DE69104738T2

DE69104738T2 - Doppelkern-Aktivfaser als optischer Breitband-Signal-Verstärker.

Info

Publication number: DE69104738T2
Application number: DE69104738T
Authority: DE
Inventors: Giorgo Grasso; Paul Laurence Scrivener
Original assignee: Pirelli Cavi SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: HK100195A; CA2035804A1; PL288961A1; MY106104A; IT9019280A0; PT96683B; CN1054670A; TW198100B; IE66727B1; DK0441211T3; FI104293B1; FI910573L; HU212954B; HU910401D0; IE904570A1; JP3240302B2; NO910461D0; LT3572B; IT1237970B; SK278932B6

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Breitbandverstärker für Faser-Lichtleitungen, die mit einem Übertragungssignal in einem vorbestimmten Wellenlängenband betrieben werden, und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf einen solchen Verstärker für Telekommunikaticnsfaser-Licht-Übertragungsleiter.
Es ist bekannt, daß Lichtleiter, die einen mit bestimmten Substanzen dotierten Kern haben, z.B. mit Ionen seltener Erden, Eigenschaften stimulierter Emission aufzeigen, die sie für die Verwendung als Laserquellen und als optische Verstärker geeignet machen.
Solche Fasern können sogar mit einem Leuchtkern bei einer bestimmten Wellenlänge geliefert werden, die in der Lage ist, die Ionen der Dotiersubstanz auf einen angeregten Energie zustand bzw. auf ein Pumpband zu bringen, von dem aus die Ionen innerhalb sehr kurzer Zeit spontan zu einem Laser-Emissionszustand abfallen, in dem sie relativ lange verbleiben.
Wenn eine Faser mit einer hohen Anzahl von Ionen in angeregtem Zustand auf Emissionspegel von einem Lichtsignal durchquert wird, das eine diesem Laser-Emissionszustand entsprechende Wellenlänge hat, bewirkt das Signal den Übergang der Ionen auf eine niedrigere Ebene unter Emission von Licht mit der gleichen Wellenlänge als das Signal. Auf diese Weise kann eine Faser diesen Typs zur Verstärkung eines optischen Signals verwendet werden.
Ausgehend vom angeregten Zustand geschieht der Verfall der Ionen auch spontan, und dies erzeugt eine zufällige Emission, die ein Untergrundrauschen darstellt, das sich mit der stimulierten Emission überlagert, die dem verstärkten Signal entspricht.
Die durch das Einführen von Licht-Pumpenergie in die dotierte bzw. aktive Faser erzeugte Lichtemission kann auf verschiedenen Wellenlängen erfolgen, die für die Dotiersubstanz typisch sind, wodurch ein Fluoreszenzspektrum der Faser entsteht.
Wenn es die Aufgabe ist, eine maximale Verstärkung eines Signals durch eine Faser des oben beschriebenen Typs kombiniert mit einem hohen Signal/Rausch-Verhältnis für die Telekommunikation zu erhalten, wird normalerweise ein Signal verwendet, das von einem Laser-Emitter mit einer Wellenlänge ausgeht, die dem Peak der Fluoreszenspektrumskurve der die Dotiersubstanz enthaltenden Faser entspricht.
Besonders für die Verstärkung von optischen Telekommunikationssignalen ist es günstig, aktive Fasern mit einem mit Erbium-Ionen (Er³&spplus;) dotierten Kern zu verwenden; doch das Fluoreszenzspektrum von Erbium hat im Bereich der interessierenden Wellenlängen einen besonders schmalen Emissionspeak. Daher wird als Emissionsquelle des Übertragungssignals die Verwendung eines Laseremitters mit einer ganz bestimmten Wellenlänge notwendig, mit einer begrenzten Toleranz, da Signale außerhalb dieses Toleranzbereichs nicht entsprechend verstärkt würden, während bei der Peak-Wellenlänge eine starke spontane Emission erfolgen würde, wodurch ein Untergrundrauschen entstehen würde, das die Übertragungsqualität stark beeinträchtigen würde.
Laseremitter mit den obigen Eigenschaften, d.h., die beim Emissionpeak von Erbium betrieben werden, sind außerdem auch schwer und kostspielig herzustellen, während die normale industrielle Produktion Laseremitter anbietet, wie zum Beispiel Halbleiterlaser (In, Ga, As) mit verschiedenen Eigenschaften, die sie für die Telekommunikation brauchbar machen, doch mit ziemlich großen Toleranzen, was die Emissionswellenlänge betrifft. Deshalb hat nur eine begrenzte Anzahl von Laseremittern der oben beschriebenen Art eine Emission der oben genannten Peak-Wellenlänge.
