PT94781B

PT94781B - Cabo de fibra optica de telecomunicacao compreendendo amplificadores dos sinaistransmitidos e amplificadores para o dito cabo

Info

Publication number: PT94781B
Application number: PT94781A
Authority: PT
Original assignee: Pirelli Cavi Spa
Priority date: 1989-07-21
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1998-04-30
Also published as: NO303998B1; DE69033678D1; HUT54262A; BR9003652A; IE79238B1; CS277497B6; DE69030285T2; FI903681A7; NZ234255A; JPH0383427A; AU5802990A; EP0408905A3; JP2000004200A; JP2001044939A; NO982208D0; JP3113244B2; PL164809B1; ATE150920T1; CN1058500A; KR910003417A

Description

A presente invenção diz respeito a um cabo de fibra óptica de telecomunicação, por exemplo um cabo submarino), compreendendo amplificadores dos sinais ópticos transmitidos do tipo no qual porções de fibra óptica de núcleo activo são utilizadas para a amplificação.

A presente invenção também se refere a amplificadores de sinal óptico para cabos de fibra óptica de telecomu nicação, por exemplo cabos submarinos e semelhantes, nos quais os amplificadores são dispostos em posições de difícil acesso, do tipo utilizado porções de fibra óptica de núcleo activo. Como é conhecido, as fibras do tipo designado por núcleo activo compreendem dentro dum revestimento pelo menos um núcleo onde existem impurezas, além de tornarem o índice refractivo do núcleo mais elevado que o do reves timento, se tornam fontes de radiação óptica tendo um compri mento de onda^^ usadas para a transmissão quandp excitadas por uma radiação tendo um comprimento de onda ₂ (diferente de q) variável consoante as impurezas usadas.

Exemplo de impurezas tendo esta característica são o érbio e o neodimio.

, Mais particularmente, no núcleo activo das fibras ópticas a emissão de radiação óptica tendo um comprimento da onda verifica-se quando na fibra óptica transita uma radiação tendo um comprimento de onda \ ₂> normalmente designa do por radiação óptica de bombagem.

Isto explica o fenómeno da amplificação dos. sina is feita através do referido núcleo das fibras ópticas, sumáriamente descrito acima.

uso de amplificadores providos com porções de fibra óptica de núcleo activo em cabos de fibra óptica da te

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lecomunicação substitui a utilização de repetidores optoeléctrónicos dos sinais transmitidos, com uma maior fiabilidade em comparação com estes últimos e uma menor quantidade de con. ponentes electrónicos.

De facto , como é sabido, os componentes electrc nicos presentes nos repetidores optoelectrónicos são muito · importantes e são do tipo que funcionam a altas frequências.

Isto, porque nos repetidores optoelectrónicos o sinal óptico de entrada modulada a alta frequência é transformado num sinal eléctrico necessariamente de alta frequência, o sinal é amplificado a alta frequência e este sinal eléctrico amplificado é transformado outra vez num sinal ópti co amplificado ainda a alta frequência, o qual é transmitido na saída dos repetidores.

Precisamente estes componentes electrónicos de alta frequência têm provado não ser muito fiáveis.no tempo, devido às suas avarias, com a consequente interrupção do fun-¹cionamento do cabo.

Este inconveniente é evidentemente muito perigoso em si, em particular nos cabos de fibra óptica de telecomunicação submarinas; para além disso, há a dificuldade de acesso aos repetidores optoelectrónicos para a sua reparação e o elevado tempo necessário para repor o cabo em serviço.

Ao contrário dos repetidores optoelectrónicos, os conhecidos amplificadores providos com fibras ópticas de núcleo activo não contêm componentes electrónicos de alta frc. quência e o único elemento delicado que eles contêm é a fonte de radiação óptica de bombagem, geralmente constituída por um laser, um diodo laser ou semelhante.

Contudo, embora os cabos de fibra óptica de telecomunicação compreendendo amplificadores de fibra óptica de núcleo activo sejam mais fiáveis em relação aos reppfeidôres optoelectrónicos pelo menor risco de avarias, eles não são capazes de comunicar terminais do cabo, e no caso dos cabos submarinos aos terminais terrestres, sinais de perigo que podem aparecer durante o funcionamento e no caso duma avaria

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é praticamente impossível localizá-la ao longo do cabo

Por esta razão em cabos de fibra óptica de telecomunicação é importante providenciar uma pluralidade de canais ópticos de reserva, quer nos cabos quer nos repetidores ou nos amplificadores, todos independentes uns dos outros, para serem postos em funcionamento quando um canal de trabalho não é utilizável; evidentemente, isto constitui uma considerável complexidade e uma redução da eficiência dos actuais cabos de fibra óptico de telecomunicação.

