anschluss 14 am Ende eines Kabelzweigs spezifisch sind. Beim Leitungskabel mit optischen Fasern ist eine Einlieferungs/Abtrennverzweigungseinheit 16 angeschlossen und so angeordnet, dass sie das Hindurchgehen der Wellenlängen λ&sub1; & λ&sub3; zwischen den Anschlüssen 10 und 12 gestattet, aber die Wellenlängen λ&sub2; zum Zweiganschluss 14 leitet.
Eine geeignete Einlieferungs/Abtrennverzweigungseinheit ist in Fig. 2 dargestellt und setzt Zirkulatoren 20, 22 mit drei Anschlüssen und ein Bragg-Reflexionsfilter 24 ein. Eine Sendung am Eingang 26 mit den Trägerwellenlängen λ&sub1;, λ&sub2;, λ&sub3; tritt in den ersten Zirkulator 20 ein. Die gesamte Sendung geht durch den zweiten Anschluss des Zirkulators zum Filter 24 hinaus, der die Komponente mit λ&sub2; reflektiert aber die Komponenten mit λ&sub1; und λ&sub3; durchgehen lässt. Die Komponente mit λ&sub2; geht somit zum zweiten Anschluss des ersten Zirkulators 20 weiter, geht durch den nächsten Anschluss in der Folge, den dritten Anschluss, und geht somit entlang des Abtrennzweigs A hinaus. Das eingeliefert Signal mit der Trägerwellenlänge λ&sub2;' vom Einlieferungszweig 30 tritt in den ersten Anschluss des zweiten Zirkulators 22 ein und tritt durch den zweiten Anschluss zum Filter 24 hin aus, der es reflektiert. Das eingelieferte Signal mit λ&sub2;' kommt somit beim Eintreten in den zweiten Anschluss des zweiten Zirkulators 22 mit den Signalen mit λ&sub1; und λ&sub3; der Hauptsendung zusammen und alle drei Trägerwellenlängen gehen somit durch den dritten Anschluss des zweiten Zirkulators 22 hinaus. Ein solcher ADM ist für das Einliefern und Abtrennen von Signalen mit einer gegebenen Wellenlänge zu einer einzelnen Leitung wirksam reicht aber nicht aus, um ein effizientes Leiten in einem komplexeren Netz zu ermöglichen oder Wellenlängen, die Von der abgetrennten Wellenlänge verschieden sind, einzuliefern. Es muss verstanden werden, dass jede geeignete Einlieferungs/Abtrennverzweigungseinheit eingesetzt werden kann, z. B. jede derjenigen, die in unserer gleichzeitig anhängigen PCT- Anmeldung Nr. WO-A-97/06614 offenbart sind, die am selben Tag wie die vorliegende Erfindung eingereicht wurde und den Titel "Add/drop Multiplexer" trägt.
Nun wieder auf Fig. 1 Bezug nehmend wird die Trägerwellenlänge λ&sub2; auf dem Abtrennzweig 28 zum Zweiganschluss 14 geleitet. Ein optischer Abgriff 32 koppelt einen Teil der Trägerwellenlänge λ&sub2; vom Abtrennzweig A an einen optischen Sensor 34, z. B. eine PIN-Diode wie dargestellt, die einen ersten Sensor für eine Steuerschaltung 36 bildet und bei 38 eine Spannung Vdrop liefert.
Der Zweiganschluss 14 stellt ein Einlieferungssignal λ&sub2;' mit der gleichen Wellenlänge wie das Abtrennsignal bereit und dieses wird über einen optischen Verstärker 40 mit variabler Verstärkung über einen optischen Abgriff 42 zum Einlieferungszweig 30 des Einlieferungs/Abtrennmultiplexers 16 geleitet. Der Abgriff 42 koppelt einen Teil der Einlieferungswellenlänge λ&sub2;' an einen optischen Sensor 44, z. B. eine PIN-Diode wie dargestellt, die einen zweiten Sensor für die Steuerschaltung 36 bildet und bei 46 eine Spannung Vadd liefert. Die Steuerschaltung 36 vergleicht die Spannungen Vadd und Vdrop und stellt ein Steuersignal zur Steuerung der Verstärkung des optischen Verstärkers 40 in Abhängigkeit von den relativen Niveaus der Signale bei 28 und 30 bereit, um das Niveau des Einlieferungssignals zum Einkoppeln in die Leitung zu optimieren.