Zwar kann es für manche Anwendungsgebiete, wie zum Beispiel Unterwasser-Telekommunikationsleitungen akzeptabel sein, Übertragungssignal-Emitter zu verwenden, die bei einem bestimmten Wellenlängenwert betrieben werden, die man dadurch erhält, daß man zum Beispiel im Handel erhältliche Laser sorgfältig aussortiert und nur diejenigen verwendet, deren Emission innerhalb sehr geringer Grenzen nahe des Emissionspeaks der Verstärkerfaser liegt. Doch ist dieses Verfahren für andere Arten von Leitungen, wie zum Beispiel Telekommunikationsleitungen in Städten, finanziell nicht tragbar, wo die Begrenzung der Installationskosten eine große Rolle spielt.
Zum Beispiel hat eine zur Laseremission mit Erbium dotierte Faser einen Emissionspeak um 1536 nm, und innerhalb eines Bereichs von 5 nm ausgehend von diesem Wert hat die Emission eine hohe Intensität und kann für die Verstärkung eines Signals im gleichen Wellenlängenbereich verwendet werden. Kommerziell produzierte Halbleiterlaser, die zur Übertragung verwendet werden können, werden jedoch meist mit Emissions-Wellenlängenwerten zwischen 1520 und 1570 nm hergestellt.
Es ist so ersichtlich, daß eine beträchtliche Anzahl kommerziell hergestellter Laser dieser Art außerhalb des für die Verstärkung mit Erbium geeigneten Bereichs liegen und daher nicht zur Erzeugung von Fernmeldesignalen in Leitungen verwendet werden können, die mit Erbium-Verstärkern des oben beschriebenen Typs ausgerüstet sind.
Es ist jedoch bekannt, daß ein Bereich des Emissionsspektrums von mit Erbium dotierten Fasern eine hohe Intensität aufweist, die im wesentlichen in dem mit dem oben genannten Peak übereinstimmenden Wellenlängenbereich, liegt und breit genug ist, um einen großen Teil dem Emissionsbereiches der oben genannten interessierenden, im Handel erhältlichen Laser einzuschließen.
In einer Faser dieser Art würde jedoch ein Signal mit einer weit vom Maximum entfernten Wellenlänge nur zu einem begrenzten Grad verstärkt, während die spontanen Übergänge vom Laser-Emissionzustand in der Faser überwiegend auf der Peak- Wellenlänge des Spektrums auftreten, bei 1536 nm, wodurch ein Untergrundrauschen verursacht wird, das auf dem Weg entlang der Faser noch weiter verstärkt wird und sich mit dem Nutzsignal überlagert.
Um mit Erbium dotierte aktive Fasern für die Verstärkung von Telekommunikationssignalen zu verwenden, die von oben beschriebenen im Handel erhältlichen Halbleiterlasern erzeugt werden, entsteht die Notwendigkeit, die spontane Peakemission des Erbiums in der Aktivfaser zu filtern, so daß eine solche Emission bei einer unerwünschten Wellenlänge nicht Pumpenergie von der Verstärkung des Signals wegnimmt und sich nicht damit überlagert.
Zu diesem Zweck kann eine aktive Faser mit zwei Kernen verwendet werden, wobei im einen Kern das Übertragungssignal und die Pumpenergie fließen und sich im anderen eine lichtabsorbierende Dotiersubstanz befindet. Wenn die beiden Kerne bei der Peak-Wellenlänge der spontanen Emission optisch gekoppelt werden, wird diese auf den anderen Kern übertragen, wo sie absorbiert wird und nicht mehr zurückkehrt, um sich mit der Übertragungswellenlänge zu überlagern.
Eine solche aktive Faser, wie sie in der italienischen Patentanmeldung Nr. 22654 A/89 unter dem Namen des gleichen Anmelders beschrieben ist, führt eigentlich eine Filterung der unerwünschten Wellenlänge durch, doch in einigen Anwendungformen, bei denen mechanische und thermische Belastungen und vor allem Dreh-Belastungen auftreten, kann eine Veränderung der optischen Kopplungseigenschaften zwischen den Kernen und des auf den zweiten absorbierenden Kern übertragenen Wellenlängenwertes auftreten.