objectivo da presente invenção é de melhorar a fiabilidade e a eficiência dos cabos de, fibra óptica de telecomunicação compreendendo amplificadores dos sinais transmitidos , tornando possível um contr.ole a partir das estações terminais, através de sinais ópticos, das condições de efj, ciência qualquer dos amplificadores do cabo e também das fibras ópticas do cabo para manter todos os canais ópticos em condições de funcionamento óptimas, reduzir o número de canais ópticos de reserva, para possibilitar intervenções com vista a repor em serviço um canal óptico em caso de avaria dentro dum amplificador e para localizar imediatamente a partir dos terminais terrestres a zona do cabo na qual ocorreu a avaria e para reduzir assiià o tempo de intervenção.

objecto da presente invenção é um cabo de fibra óptica de telecomunicação compreendendo pelo menos um pra meiro e um segundo cabo de fibra, óptica dispostos em série e ligados juntos por meio de um amplificador dos sinais trans mitidos, o dito amplificador compreendendo, dentro de um envolucro estanque o qual é ligado às extremidades frente a frente dos cabos de fibra óptica, pelo menos uma porção de fi bra óptica de núcleo activo cujas extremidades estão opticamente ligadas a uma fibra óptica do primeiro cabo e a uma fibra óptica do segundo cabo respectivamente, sendo uma primeira fonte de radiação óptica de bombagem ligada a uma das duas extremidades da porção de fibra óptica de núcleo activo, o dito cabo sendo caracterizado pelo facto de providenciar pelo menos numa das suas extremidades um modulador de baixa frequência da radiação óptica para· a transmissão dos sinais,.

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Case P.592 e pelo facto de existir dentro do amplificador uma segunda fonte de radiação óptica de bombagem, liagda à outra extremidade da porção de fibra óptica de núcleo activo, um circuito microprocessador liagdo às duas extremidades da porção de fibra óptica de núcleo activo que as variações de intensidade de radiação óptica de bombagem dentro da porção de fibra ópti ca de núcleo activo e transmite sinais, qua são função das referidas variações, a um circuito de controlo de pelo menos um modulador de baixa frequência das fontes ópticas de bombagem e um comutador funcionando entre a primeira e a segunda fonte de radiação óptica de bombagem.

’ Outro objecto da presente invenção é um amplificador para cabos de fibra óptica de telecomunicação' compreendendo dentro dum envolucro estanque, o qual é liagdo às extremidades de um primeiro e dum segundo cabo de fibra óptica. pelo menos uma porção de fibra óptica de núcleo activo cujas extremidades são opticamente ligadas a uma fibra óptica do primeiro cabo e a uma fibra do segundo cabo, uma primeira foit te de radiação ópticas de bombagem estando ligada a uma. das duas extremidades da fibra óptica de núcleo activo sendo o referido amplificador caracterizado pelo facto de compreender uma segunda fonte de radiação óptica bombagem ligada à outra extremidade da porção de fibra óptica de núcleo activo. um circuito multiprocessador liagdo às duas extremidades da porção de fibra óptica de núcleo activo que monitoriza as variações de intensidade das radiações ópticas de bombagem dentro da porção de’ fibra óptica de núcleo activo .e envia sinais que são função das referidas variações, a um circuito de controlo de pelo menos um modulador de baixa frequência das fontes ópticas de bombagem e um comutador funcionando entre a primeira e a segunda fonte de radiação óptica de bombagem.

A presente invenção será melhor compreendida pela seguinte descrição detalhada feita por meio de exemplo não limitativo com referência às figuras das folhas anexas de desenho nas quais:

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Figura	1	- mostra esquematicamente um cabo de fibra óptica de telecomunicação submarino de acordo com a invenção ;
Figura	2	- mostra esquemáticamente os elementos de um ampli_ ficador para cabos de fibra óptica de telecomuni cação de acordo com a invenção:
Figura	3	- mostra um componente do amplificador da figura 2
Figura	4	- mostra esquemáticamente uma configuração particu lar de um circuito de um elemento amplificador;
Figura	5	- mostra esquemáticamente uma configuração particular de outro elemento de um amplificador compreendendo um laser para a radiação óptica de bombagem;
Figura	6	- mostra esquemáticamente uma configuração alternativa do elemento do amplificador mostrada na figura 5;
Figura	7	- mostra um diagrama de blocos de mais um elemento do amplificador. Um cabo da fibra óptica de telecomunicação sub

marino, constituindo um caso particular de um cabo de acordo com a invenção é esquematizado na figura 1; ela compreende uma pluralidade de cabos de fibra óptica 1,2,3,4 e 5 dispostos em série um a seguir ao outro e ligados aos pares aos amplificadores 6,7,8 e 9 para os sinais ópticos transmitidos ao longo do cabo.