Idealerweise würde das Niveau des eingelieferten Kanals (bei 30) an das Niveau des abgetrennten Kanals (bei 28) angepasst, wenn der Verlust vom Leitungseingang bis zur Abtrennung gleich dem Verlust von der Einlieferung bis zum Leitungsausgang ist. Dies würde dazu führen, dass in die Leitung, in diesem Fall mit λ&sub2;', das gleiche Niveau eingeliefert würde wie es von der Leitung abgetrennt wird. Da die Verluste der beiden Abgriffe bekannt sind (bei der Herstellung gemessen), können die von den Photodioden 34, 44 gemessenen Leistungen verwendet werden, um die optischen Leistungen bei 28 und 30 zu schätzen. Die Steuerschaltung gestattet eine Ausgewogenheit dieser Leistungen durch Einstellung des Pumpniveaus (Ausgangsniveaus) des optischen Verstärkers auf der Einlieferungsfaser.
In der Praxis hat der Einlieferungs/Abtrennmultiplexer einen endlichen Verlust (z. B. LADM dB) und durch die Einrichtung der Steuerschaltung kann das Niveau bei 30 auf LA - LADM dNm (worin LA die Leistung bei 28 ist) eingestellt werden, um die neue Wellenlänge mit dem Niveau einzuliefern, auf dem sich der abgetrennten Kanal am Ausgang des Einlieferungs/Abtrennmultiplexers befunden hätte.
Nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 sind die Steuerschaltung 36 und der optische Verstärker 40 mehr im Einzelnen gezeigt. Die Abtrennspannung Vdrop bei 38 wird einer Schaltung 39 für eine begrenzte Steuerung eingegeben, diese Schaltung soll eine niedrige Eingangsschwelle für das Abtrennsignal liefern, so dass der Verstärker, wenn die Abtrennwellenlänge weggenommen wird, sich nicht bei Rauschen auf das vollen Niveau hoch schaltet sondern er auf ein niedrigeres Niveau gesperrt ist. Diese Schaltung wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben, aus der ersichtlich ist, dass die Spannung Vdrop 38 eine Eingabe für einen Operationsverstärker 48 bildet. Von einem ersten Widerstand 50, einem zweiten Widerstand 52, einem dritten Widerstand 54 und einem vierten Widerstand 56, die zwischen verschiedenen Gleichspannungsversorgungsleitungen 58, 60 in Reihe angeschlossen sind, wird ein Reihenwiderstandsnetz gebildet. Der andere Eingang des Operationsverstärkers 48 ist an die Verbindungsstelle zwischen dem zweiten und dritten Widerstand angeschlossen und der Ausgang des Operationsverstärkers ist über den Widerstand 62 an die Verbindungsstelle zwischen dem ersten und zweiten Widerstand angeschlossen. Die Verbindungsstelle zwischen dem dritten und vierten Widerstand liefert bei 64 eine begrenzte Steuerspannung VLIM, die eine Eingabe in eine in Fig. 3 dargestellte Vergleichseinrichtung 66 bildet.
Der Sensor 34 ist zwischen den Gleichspannungsversorgungsanschlüssen 58, 60 mit einem Widerstand 68 in Reihe angeschlossen, und die Spannung Vdrop entsteht über den Widerstand 68. Die Spannung Vdrop variiert proportional zu vom Sensor 34 erfassten gesamten optischen Leistung. Die Ausgabe des Operationsverstärkers 48 folgt Vdrop und ist zu großen Spannungsschwankungen fähig, die durch vom Reihenwiderstandsnetz gelieferte Spannungen begrenzt sind. Der Wert des Widerstands 62 beeinflusst die verfügbare Ausgangsspannungsschwankung und indem dieser Widerstand variabel gemacht wird, kann die Schwankung eingestellt werden. Der Wert des Widerstands 50 beeinflusst die obere Grenze der Spannungsausgabe und indem dieser Widerstand variabel gemacht wird, kann die obere Spannungsgrenze eingestellt werden. Für ein System mit einem einzigen Kanal, wie bisher beschrieben, ist die Einstellung des oberen Niveaus nicht erforderlich und die untere Grenze kann so festgesetzt werden, dass sie eine untere Eingangsschwelle für den Operationsverstärker 48 bereitstellt. Dies hindert den optischen Verstärker daran, voll angeschaltet zu werden, wenn es keine Abtrennkanalwellenlänge gibt.
Nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird die Spannung Vadd für das Einlieferungsniveau bei 46 über die Schaltung 70 zum Einstellen des Einlieferungsniveaus zum anderen Eingang der Vergleichseinrichtung 66 geleitet. Bei einem einfachen System mit einer einzigen Abtrennwellenlänge könnte dies eine Einstellung von Hand während der Errichtung sein aber bei einem System, bei dem mehr als eine Wellenlänge abgetrennt und eingeliefert wird, ist eine komplexere Anordnung zum Ausgleichen des Nichtvorhandenseins einer oder mehrerer abgetrennter Wellenlängen, nachdem das System installiert wurde, ratsam, wie später in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben wird.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 3 ist der optische Verstärker 40 so gezeigt, dass er einen Pumplaserverstärker 72 umfasst, dessen Eingang 74 an den Zweiganschluss 14 angeschlossen ist, um die Einlieferungswellenlänge λ&sub2;' zu empfangen. Der Ausgang des Verstärkers 72 ist an den Einlieferungszweig 30 angeschlossen. Die Ausgangsspannung Vout aus der Vergleichseinrichtung 66 bildet die Eingabe zur Gatterelektrode eines Feldeffekttransistors 78, steuert den durch den Transistor zu einem Pumplaser 80 fließenden Strom. Somit wird der Pumpantriebsstrom so geändert, dass das Niveau von Vadj gleich VLIM gehalten wird.
Obwohl das meiste der vorhergehenden Beschreibung in Zusammenhang mit einem einfachen System stand, bei dem an einem Zweig eine einzige Wellenlänge abgetrennt und eingeliefert wird, können komplexere Systeme im Umfang dieser Erfindung an einem Zweig eine Mehrzahl von Wellenlängen abtrennen und einliefern. Eine Schwierigkeit, die bei einem solchen System auftritt, ist, dass die Spannung Vdrop mit dem Gesamtniveau der erfassten abgetrennten Wellenlängen zusammenhängt und das Nichtvorhandensein einer oder mehrerer Wellenlängen nahe legt, dass das einzuliefernde Signalnivau verringert werden muss. Diese Situation kann korrigiert werden, indem eine Schaltung 70 zum Einstellen des Einlieferungsniveaus in Form eines Dämpfungsglieds eingesetzt wird, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Spannung Vadd bei 46, die mit dem erfassten Einlieferungssignal in Zusammenhang steht, bildet eine Eingabe für einen Operationsverstärker 81 und der Ausgang ist über ein Dämpfungsnetz angeschlossen, das Dioden D1 bis D5 und Widerstände R1 bis R8 umfasst. Die Dioden D2 bis D4 werden von einer logischen Niveausteuereinrichtung 82 mit zwei Zuständen aus gesteuert. Das Anlegen von logisch hoch und logisch niedrig an Kombinationen von A, B & C wählt bestimmte Widerstandskombinationen aus und variiert die Ausgangsspannung Vadj, die der Vergleichseinrichtung 66 zugeführt wird (Fig. 3). Das Dämpfungsglied wird durch Überwachungssignale gesteuert, die von einem Fernanschluss bei Erfassung des Nichtvorhandenseins von Signalen mit bestimmten Wellenlängen gesendet werden, wie nun in Verbindung mit Fig. 6 & 7 beschrieben wird.