So entsteht das Problem, eine aktive optische Faser bereitzustellen, die in optischen Verstärkern eingesetzt und in Verbindung mit im Handel erhältlichen Übertragungssignal- Laser-Emittern betrieben werden kann, ohne daß dabei wesentliche Qualitätsbeschränkungen eingehalten werden müssen, und die im wesentlichen gegen Verformungsbelastungen und Bedingungen, die bei der Herstellung des Verstärkers oder während des Legens und Betreibens des Verstärkers in der Leitung auftreten, unempfindlich ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dotierten faseroptischen Verstärker vorzusehen, der eine zufriedenstellende Verstärkung in einer genügend breiten Wellenlängenbandbreite liefert, so daß im Handel erhältliche Laser-Emitter verwendet werden können, wobei die spontanen, mit einer unerwünschten Wellenlänge auftretenden Emissionen des Materials ausgeschlossen werden, die ein Untergrundrauschen hoher Intensität im Vergleich zum Übertragungssignal darstellen, und wobei diese Eigensschaften unter Betriebsbedingungen stabil bleiben.
In der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Breitband-Signalverstärker vorgesehen, insbesondere für mit einem Übertragungssignal in einem vorbestimmten Wellenlängenband betriebene Glasfaser-Telekommunikationsleitungen mit einem dichroitischen Koppler zum Multiplexen eines Übertragungssignals und von Licht-Pumpenergie in einer einzigen Ausgangsfaser und mit einer ein fluoreszierendes Dotiermittel enthaltenden aktiven optischen Faser, die an die Ausgangsfaser des dichroitischen Kopplers und an eine Telekommunikationsleitungsfaser angeschlossen ist zum Empfang und zum Übertragen eines verstärkten Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive optische Faser sich abwechselnde erste und zweite Abschnitte aufweist, wobei die ersten Abschnitte aus einer optischen Doppelkern-Faser und die zweiten Abschnitte aus einer optischen Einzelkern-Faser mit dem fluoreszierenden Dotiermittel bestehen, wobei die ersten Kerne der ersten Abschnitte optisch mit den Kernen der zweiten Abschnitte verbunden sind und die zweiten Kerne der ersten Abschnitte an den Enden der ersten Abschnitte unterbrochen sind, wobei die beiden Kerne der ersten Abschnitte in einem vorbestimmten Wellenlängenband gekoppelt sind, das im Wellenlängenbereich der Laseremission des fluoreszierenden Dotiermittels des ersten Kernes liegt und sich vom Übertragungssignalband unterscheidet, so daß die Emission in diesem vorbestimmten Wellenlängenbereich, die bezogen auf das Übertragungssignal ein Untergrundrauschen darstellt, im wesentlichen vom ersten auf den zweiten Kern jedes ersten Abschnitts übertragen wird.
In der bevorzugten Ausführungsform enthält der zweite Kern jedes ersten Abschnitts der aktiven optischen Faser eine Dotiersubstanz, die eine hohe Lichtabsorption im Laseremissionsbereich der Aktivfaser-Dotiersubstanz aufweist. Es ist günstig, wenn die Dotiersubstanz, die eine hohe Lichtabsorption aufweist und im zweiten Kern vorhanden ist, die gleiche fluoreszierende Substanz ist, wie diejenige in der aktiven Faser.
Der erste Kern eines jeden ersten Abschnitts der aktiven optischen Faser enthält eine fluoreszierende Dotiersubstanz, oder es kann als Alternative der erste Kern jedes ersten Abschnitts der aktiven optischen Faser keine fluoreszierende Dotiersubstanz enthalten.
Es ist günstig, wenn die in der aktiven optischen Faser gegenwärtige fluorezierende Dotiersubstanz Erbium ist, zumindest in den zweiten, einen einzigen Kern aufweisenden Abschnitten.
In einer weiteren Ausführungsform ist die im zweiten Kern gegenwärtige Dotiersubstanz mit hoher Lichtabsorption über den gesamten Laser-Emissions-Wellenlängenbereich des Aktivfaser- Dotiermittels eines der Materialien Titan, Vanadium, Chrom oder Eisen, das zumindest teilweise in seinem niedrigeren Valenzzustand vorhanden ist.
Die Länge des jeweils ersten Abschnitts ist größer oder gleich der Schwebungslänge zwischen den ersten und zweiten Kernen, die im Kopplungsband zwischen den Kernen gekoppelt sind.
Die Menge der Dotiersubstanz mit einer hohen Lichtabsorption des zweiten Kerns und die Kopplungseigenschaften der Faserkerne sind so korreliert, daß im zweiten Kern eine Dämpfungslänge von weniger als 1/10 der Schwebungslänge zwischen gekoppelten Kernen bestimmt wird.
In einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung befindet sich im zweiten Kern kein lichtabsorbierendes Dotiermittel, und jeder Doppelkern-Faserteil hat eine Länge, die gleich einem ganzen Vielfachen einer Schwebungslänge ist, mit einer Toleranz von 10% der Schwebungslänge.
Falls die fluoreszierende Dotiersubstanz der aktiven Faser Erbium ist, werden der erste und der zweite Kern zwischen 1530 und 1540 nm optisch gekoppelt.
Der erste Kern des ersten Abschnitts ist mit der Außenoberfläche der den ersten Abschnitt bildenden Faser koaxial und mit den Kernen der zweiten Abschnitte der aktiven Faser und mit den Kernen der Fasern, an die der Verstärker angeschlossen ist, ausgerichtet, während der zweite Kern mit seinen Enden an das Mantelmaterial der benachbarten Fasern anschließt.
Zumindest der erste der beiden Kerne der ersten Abschnitte ist zur monomodalen Licht-Propagation in der Übertragungswellenlänge und der Pumpwellenlänge geeignet.
Es ist von Vorteil, wenn die aktive Faser fluoreszierendes Dotiermittel enthaltende zweite Abschnitte aufweist, die zwischen zwei aufeinander folgenden ersten Doppelkern-Abschnitten eingeschlossen sind, mit einer Länge, die nicht größer ist als die Länge, die einer maximal erzielbaren Verstärkung von 15 dB bei der Kopplungswellenlänge zwischen dem ersten und zweiten Kern der ersten Abschnitte und vorzugsweise zwischen 1 und 5 dB entspricht.
Vorzugsweise besteht zumindest ein Ende der Aktivfaser aus einem ersten Doppelkern-Abschnitt.
Die ersten Doppelkern-Abschnitte sind mechanisch biegbar zur Feineinstellung des Kopplungswellenlängenbandes zwischen ihrem ersten und zweiten Kern.
Es ist günstig, wenn jeder erste Doppelkern-Abschnitt auf einer entsprechenden, unter Betriebsbedingungen im wesentlichen unverformbaren Halteplatte starr befestigt ist.
Außerdem ist jeder erste Doppelkern-Abschnitt starr auf der entsprechenden Halteplatte in einem gebogenen Zustand befestigt, der dem gewünschten Kopplungswellenlängenband zwischen dem ersten und zweiten Kern entspricht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden Ausführungsformen, die nur als Beispiele angeführt sind, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines optischen Verstärkers mit einer aktiven Faser;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Energieübertragung einer Faser des Typs, die für einen Verstärker nach der Darstellung von Fig. 1 verwendet werden kann, der für das Erzeugen einer Laser-Emission geeignet ist;
Fig. 3 eine Darstellung der Kurve der stimulierten Emission einer aus Silikon hergestellten, mit Er³&spplus; dotierten optischen Faser;
Fig. 4 eine vergrößerte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen optischen Verstärkers;
Fig. 5 die aktive Faser des Verstärkers im Querschnitt entlang der Linie V-V von Fig. 4;
Fig. 6 eine Kurve der Lichtpropagationskonstanten in den Kernen der aktiven Faser in Abhängigkeit von der Wellenlänge;
Fig. 7 einen Abschnitt einer aktiven optischen Faser eines erfindungsgemäßen Verstärkers mit einem Doppelkern- Abschnitt und, darauf projiziert, die Darstellung der Lichtenergie-Übertragungskurve zwischen dem einen Kern und dem anderen bei Kopplungswellenlänge;
Fig. 8 einen Abschnitt einer aktiven optischen Faser eines erfindungsgemäßen Verstärkers mit einem Doppelkern- Abschnitt mit einer eine Schwebungslänge betragenden Länge; und
Fig. 9 einen Abschnitt einer aktiven optischen Faser eines erfindungsgemäßen Verstärkers mit Doppelkern-Abschnitten mit einer erzwungenen Biegung.
Faseroptische Verstärker sind zur Verstärkung eines signals in optischen Fasern für die Telekommunikation geeignet.
Der Aufbau solcher Verstärker ist schematisch in Fig. 1 dargestellt, wo eine optische Telekommunikations-Faserleitung 1 dargestellt ist, entlang der ein Übertragungssignal mit einer Wellenlänge λs gesendet wird, das von einem Laser-Signal-Emitter 2 erzeugt wird.