Nos terminais do cabo há uma estação emissor-receptora 10 e uma estação receptora-emlssora 11, respectivamente .

Os cabos de fibra óptica 1,2,3,4 e 5 são todos do tipo convencional e compreendem uma armadura mecanicamente resistente apta para resistir a todos os esforços mecânicos de tensão aplicados durante a colocação ou nas- operações de recuperação de cabo, um núcleo compreendendo pelo menos uma fibra óptica encerrada dentro de uma bainha estanque e condutores eléctricos para alimentação dos amplificadores dos sinais transmitidos.

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Como os cabos de fibra óptica 1,2,3,4 e 5 seme^ lhantes ou diferentes uns dos outros são de qualquer dos tipos convencionais não será dada a descrição da sua estrutura.

Exemplos de cabos submarinos conhecidos, a não considerar como uma limitação ao âmbito da invenção, são os descritos nos requerimentos da Patente Italiana No. 20 620 A/84 e No. 20 621 A/84 do mesmo requerente cuja especificação deve ser entendida como compreendida aqui para referência.

Como previamente referido, os cabos 1,2,3,4 e 5 são ligados uns aos outros aos pares por meio de amplificadores dos sinais transmitidos.

Em particular os cabos 1 e 2 são mutuamente li gados através do amplificador 6, os cabos 2 e 3 são mutuamente ligados através do amplificador 7, os cabos 3 e 4 são mutuamente ligados através do amplificador 8 e os cabos 4 e 5 são mutuamente ligados através do amplificador 9.

A figura 2 mostra esquematicamente um dos amplificadores, por exemplo o amplificador 6 interposto e ligando dois cabos de fibra óptica, por exemplo os cabos 1 e 2.

amplificador 6 mostra um envolucro estanque 12 contendo os meios 15 que serão descritos aqui a seguir, através dos quais ocorre a amplificação dos sinais ópticos vindos do cabo 1, a transmissão dos ditos sinais amplificador ao cabo 2, a notificação a qualquer uma das estações 10 ou 11 acerca das condições de funcionamento dos meios de amplificação ou ácerca das condições das fibras ópticas 13 e 14 e as acções de intervenção nos meios de amplificação em consequência dos sinais de controlo emitidos por uma das estações 10 e/ou 11.

envolucro 12 é além disso mecanicamente resistente quer à pressão hidroestática do ambiente onde o amplificador é posicionado quer aos esforços mecânicos durante as operações da colocação ou recuperação do cabo.

Contudo, o que acaba de ser dito acima não deve ser entendido como limitativo já que a estrutura mecanicamente resistente do amplificador 6 pode não concidir com o

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envolucro estanque 12.

Além disso, o envolucro estanque 12 é ligado, sem pre duma forma estanque, às extremidades dos cabos 1 e 2 que enfrentam o amplificador 6 e todas as fibras ópticas 13 e 14 dos cabos 1 e 2, respectivamente, penetram no envolucro 12 do amplificador. Para salvar a clareza da representação, a figura 2 mostra apenas uma fibra óptica 13 do cabo 1 e apenas uma fibra óptica 14 do cabo 2, ligadas uma à outra através dos meios 15 pelos quais os sinais ópticos vindos da fibra óptica 13 do cabo 1, que sofreram inevitavelmente uma atenuação durante o seu percurso , são amplificados e enviados para a fibra óptica 14 do cabo 2.

Meios como se indicaram com referência ao numeral 15 ligam todas as fibras ópticas individuais do cabo 1 às fibras ópticas do cabo 2.

Agora os meios 15 são descritos; os ditos meios 15 são usados para conseguir a amplificação dos sinais ópticos, o controlo e a notificação a uma das estações terminais 10 e 11 (por exemplo a estação 11) ácerca das condições da eficiência de funcionamento do amplificador e as acções de intervenção nos meios de amplificação em consequência dos sinais de controlo vindos das estações terminais 10 e 11 do cabo.

Os meios 15 compreendem uma porção fibra óptica de núcleo activo 16 do tipo conhecido por si e descrita sumariamente atrás.

Nas extremidades da porção de fibra óptica de núcleo activo 16 há um acoplador óptico 17 e um acoplador óptico 18. A fibra óptica 13 éstá ligadâ aô acoplador óptico 17, enquanto que a fibra óptica 14 está ligada ao acoplador óptico 18. Além disso, o acoplador óptico 17 é ligado a uma fonte de radiação óptica de bombagem, por exemplo um laser , ou um diodo laser 19 provido com o seu circuito eléctrico próprio descrito aqui adiante em detalhe com referência à figurg 5 e o acoplador óptico 18 é ligado a outra fonte de radiação

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óptica de bombagem, em particular um laser ou diodo laser 20 provido com o seu circuito eléctrico próprio idêntico ao que está associado ao laser 19.