Fig. 6 zeigt einen Fernanschluss 90, der einen Generator 92 für Sendungsdaten beinhaltet, der mit einem optischen Sender 94 an einen optischen Modulator 96 angeschlossen ist, der die Leitung 18 versorgt. Auf einer eingehenden Leitungsfaser 98 oder -rasern empfangene Daten werden an einen Detektor 100 gekoppelt, der so angeordnet ist, dass er das Vorhandensein spezifischer Wellenlängen erfasst. Dies kann auf jede geeignete Weise erfolgen, wie einem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, zum Beispiel können die verschiedenen Wellenlängen durch Filtern mit Bragg-Gittern getrennt und einzeln von einer lichtempfindlichen Diode erfasst werden. Die erfasste Information wird einer Überwachungscodiereinrichtung 101 zugeführt, die einen spezifischen digitalen Code erzeugt, der das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein jeder bestimmten Wellenlänge angibt, und dieser Code wird dem optischen Modulator zur Sendung zugeführt. Eine Steuereinrichtung 102 für den Eingangsbefehl wirkt so, dass sie eine Sendung von Überwachungssignalen einleitet, indem die Überwachungscodiereinrichtung gestartet wird, um z. B. einen festgesetzten digitalen Code für das Einlieferungsniveau gegenüber dem Minimum zu senden. Die Frequenz des Überwachungssystems ist so eingerichtet, dass sie niedriger als die Frequenz der gesendeten Daten ist.
Nun auf Fig. 7 Bezug nehmend wird an der Verzweigungseinheit eine kleine Menge des durch die BU gehenden Lichts über einen Abgriffkoppler 104 mit 20 : 1 abgegriffen (das Verhältnis ist nicht kritisch, dies würde in der Praxis der gleiche Typ Koppler wie 32 & 42 in Fig. 1 sein. Das Licht fällt auf einen optischen Sensor 106 ein, der das Signal in ein elektrisches Signal H umwandelt.
Das elektrische Signal wird dann unter Verwendung eines schmalen Bandpassfilters 108 gefiltert, der auf die Überwachungsfrequenz zentriert ist. Dies wird dann von der Decodiereinrichtung 110 decodiert und es wird von der logischen Niveausteuereinrichtung 82 mit 2 Zuständen, die auch in Fig. 5 gezeigt ist, nach den Befehlswörtern gehandelt.
Es wäre auch möglich, über das Überwachungsschema des Verstärkers eine begrenzte Einstellung an der Leistung bei 30 relativ zu 28 (Fig. 1) zu haben. Dies würde gestatten, dass das Einlieferungsniveau relativ zum Abtrennniveau bei 28 aufwärts und abwärts eingestellt wird, falls die Übertragungsstrecke vom primären Knoten 10 zu 28 sehr viel geringer (oder größer) als die Strecke von 30 zum primären Knoten 12 ist. Dies würde eine sehr feine Einstellung der Voranhebung gestatten, um die optimale Unabhängigkeit des Ortes der BU im System aufrechtzuerhalten.
Ein weiterer Vorteil dieses Systems ist, dass die Genauigkeit der Einstellung der Ausgabeleistung des Anschlusses des sekundären Knotens stark verringert ist. Solange das Niveau nicht zu niedrig wird und das Verhältnis optisches Signal zu Rauschen verschlechtert, hält der in der Ausgabeleistung gesteuerte Verstärker die richtige Ausgabe unabhängig vom Eingangsniveau vom Sender des sekundären Knotens her aufrecht. Dies kommt auch der Systemsicherheit zugute.
Einige der möglichen Vorteile von gemäß der Erfindung aufgebauten Systemen oder ihrer Verfeinerungen sind:
1. Niveau des Einlieferungskanals automatisch eingestellt, damit es gleich dem Niveau des Abtrennkanals ist.
2. Optimale Voranhebungsniveaus des Systems aufrechterhalten.
3. Einfache BU-Gestaltung - Der Ausgabeverstärker stellt unabhängig von der Systemanwendung automatisch ein.
4. Einfachheit der Einstellung der Voranhebung. Nur bei primären Knoten des Netzes vorgenommen.
5. Verringerte Beschränkungen bei der Genauigkeit der Ausgangsleistung des sekundären Knotens.
6. Leistung relativ zur Abtrennleistung versetzt, die zur optimalen Einstellung bei asymmetrischen Systemtopographien verfügbar ist.