Ein solches nach einer bestimmten Leitungslänge gedämpftes Signal wird an einen dichroitischen Koppler 3 geschickt, wo es auf einer einzigen Ausgangsfaser 4 mit einem Pumpsignal mit einer Wellenlänge λp kombiniert wird, das von einem Pump- Laseremitter 5 erzeugt wird.
Eine insgesamt mit 6 bezeichnete aktive Faser, die mit der den Koppler verlassenden Faser 4 verbunden ist, stellt das verstärkende Element des Signals dar, das in die Leitungsfaser 7 eingespeist wird, um an seinen Bestimmungsort zu gelangen.
Zur Bildung der aktiven Faser 6, die das Verstärkerelement der Einheit darstellt, ist es nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung günstig, eine aus Silizium bestehende optische Faser zu verwenden, deren Kern in Lösung mit Er&sub2;O&sub3; dotiert wird, was unter Ausnutzung der Laser-Übergänge von Erbium eine vorteilhafte Verstärkung des Übertragungssignals ermöglicht.
Wie im Diagramm von Fig. 2 dargestellt, das sich auf eine eine Dotiersubstanz enthaltende Faser des beschriebenen Typs bezieht, wobei die für ein Erbiumion in Lösung in der Silizium-Matrix der Faser möglichen Energiezustände symbolisch dargestellt sind, führt das Einführen von Lichtenergie in die aktive Faser mit einer Pump-Wellenlänge λp, die niedriger ist als λs des Übertragungssignals, dazu, daß eine Anzahl von Er³&spplus;- Ionen, die als Dotiersubstanz in der Faser vorhanden sind, auf einen angeregten Energiezustand 8 gebracht werden, der hiernach als Pump-Band bezeichnet wird, von dem aus die Ionen spontan auf ein Energieniveau 9 abfallen, das ein Laser-Emissionsniveau ist.
Auf dem Laser-Emissionsniveau 9 können die Er³&spplus;-Ionen über eine relativ lange Zeit verbleiben, bevor sie spontan auf den Grundzustand 10 abfallen.
Der Übergang vom Band 8 zum Niveau 9 ist zwar bekanntermaßen mit einer thermischen Emission verbunden, die aus der Faser heraus dispergiert wird (phononische Strahlung), doch wird beim Übergang vom Niveau 9 auf den Grundzustand 10 eine Lichtemission mit einer dem Energiewert der Laseremission 9 entsprechenden Wellenlänge erzeugt. Wenn ein Signal mit einer einem solchen Emissionsniveau entsprechenden Wellenlänge durch eine eine hohe Anzahl von Ionen auf dem Laseremissionsniveau enthaltende Faser geschickt wird, verursacht das Signal einen stimulierten Übergang der beteiligten Ionen vor ihrem spontanen Abfallen vom Emissionsniveau auf den Grundzustand mit einem Kaskadeneffekt, der am Ausgang der aktiven Faser die Emission eines hoch verstärkten Übertragungssignals erzeugt.
Ohne ein Übertragungssignal erzeugt der spontane Übergang von den Laser-Emissionsniveaus, die in einer für die jeweilige Substanz typischen diskreten Anzahl angegeben werden können, ein Leuchten, das bei verschiedenen Frequenzen Peaks aufweist, die den möglichen Niveaus entsprechen. Insbesondere, wie in Fig. 3 dargestellt, hat eine mit Er³&spplus; dotierte, für die Verwendung in optischen Verstärkern geeignete Faser aus Si/Al oder Si/Ge einen Emissionspeak hoher Intensität bei einer Wellenlänge von 1536 nm, während bei größeren Wellenlängen von bis zu ungefähr 1560 nm ein Bereich besteht, in dem die Emission zwar immer noch eine hohe Intensität hat, diese aber niedriger als die des Peak-Bereiches ist.
Wenn in die Faser ein Lichtsignal mit der dem Emissionspeak von Er³&spplus; entsprechenden Wellenlänge von 1536 nm eingeführt wird, wird das Signal sehr stark verstärkt, während das von der spontanen Emission von Erbium herrührende Untergrundrauschen begrenzt bleibt, wodurch die Faser zur Anwendung in einem optischen Verstärker für ein Signal dieser Wellenlänge geeignet wird.
Zur Erzeugung des Signals sind Halbleiterlaser (In, Ga, As) im Handel erhältlich und günstig zu verwenden, die eine typische Emissionsbandbreite zwischen 1,52 und 1,57 um aufweisen. Aufgrund ihrer Herstellungstechnik ist es nicht möglich zu garantieren, daß alle diese Laser ein Übertragungssignal eines bestimmten Frequenzwertes erzeugen, der dem Emissionspeak der als Verstärker verwendeten, mit Erbium dotierten Faser entspricht. Im Gegenteil erzeugt ein großer Prozentsatz dieser im Handel erhältlichen Laser Signalpeaks in den Abschnitten der Emissionskurve der Faser, die dem oben genannten Emissionspeak benachbart sind.