0s acopladores 17 e 18 são exatamente iguais e em particular há quatro acopladores terminais dicromáticos e a figura 3 mostra um exemplo dos referidos acopladores.

Como se mostra na figura 3 o acoplador 17 representado nela é formado por duas porções de fibra óptica 21 e ligadas apertadamente através do derretimento dos respectj_Lvos revestimentos nas partes centrais deixando livres as extremidades indicadas coma referência numérica 23 e 24 (para a porção de fibra óptica 21), 25 e 26 (para a porção de fibra óptica 22), respectivamente. Em particular, as extremidades e 24 do acoplador 17 são ligadas, respectivamente, à fibra óptica 13 e à porção de fibra óptica de núcleo activo 16; a extremidade 25 é ligada ao laser 19, enquanto a extremidade 26 é ligada a um fotodiodo 27.

De modo semelhante, o acoplador 18 tal como o aco plador 17 é também ligado a um foto-diodo 28 através da extre midade do comprimento da fibra óptica, a outra extremidade do qual é ligada ao laser 20.

Os acopladores dicromático particulares 17 e 18, préviamente descritos apenas por meio de exemplo, podem ser substituídos por outros tipo de acopladores dicromáticoconhecldos por si para os técnicos na matéria, tal como os designados acopladores micro-ópticos, os chamados acopladores ópticos planar e semelhantes.

Além disso, os acopladores 17 e 18 são ligados opticamente aos fotodiodos 27 e 28, respectivamente, melhor representados na figura 4 e descritos aqui mais adiante.

Os fotodiodos 27 e 28 estão ligados a um circuito microprocessador 29 (descrito aqui mais adiante com referência à figura 7) ao qual também estão ligados os circuitos associados aos lasers 19 e 20, descritos aqui mais adiante com referência à figura 5. A figura 4 mostra esquemáticamente

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o fotodiodo 27 com o respectivo amplificador 27' o qual emite, quando o laser 19 está em funcionamento, um sinal V , dirigido ao circuito microprocessador 29, cuja intensidade é função da intensidade da radiação óptiea de bombagem na saídc do acoplador dicromático 17 através da extremidade 26 deste último.

fotodiodo 28 exatamente da mesma forma que o fotodiodo 27 é provido com o seu próprio amplificador o qual, quando o laser 20 está a funcionar, emite um sinal dirigido ao circuito microprocessador 29.como previamente dito, cada laser 19, 20 está associado a um circuito eléctrico.

A figura 5 esquematiza o circuito eléctrico associado ao laser 19 (idêntico ao circuito eléctrico associado ao laser 20 não representado numa figura).

Como mostra a figura 5 o laser real 19' é ligado à extremidade 25 do acoplador dicromático 17 através duma fibra óptiea 19 e a um foto-diodo 30 associado a um amplificador 31 através duma fibra óptiea 19' .

sinal V emitido pelo amplificador 31, cujo vaa lor é directamente proporcional à intensidade da radiação óptiea emitida pelo laser 19' é enviado ao mesmo tempo ao cii. cuito microprocessador 29 e a um comparador 32. No comparador 32 o sinal V é comparado com um sinal da referência emitido por um emissor de sinal de referência 33.

sinal de comparação V polarização emitido pelo comparador 32é enviado ao mesmo tempo ao circuito microprocessador 29 e a um circuito de controlo de um gerador de coi; rente variável 34 alimentando o alser 19.

Na ligação entre o gerador de corrente variável 34 e o laser 19 é interposto um relé 35 que pode ser accionado por um sinal 1^ emitido pelo circuito microprocessador 29. Além disso, o relé 35 está ligado a um amplificador 36 dos sinais eléctricos dirigidos ao circuito microprocessador 29, os ditos sinais sendo emitidos pelo laser 19, quando este último não funciona como laser mas trabalha como fotodiçi do.

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Adicionalrnente, um modulador de baixa frequência pré-determinada 37 ( e preferencialmente dois moduladores 37 e 37' de diferentes baixas frequências) é· associado ao condutor que liga o gerador de corrente variável 34 ao relé 35; o dito modulador de baixa frequência pré-determinada é provido com um relá 38 actuando através dos sinais I emiti ^r nados pelo circuito microprocessador 29. Como previamente dito ocircuito eléctrico associado ao laser 20 é igual ao do laser

19.e portanto não será descrito. Contudo, os sinais do circuito eléctrico associado ao laser 20, são semelhantes aos previamente referidos para o circuito eléctrico do laser 19 e mais tarde na descrição os ditos sinais relativos ao circuito eléctrico do laser 20 serão indicados com o mesmo simbolo que é usado para o circuito do alser 19, mas acentuados

A figura 6 mostra uma configuração alternativa do circuito da figura 5 a ser usado no caso de haver o perigo do laser 19 ficar fora de serviço completamente e não poder portanto ser usado nem como fonte de radiação óptica de bombagem, nem como fotódiodo de monitoragem.