Claims

1. Einlieferungs/Abtrennverzweigungseinheit für eine optische Wellenlängenmultiplexieurng zum Abtrennen einer oder mehr als einer vorherbestimmten Trägerwellenlänge(n) (λ&sub2;) zum Tagen von Verkehrssignalen von einer Leitung (18) zu einem Zweiganschluss (14) über eine Abtrennzweigfaser (28) und zum Einliefern unterschiedlicher Verkehrssignale auf einem Träger mit der (den) vorherbestimmten Wellenlänge(n) (λ&sub2;) oder mit (einer) vorherbestimmten unterschiedlichen Wellenlänge(n) (λ'&sub2;) vom Zweiganschluss (14) über eine Einlieferungszweigfaser auf die Leitung (18), gekennzeichnet durch einen Fühler (34) zum Bereitstellen eines mit dem Niveau der abgetrennten Trägerwellenlänge(n) (λ&sub2;) in Zusammenhang stehenden Steuersignals und eine Steuereinrichtung (32), die auf das Steuersignal reagiert, um das Niveau der Trägerwellenlänge(n) des (der) Abtrennsignals (-signale) (λ&sub2;') auf ein optimales Niveau zum Einliefern auf die Leitung einzustellen.

2. Verzweigungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler (34) einen Wandler für optische Signale in elektrische Signale umfasst, der ein elektrisches Signal Vdrop liefert, das eine Funktion der erfassten Lichtsignale ist.

3. Verzweigungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Fühler (44) ähnlich den genannten Fühlern ein elektrisches Signal (Vadd) liefert, dessen Niveau eine Funktion der aus dem Einlieferungssignal erfassten Lichtsignale ist, wobei die Steuerungseinrichtung (36) eine Vergleichseinrichtung (66) beinhaltet, die das Niveau des Einlieferungssignals mit den Niveau des abgetrennten Signals vergleicht, und das Vergleichssignal (Vout) dazu verwendet wird, das Niveau des Einlieferungssignals auf ein optimales Niveau zum Einliefern auf die Leitung einzustellen.

4. Verzweigungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Fühler (34, 44) über einen optischen Abgriff (32, 42) an eine Abtrenn- oder Einlieferungsfaser des Zweigs angeschlossen ist.

5. Verzweigungseinheit nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fühler (34, 44) eine variable Spannung (Vdrop, Vadd) liefert, die das elektrische Signal (Vout) bildet, das eine Funktion der erfassten Lichtsignale ist, und die Vergleichseinrichtung (66) ein Spannungsvergleicher ist.

6. Verzweigungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsvergleicher (66) ein Operationsverstärker ist.

7. Verzweigungseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fühler (34, 44) eine Reihenanordnung einer PIN-Diode und eines Widerstands umfasst, die zwischen verschiedenen Gleichsspannungs-Versorgungsleitungen (58, 60) angeschlossen ist, und die über den Widerstand entstandene Spannung das elektrische Signal bildet.

8. Verzweigungseinheit nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fühler (34) und der Vergleichseinrichtung (66) eine Schwellenschaltung bereitgestellt ist, welche Schwellenschaltung so wirkt, dass eine Antwort der Vergleichseinrichtung verhindert wird bis ein vorherbestimmtes Niveau eines Abtrennsignals erfasst wird.

9. Verzweigungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenschaltung einen Operationsverstärker (48) und ein Reihenwiderstandsnetz mit vier Widerständen (50, 52, 54, 56) umfasst, welches Netz zwischen verschiedenen Gleichsspannungs-Versorgungsleitungen (58, 60) angeschlossen ist, ein Eingang des Operationsverstärkers an den Fühler (34) angeschlossen ist, um die Spannung (Vdrop) zu empfangen, die eine Funktion des Abtrennsignals ist, der Ausgang des Operationsverstärkers an die Verbindungsstelle zwischen dem ersten (50) und dem zweiten (52) Widerstand im Reihennetz angeschlossen ist, der andere Eingang des Operationsverstärkers an die Verbindungsstelle zwischen dem zweiten (52) und dem dritten Widerstand (54) im Netz angeschlossen ist und die Verbindungsstelle zwischen dem dritten (54) und dem vierten Widerstand (56) im Netz die begrenzte Ausgangsspannung (VLIM) für die Schwelle bildet.

10. Verzweigungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein variabler Widerstand (62) in der Verbindung zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers und der Verbindungsstelle zwischen dem ersten (50) und dem zweiten (52) Widerstand im Netz bereitgestellt ist, welcher variable Widerstand eine Einstellung der Spannungsschwankung der begrenzten Ausgabe (VLIM) für die Schwelle gestattet.

11. Verzweigungseinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Widerstand (50) des Netzes ein variabler Widerstand ist, der die Einstellung der oberen Spannungsgrenze der begrenzten Ausgabe (VLIM) für die Schwelle gestattet.

12. Verzweigungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlieferungssignal über einen optischen Verstärker (40), der auf die Steuereinrichtung (36) reagiert, um das Niveau des Einlieferungssignals einzustellen, zur Leitung geleitet wird.

13. Verzweigungseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfungsglied (80) mit einem Steuereingang für ein Überwachungssignal zum Einstellen des Niveaus des Einlieferungssignals in Abhängigkeit von der Erfassung der oder einer der vorherbestimmten Wellenlänge(n) oder vorherbestimmten unterschiedlichen Wellenlängen an einem Fernanschluss (90) bereitgestellt ist.

14. Verzweigungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das-Dämpfungsglied (70) eine logische Niveaueinrichtung (82) mit zwei Zuständen umfasst, bei der bei Erfassung eines individuellen logischen Codes auf einer Überwachungswellenlänge Widerstände (R&sub4;, R&sub6;) selektiv in ein Dämpfungsgliednetz geschaltet werden.

15. Wellenlängenmultiplexkommunikationssystem mit optischen Fasern, das ein Leitungskabel (18) umfasst, das sich zwischen fernen Sende/Empfangsstationen (10, 12) erstreckt, und mit wenigstens einer Verzweigungseinheit (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche versehen ist, die jeweils einen Zweig zu einer weiteren Sende/Empfangsstation (14) bereitstellen, so dass die oder jede Zweigstation (14) dafür ausgelegt ist, das (die) vom Zweig in die Leitung eingelieferte(n) Signal(e) in Abhängigkeit vom Niveau des abgetrennten Signals auf ein optimales Niveau einzustellen.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektor an einer fernen Station (90) bereitgestellt ist, welcher das Vorhandensein von Signalen mit der einen oder mehr als einen vorherbestimmten Wellenlänge oder vorherbestimmten unterschiedlichen Wellenlänge(n) erfasst, und ein Generator (92, 94, 96, 102, 101) für ein Überwachungssignal bereitgestellt ist, der bei Nichtvorhandensein eines Signals mit einer dieser Wellenlängen ein Überwachungs-Steuersignal zu der oder zu jeder Verzweigungseinheit (14) leitet, bei der ein auf das Überwachungs-Steuersignal reagierendes Dämpfungsglied (D1 - D5, R1 - R5) bereitgestellt ist, das das Niveau des (der) in die Leitung eingelieferten Signal(e) verringert.

17. Verfahren zum Betreiben eines Wellenlängenmultiplexkommunikationssystems für eine mit optischen Fasern, bei welchem von fernen Sende/Empfangsstationen über eine Verzweigungseinheit Signale mit mehreren Wellenlängen entlang eines Leitungslabels gesendet und empfangen werden, eine oder mehr als eine vorherbestimmte Wellenlänge von der Verzweigungseinheit auf einen Zweig zu einer Empfangs/Sendestation des Zweigs abgetrennt wird und eine oder mehr als eine der vorherbestimmten Wellenlängen oder vorherbestimmter unterschiedlicher Wellenlänge(n) von der Sende/Empfangsstation des Zweigs über die Verzweigungseinheit auf die Leitung eingeliefert wird/werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau der abgetrennten Wellenlänge(n) erfasst und zur Steuerung des Niveaus der eingelieferten Wellenlänge(n) verwendet wird, die dadurch mit einem optimalen Niveau auf die Leitung eingeführt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Nichtvorhandensein einer oder mehr als einer der vorherbestimmten Wellenlängen oder der vorherbestimmten unterschiedlichen Wellenlängen an einer der fernen Sende/Empfangsstationen erfasst wird, ein Überwachungssignal von der fernen Station zum Zweig gesendet und am Zweig erfasst und verwendet wird, um die Abschwächung der eingelieferten Wellenlänge(n) zu steuern.