Das von solchen Laser-Emittern erzeugte Signal könnte nicht ausreichend in einem mit Er³&spplus; dotierten Verstärker des oben beschriebenen Typs verstärkt werden, da die in die aktive Faser eingeführte Pumpenergie meistenteils dazu verwendet würde, das Untergrundsrauschen zu verstärken, das in der aktiven Faser des Verstärkers selbst durch die spontane Emission von Erbium bei einer Wellenlänge von ungefähr 1536 nm erzeugt wird.
Um daher Laseremitter des oben beschriebenen Typs zu verwenden, wobei ein Produktionstoleranzbereich angenommen werden soll, der ihre Verwendung preisgüstig gestaltet, in Verbindung mit Verstärkern, in denen mit Erbium dotierte Fasern eingesetzt werden (oder allgemeiner, um die Verwendung bestimmter Typen von Laser-Signalemittern in Kombination mit fluoreszenten Dotiersubstanzen mit hohem Untergrundrauschen aufgrund spontaner Übergänge vom Laser-Zustand zu ermöglichen), wird in der Erfindung die Verwendung einer aktiven Faser vorgeschlagen, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, mit einem ersten Faserabschnitt 11 mit zwei Kernen 12 bzw. 13, die in der gleichen Ummantelung 14 eingeschlossen sind, die sich mit zweiten Abschnitten 15 Einzelkern-Faser abwechseln.
In jedem ersten Abschnitt 11 aus Doppelkern-Faser ist der Kern 12 mit dem Kern 16 der fortlaufenden Abschnitte 15 der Einzelkern-Faser und an den Enden der aktiven Faser mit der den dichroitischen Koppler verlassenden Faser 4 bzw. mit der Leitungsfaser 7 verbunden. Dieser Kern 12 leitet so das Übertragungssignal weiter. Der Kern 13, oder Sekundärkern, ist an den beiden Enden der jeweilen ersten Abschnitte 11 der Doppelkern-Faser unterbrochen und hat keine weiteren Verbindungen.
Die beiden Kerne 12 und 13 der Faserteile 11 sind so angeordnet, daß die jeweiligen Licht-Propagationskonstanten β&sub1; und β&sub2; in der Faser, deren Abhängigkeit von der Wellenlänge in Fig. 6 dargestellt ist, so sind, daß zwischen den Kernen 12 und 13 auf der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der fluoreszierenden Dotiersubstanz eine optische Kopplung entsteht, insbesondere bei 1536 nm für Erbium und in einem Bereich zwischen λ&sub1; und λ&sub2;, dessen Amplitude durch die Steigung der Kurven λ&sub1; und λ&sub2; in ihrem Überschneidungsbereich bestimmt wird und im wesentlichen, wie in Fig. 3 dargestellt, der Amplitude des Emissionspeaks selbst entspricht, der das Untergrundrauschen erzeugt.
Beispielsweise kann der bevorzugte Kopplungsbereich zwischen den beiden Kernen 12 und 13, wenn Erbium als Dotiersubstanz für den Kern 16 der zweiten Abschnitte 15 verwendet wird, zwischen λ&sub1; = 1530 und λ&sub2; = 1540 nm liegen.
Das heißt, daß Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 1536 nm, das in Kern 12 zusammen mit dem Übertragungssignal weitergeleitet wird und das im wesentlichen das Untergrundrauschen aufgrund der spontanen Emission von Erbium darstellt, nach den bekannten Gesetzen der optischen Kopplung periodisch vom Kern 12 auf den Kern 13 übertragen wird. Diese Gesetze sind zum Beispiel auf den Seiten 84 und 90 des Journal of The Optical Society of America, A/Vol. 2, No. 1. Januar 1985 beschrieben.
Wie in Fig. 7 dargestellt, ist die Lichtleistung der optischen Kopplungswellenlänge der beiden Kerne zwischen den Kernen im wesentlichen nach einer Sinuskurve verteilt, die in einem der Kerne an einem Punkt der Faser 100% erreicht, und nach einer Entfernung LB, die auch Schwebungslänge genannt wird, im anderen Kern 100% erreicht, während an anderen Stellen die Lichtleistung zwischen den beiden Kernen verteilt ist.