A configuração alternativa da figura 6 difere da configuração da figura 5 sómente pelo facto de providenciar um comutador óptico 19^V, que pode ser posto em funciona, mento através do sinal I emitido pelo circuito microproces. sador 29; o comutador óptico 19^ é inserido na fibra óptica 19 e é liagdo através do fotódiodo 19¹^ ao amplificador 36.

A figura 7 representa o diagrama de blocos do circuito microprocessador 29.

Como mostrado na figura 7 o circuito microprocessador compreende um multiplexer 39 que recebe os sinais

V ·. . ~ , V , V, emitidos pelo circuito eléctrico do lapO-L3j. lZâÇâO 3 D ser 19 e os sinais V¹ ~ , V , V, emitidos pelo cir polarizaçao’ a’ b — cuito eléctrico do laser 20, os sinais V vindos do fotódioc do 27 e os sinais V vindos do fotódiodo 28 (mostrado na fi c — gura 2).

Abaixo do multiplexer 39 há um conversor anal£ gico-digital 40 liagdo a um microprocessador (CPU) 41 ao

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Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 qual está associado um circuito programa (ROM) 42, o dito cir cuito programa (ROM) 42 funcionando com o microprocessador habilita este último a emitir os sinais I , I , , I e no ca so I j dirigido para o circuito eléctrico do laser 19 e os sinais I'_na> ¹ ’5 I'_nc ^{e nO caso} ^'nd dirigido para o circui to eléctrico do laser 20.

Além disso, num cabo de acordo com a Invenção há, pelo menos uma das duas estações 10 e 11 (fig. 1), circuitos para monitorar os sinais transmitidos pelos amplificadores 6,7,8 e 9 presentes no cabo e um circuito para enviar para o cabo os sinais de controlo dos componentes dos amplificadores estes circuitos para monitorar e enviar os sinais para o cabo não serão descritos, dado que são conhecidos por si próprios e dentro da capacidade de qualquer perito na arte.

funcionamento do cabo de acordo com a invenção e dos amplificadores também de acordo com a invenção e presen tes no cabo é agora descrito.

Durante o funcionamento do cabo, sinais ópticos de alta frequência de comprimento de onda \ originados por exemplo na estação 10 (estação emissora) são enviados às fibras ópticas.

Os sinais ópticos de alta fraquência de comprimento de onda | i ao propagarem-se nas fibras ópticas 13 do cabo 1 tornam-se atenuados e necessitam portanto de ser amplificados no amplificador 6 antes de entrarem nas fibras ópticas 14 do cabo 2.

Da mesma forma como anteriormente descrito, os sinais ópticos de alta frequência de comprimento de onda atravessando as fibras ópticas do cabo 2 devem ser amplifica3Q dos no amplificador 7 antes de serem enviados ao cabo de fibras ópticas 3.

Igualmente, os sinais ópticos de alta frequência que se propagam ao longo das fibras ópticas do cabo 3 necessi tam de ser amplificados no amplificador 8 antes de continua35 rem para as fibras ópticas do cabo 4.

A mesma coisa acontece com os sinais ópticos que

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atravessam o cabo 4 que têm que ser amplificados pelo amplifi cador pelo amplificador 9 para serem enviados ao cabo 5 até atingirem a estação 11 de chegada e receptora.

descrito acima aplica-se também à estação emissora quando esta última é a estação 11 e a receptora é a estação 10.

Como préviamente referido, a figura 2 representa esquematicamente o amplificador 6 préviamente descrito naf suas componentes essenciais; os outros amplificadores 7,8 e Ç presentes no eabo são iguais ao amplificador 6.

No amplificador 6 apenas um dos dois laser, poi exemplo o indicado com a referência numérica 19, está a funcionar para enviar a energia de bombagem de comprimento de onda^| 2 necessária para a amplificação, à porção de fibra óptica de núcleo activo 16.

outro laser ou fonte de radiação óptica de bombagem, marcado com a referência nu?érica 20, não está acti vo como fonte emissora óptica sendo mantido como reserva e sc actua como fotódiodo de monitoragem.

A radiação óptica de bombagem de comprimento de onda^ % pode ser modulada a baixa frequência m6, por exem pio, graças ao gerador de corrente variável 34 da figura 5, por exemplo com uma modução programada no referido gerador designada também pelos peritos na arte tonalidade; m6 é diferente da modulação de baixa frequência da radiação óptica de bombagem dos outros amplificadores.

Em particular, nos amplificadores 6,7,8 e. 9 a modulação de baixa frequência ou tonalidade da radiação óptica de bombagem singular tem respectivamente valores m6, m7, m8 e m9 diferentes uns dos outros.

Todas as tonalidades m6, m7, m8 e m9 diferentes umas das outras são transmitidas no cabo e são monitorizadas na estação reecptora como sinais indicando que há laseres funcionando nos vários amplificadores.

A modulação de baixa frequência de radiação óptica de bombagem 2 não deve perturbar a transmissão dos

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sinais ópticos dado que estes são modulados a alta frequência.

Como dito anteriormente, os sinais ópticos transmitidos i modulados a alta frequência, atenuados em consequência do facto de eles transitarem ao longo da fibra óptica 1, entram no amplificador 6. Os sinais ópticos transmitidos penetram a fibra óptica de núcleo activo 16 através do acoplador dicromático 17; a radiação óptica de bombagem de comprimento de onda|₂, emitida pela fonte ou laser 19, também entra na fibra óptica de núcleo activo 16.

Dentro da fibra óptica de núcleo activo 16, devido ao fenomeno préviamente explicado, há amplificação dos sinais ópticos de comprimento de ondaj^ e através do acoplador dicromático 18 os sinais amplificados são introduzidos na fibra óptica 14 do cabo 2.

A intensidade da energia óptica de bombagem na entrada da porção de fibra óptica de núcleo activo, expressa como sinal eléctrico V , é monitorizada através do foto-diodo 27 associado ao acoplador 17.

A intensidade da energia óptica de bombagem na saí da da porção de fibra óptica de núcleo activo, expressa como sinal eléctrico V'^ é monitorizado através do circuito eléctrico associado ao laser 20 fora de serviço como..laser e funcionando como foto-diodo de detecção.

Os dois sinais eléctricos V e V’, são enviados c b ao circuito multiprocessador 29.

Normalmente, o laser 19 funciona muito bem e.isto graças à acção daquela parte do circuito eléctrico fechado dentro da linha tracejada 43.

De facto um sinal V, função da intensidade da radiação óptica de bombagem emitida pelo laser 19, é monitoriza da através do foto-diodo 30 e do amplificador 31.

sinal V . além de ser enviado ao circuito microa processador 29 é também enviado ao comparador 32 o qual funcionando conjuntamente com o emissor dos sinais de referência 33 providencia o controlo do gerador de corrente variável 34, o qual actua sobre o laser 19 de forma que a intensidade da

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radiação óptica de bombagem mantem-se modulada sempre da mes ma maneira.

Mas quando inevitavelmente o decorrer do tempo ocasiona o envelhecimento do laser 19, os sinais V e V » ’ a polanotificam esta peça de informação ao circuito multirização processador.

Nesta situação o circuito microprocessador é programado através da memória 42 a emitir um sinal I o qual na actuando no relé 38 ocasiona a intervenção do modulador de baixa frequência .

dito modulador 37 obriga o laser 19 a emitir um sinal de alarme de modulação de baixa frequência ou tonalida de m61 que provoca a sobreposição de uma igual modulação de baixa frequência dos sinais ópticos transmitidos de comprimento de onda V que pode ser interceptada como sinal de alarme na estação receptora 11. Além disso, o circuito micr£ processador, programado através da memória 42, é também capaz de monitorizar a pzrtir dos sinais recebidos V e V.

â polariza~ a eficiência ou não do comparador 32 - unidade emissora ÇaO do sinal de referência 33; no caso de falha na dita unidade, o circuito microprocessador pode emitir um sinal I’_na não indicado na figura o qual actuando no relé 38 e no modulador 37 obrigará este último a emitir um sinal de alarme com uma modulação m62.

Nestes casos, a estação emissora 10 por sobreposi ção duma modulação de baixa frequência m6/10 e m6/10' nos si nais ópticos modulados a alta frequência pode enviar um

sinal de controlo ao longo do cabo.

Este sinal de controlo m6iy/L0 provoca uma modulação na energia de bombagem residual 11a de comprimento de on da ξ £ que θ monitorizada pelo circuito microprocessador 29 do amplificador 6 como um sinal de controlo directo a ele e obriga o circuito microprocessador a emitir um sinal 1^ e I'nb P^ara ° nelá 35 para deslizar a fonte laser 19 e para li gar a fonte laser 20, $sspectivamente.