Auf der anderen Seite hat das Übertragungssignal im Kern 12 die Wellenlänge λs, die sich von derjenigen unterscheidet, bei der die beiden Kerne 12 und 13 gekoppelt werden, und die zum Beispiel 1550 nm beträgt. Es bleibt also auf den Kern 12 begrenzt und wird nicht auf den Kern 13 übertragen. In der gleichen Weise hat das vom Koppler 3 mit einer Wellenlänge von zum Beispiel λp von 980 oder 540 nm an den Kern 16 gelieferte Pumplicht Propagationskonstanten, durch die im Abschnitt 11 seine Übertragung auf den Kern 13 ausgeschlossen wird und so in diesem Kern die Abwesenheit von Pumpenergie garantiert wird.
Der Kern 13 enthält vorzugsweise zusätzlich zu derjenigen Dotiersubstanz, die das erwünschte Brechungsindexprofil bestimmt, vorzugsweise eine Dotiersubstanz, die aus einem Material mit einer Lichtabsorption über das ganze Spektrum oder zumindest beim Emissionspeak des Kerns 16 besteht, was sonst, wie oben beschrieben, besonders beim Peak von ungefähr 1536 nm, eine Rauschquelle ist, wenn Erbium als Laser-Dotiersubstanz verwendet wird.
Für diesen Zweck geeignete Substanzen mit einer hohen Lichtabsorption über das gesamte Spektrum sind zum Beispiel in dem veröffentlichten europäischen Patent Nr. 0 294 037 beschrieben und enthalten allgemein verschiedene Valenzelemente wie Ti, V, Cr, Fe in einem niedrigeren Valenzzustand (TiIII, VIII, CrIII, FeII).
Unter den Substanzen mit einer hohen Lichtabsorption bei einer bestimmten Wellenlänge, d.h. bei der den Emissionspeak der Dotiersubstanz des Kerns 16 der Verstärkerfaser 15 definierenden Wellenlänge, die es auszuschalten gilt, ist es besonders günstig, die gleiche Dotiersubstanz wie im oben genannten aktiven Kern zu verwenden. Eine mit einer ausreichenden Menge Pumpenergie beschickte Dotiersubstanz weist nämlich eine bestimmte Emission einer bestimmten Wellenlänge auf, während die gleiche Substanz ohne Pumpenergie Licht der gleichen Wellenlänge absorbiert, bei der die Emission mit wirkender Pumpenergie auftrat.
Insbesondere kann bei einem mit Erbium dotierten Kern 16 auch der zweite Kern 13 des ersten Abschnitts 11 günstigerweise mit Erbium dotiert werden.
Auf diese Weise gibt es aufgrund der Ähnlichkeit der Absorbtionskurve des Erbiums mit seiner Laser-Emissionkurve, wie in Fig. 3 dargestellt, bei dem Peak der stiumlierten Emission von 1536 nm einen ähnlichen Absorptions-Peak der gleichen Wellenlänge.
Die Fluoreszenz bei der Kopplungswellenlänge zwischen den Kernen, d.h. bei 1536 nm, die auf den Kern 13 übertragen wurde, wird so nicht an den Kern 12 rückübertragen, in dem das Übertragungssignal weitergeleitet wird, weil in Kern 13 aufgrund der Absorption durch die vorhandene Dotiersubstanz eine fast vollständige Dämpfung des eingeführten Lichts stattfinden kann.
Die im Kern 16 vorhandene Emission der unerwünschten Wellenlänge kann so in den ersten Abschnitt 11 eingeführt werden, bevor sie übergroß wird, und kann darin aus dem Kern 12 herausgenommen und im Kern 13 dispergiert werden, so daß keine Pumpenergie von der Verstärkung des Übertragungssignals abgezogen wird, das vom Kern 12 in den Kern 16 des folgenden zweiten Abschnitts 15 eingespeist wird, und sich die unerwünschte Wellenlänge nicht mit dem Signal überlagern kann.
Aus diesem Grund sollte ein Abschnitt 15, der vor einem Abschnitt 11 liegt, wie in Fig. 4 dargestellt, von begrenzter Länge sein, um ein übergroßes Anwachsen des Untergrundrauschens zu vermeiden. Diese Länge hängt von den Eigenschaften der Faser selbst ab, d.h. von seiner Verstärkung. Der Verstärker kann solche Abschnitte 15 einer Länge F haben, die bei der Kopplungswellenlänge zwischen den Kernen und vor allem bei 1536 nm eine maximale Verstärkung von weniger als 15 dB und vorzugsweise zwischen 1 und 5 dB liefern.