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Desta forma o funcionamento perfeito do canal óptico para a transmissão dos sinais de telecomunicação é reposto no caso em que o laser 19 deixa de ser eficiente para fornecer a necessária energia de bombagem mas continua habili tado a funcionar muito bem como fotodiodo de monitoragem.

No caso em que o laser 19, quando acabado como fonte óptica de bombagem , deixa mesmo de funcionar como diodo de monitoragem no amplificador, a configuração alternativa da figura 6 é utilizada. Nesse caso, o circuito microprocessa dor 29 está programado para emitir, adicionalmente ao sinal de controlo 1' , , um outro sinal de controlo I ou I' , nb nc nc’ quando reecbe da estação emissora 10 o sinal de controlo m6/10 ou m6/10'.

Através da emissão do sinal I ou 1' , o comunc nc’ tador óptico 19 é accionado e a fibra óptica 19' é posta em comunicação com o foto-diodo de monitoragem 19' liagdo ao amplificador 36 do qual são emitidos os sinais (ou V'^) directamente dirigidos ao circuito microprocessador 29.

Aquilo que foi dito para o funcionamento do ampli ficador 6 aplica-se também aos amplificadores 7,8 e 9.

Além disso, o controlo das condições de eficiência das várias fibras presentes no cabo deriva consequentemer te da estrutura particular e do funcionamento particular dos amplificadores presentes no próprio cabo.

De facto a presença de uma avaria na fibra óptica do cabo pode ser monitorizada imediatamente, localizada e transmitida às estações terminais 10 e 11 e tubdo isso acont.e ce como se segue.

Se uma fibra óptica de um cabo, por exemplo a fibra óptica 13 do cabo 1 está avariada ou partida, os sinais ópticos de comprimento de onda deixam de atingir o amplificador 6.

Nesta situação, a energia óptica de bombagem emitida pelo laser 19, não sendo utilizada para a amplificação dos sinaisnão sofre praticamente atenuações dentro da fibra óptica de núcleo activo 16.

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Segue-se que o circuito microprocessador 29, atravé da comparação dos sinais V_& e V'^ reconhece a existênciãáa de uma situação anómala não dependente do amplificador, neste caso, o circuito microprocessador 29 é programado para emitijc a ele emite um sinal I dirigido ao relé 38, o qual causa a intervenção do modulador 37' com a emissão de um sinal de alarme modulado dirigido para a estação terminal 11.

Desde que os amplificadores abaixo do amplificador 6 actuam como este último, a localização da zona em falta no cabo da ruptura da fibra óptica é prontamente encontrada.

Da descrição previamente dada e das considerações seguintes é claro que por meio de um acbo de fibra óptica de telecomunicação de acordo com a invenção e de amplificadores de acordo com a invenção os objectivos propostos são atingidos.

A acção de associar dois laseres aos terminais de uma fibra óptica de núcleo activo dentro do amplificador, um laser activo e um laser de reserva, o último funcionando como foto-diodo de monitoragem, significa uma redução nos riscos de interrupção de funcionamento do cabo dado que, quando um dos dois laseres está avariado, ele pode ser automaticamente substituído pelo outro evitando qualquer interrupção de funcionamento na transmissão de sinais.

Além disso, a associação aos laseres de circuitos funcionando com modulações de baixa frequência que por si são muito fiáveis e de qualquer forma mais fiáveis que os circui tos electrónicos de alta frequência dos repetidores optoeleci trónicos, permite um controlo permanente a partir das estações terminais e no caso particular dos terminais terrestres de cabos submarinos, das condições de funcionamento de tidos os amplificadores do cabo.

Além disso, a possibilidade de enviar sinais de transmissão e sinais de controlo aos vários amplificadores a partir das estações terminais, por sobreposição de uma modulação de baixa frequência sobre a modulação de alta frequência, permite manter o cabo em condições de funcionamento

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óptimas sem usar fibras ópticas adicionais nos cabos, utilizadas para enviar asses sinais de controlo.

Além disso, o facto de cada amplificador de acordo com a invenção emitir sinais diferentiados adequados que são recebidos e reconhecidos pelas estações 10 e 11 nas extremidades do cabo permite em caso de danos em qualquer das fibras ópticas dum cabo a localização exacta do mesmo e isto além de constituir um controlo da eficiência das fibras ópticas presentes nos vários cabos permite em caso de avaria uma intervenção rápida para a reparação.

Embora a configuração particular de um cabo de acordo com a invenção seja um cabo de fibra óptica de telecc) municação submarino, isto não tem que ser considerado uma M mitação ao âmbito da presente invenção, uma vez que está última também inclui os cabos de terra e cabos aéreos, como por exemplo, cabos de terra de fibra óptica de linhas aéreas

Embora uma configuração particular de umcabo e de um amplificador de acordo com a invenção tenha sido descrita e ilustrada, é entendido que a invenção inclui no seu âmbito qualquer outra configuração alternativa acessivel a m técnico neste campo.

Claims

-REIVINDICAÇÕESl^ã. - Cabo de fibra óptica de telecomunicação : compreendendo pelo menos um primeiro e um segundo cabo de fi bra óptica (1,2) dispostos em série e liagdos entre si por meio de um amplificador (6) para os sinais transmitidos, o dito amplificador (6) compreendendo, dentro dum envolucro e_s tanque (12) o qual é ligado às extremidades face a face dos cabos de fibra óptica (1,2), pelo menos uma porção de fibra óptica de núcleo activo (16) cujas extremidades são ligadas ópticamente a uma fibra óptica (13) do primeiro cabo (1) e a uma fibra óptica (14) do segundo cabo (2) respeetivamente, uma primeira fonte de radiação óptica de bombagem (19) sendo

1.7

62.409 case P.592 ligada a uma das duas extremidades da porção de fibra óptica de núcleo activo (16), o cabo referido caracterizado pelo fa, cto de ser providenciado pelo menos, num dos seus extremos um modulador de baixa frequência da radiação óptica para a transmissão dos sinais, e pelo facto de no interior do ampli. ficador (6) existir uma segunda fonte de radiação óptica de bombagem (20), ligada à outra extremidade da porção de fibra óptica de núcleo activo (16), um circuito multiprocessador (29) ligado às duas extremidades da porção de fibra óptica de núcleo activo (16) que monitoriza as variações de intensi, dade da radiação óptica de bombagem dentro da porção de fi-? bra óptica de núcleo activo (16) e transmite sinais, que são função das referidas variações, a ul circuito de controlo de pelo menos um modulador de baixa frequência (37) das fontes ópticas de bombagem (19,20) e um comutador (35) funcionando entre a primeira (19) e segunda (20) fonte de radiação de bombagem.
2- . - Cabo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de no interior do amplificador (16) em cada extremiadde da porção de fibra óptica de núcleo acti^ vo (16) ser feita a ligação desta última com a fibra óptica (13) do cabo (1), com a fonte de radiação óptica de bombagem (19) e com o circuito ligado aos dois extremos da porção de fibra de núcleo activo (16) através dum acoplador dicromáti co (17).
3- , - Cabo de acordo com a reivindicação 1, formado por uma pluralidade de cabos de fibra óptica )1,2,3,4, 5) dispostos em série e ligados aos pares pelos amplificadores (6,7,8 e 9) dos sinais transmitidos, caracterizado pelo facto dos moduladores de baixa frequência (37,37') dos ampl.i ficadores (6,7,8 e 9) originarem modulações de baixa frequên cia da energia de bombagem diferentes umas das outras e dif£ rentes da modulação de baixa frequência transportada na extremidade do cabo da fonte óptica para a transmissão do sinal .
4^ã. - Amplificador (6) para cabos ópticos de te

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Case P.592 lecomunicação realizados de acordo com as reivindicações 1 a 3, compreendendo no interior um involucro estanque (12) , o qual é ligado às extremidades de um primeiro e de um segundo cabo de fibra óptica (1,2), pelo menos u?a porção (16) de fibra óptica de núcleo activo, cujas extremidades são ópticamen te ligadas a uma fibra óptica (13) do primeiro cabo (1) e a uma fibra óptica (14) do segundo cabo (2), uma primeira fonte (19) de radiações ópticas de bombagem sendo ligada a uma das duas extremidades da fibra óptica do núcleo activo (16), amplificador (6) referido, caracterizado pelo facto de compreen der uma segunda fonte (20) de radiação óptica de bombagem ligada à outra extremidade da porção da fibra óptica do núcleo activo (16), um circuito microprocessador (29) ligado às duas extremidades da fibra óptica de núcleo activo (16), que monitoriza as variações de intensidade da radiação óptica de bombagem dentro da porção da fibra óptica de núcleo activo (16) eenvia sinais, que são funçzo das referidas variações, a um circuitode controlo de pelo menos um modulador de baixa frequência (37) das fontes ópticas de bombagem e um comutador (35) funcionando entre a primeira e a segunda fontes de radiação de bombagem (19,20).
5-. - Amplificador (6) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de em cada extremidade da porção de fibra óptica de núcleo activo (16) a ligação desta última com uma fibra óptica (13,14) do cabo (1,2), com a fonte de radiação óptica de bombagem (19,20) e com o circuito ligado às duas extremidades da porção de fibra óptica de núcleo activo (16) ser eralizada por meio de um acoplador dicrc mático (17,18).