Die Kerne 12 der Abschnitte 11 können ohne fluoreszierende Dotiersubstanz sein, so daß die gesamte Verstärkung den Abschnitten 15 der aktiven Faser 6 überlassen ist, oder er kann die gleiche Dotiersubstanz wie der Kern 16 enthalten.
Die Länge La der Abschnitte 11 aus Doppelkern-Faser ist dagegen länger als die oben erwähnte Schwebungslänge LB. Außerdem kann die Menge an Dotiersubstanz, die in sich eine hohe Lichtabsorption aufweist, so sein, daß eine Dämpfungslänge L des Kerns 13 der Faser bestimmt wird, die um mindestens eine Größenordnung kleiner ist als die Schwebungslänge LB.
Das heißt L < 1/10 LB (wie aus dem Gesetz der Weiterleitung optischer Energie in einem dämpfenden Medium P = Poe-αL bekannt ist
- wobei α ein Koeffizient ist, der von den Dämpfungseigenschaften der Faser abhängt und im wesentlichen von der Menge der darin enthaltenen dämpfenden Dotiersubstanz -,
wird die Lichtenergie in der Faser nach einer Faserlänge L um einen Faktor 1/e reduziert). Vorzugsweise sind die Eigenschaften des Kerns 13 so, daß sie eine Dämpfungslänge L haben, die um zwei Größenordnungen geringer ist als die Schwebungslänge LB.
Der Kern 13 kann auch ganz ohne dämpfende Dotiersubstanz sein; wobei, wie in Fig. 8 dargestellt, der Abschnitt 11 der Doppelkern-Faser eine Länge La = LB haben sollte; wobei die Lichtenergie der auszuschließenden Wellenlänge am Ende des zweiten Kerns 13 vollständig auf den Kern 13 übertragen wird, so daß sie am Übergang zur Faser 15 in der Ummantelung von Faser 15 dispergiert wird.
Eine solche Anordnung ist günstig, weil es möglich ist, das Einführen von Dotiersubstanzen zusätzlich zu denjenigen, die zum Bestimmen des Brechungsindexprofils erforderlich sind, in die Doppelkern-Faser zu vermeiden. Auf der anderen Seite ist es jedoch nötig, die Abschnitte 11 auf die entsprechende Länge mit einer auf den Wert der Schwebungslänge LB bezogenen Plus- oder Minustoleranz t zuzuschneiden, die nicht mehr betragen darfals ungefähr 10% von LB, um am Übergang zum Abschnitt 15 die fast vollständige Abwesenheit des Rausch- Wellenlänge im Kern 12 zu garantieren.
Wenn eine solche Toleranz bei Schwebungslängen LB von weniger als ein paar Zentimetern nur unter großen Schwierigkeiten praktisch verwirklicht werden kann, ist es vorzuziehen, wie oben beschrieben, im Kern 13 Dämpfungssubstanzen zu verwenden
Die Abmessungen der Abschnitte 11 müssen so festgelegt werden, daß die Propagationskonstanten in den beiden Kernen zu einer Kopplung im Wellenlängenband um die Peak-Emissionswellenlänge (z.B. 1536 nm) führen, doch können unvermeidliche Herstellungstoleranzen Abweichungen vom gewünschten Wert verursachen.
Um dann eine Feineinstellung der Kopplungswellenlänge zu erzielen, werden die Abschnitte 11 der Doppelkern-Faser in einem Bogen gekrümmt, wodurch innere Spannungen in der Faser hervorgerufen werden, die deren Lichtpropagationseigenschaften verändern. Der Wert der Kopplungswellenlänge bei sich veränderender Krümmung wird dann gemessen, bis eine Übereinstimmung mit der gewünschten Wellenlänge erreicht ist. Dann wird diese Anordnung der Abschnitte 11, wie in Fig. 9 dargestellt, durch starres Befestigen der Abschnitte 11 z.B. durch einen Kleber an entsprechende Halteplatten 17 beibehalten.
Die Abschnitte 15 der Einzelkern-Faser zwischen den Abschnitten 11 aus Doppelkern-Faser können den Anforderungen entsprechend in einem den Verstärker umgebenden Gehäuse untergebracht sein, indem sie z.B. in Windungen aufgewickelt werden, ohne daß das Auswirkungen auf die Eigenschaften des Verstärkers beim Abteilen der das Rauschen bildenden Wellenlänge hat, während die Doppelkern-Fasern, wie oben beschrieben, in der für sie am günstigsten Krümmung festgehalten und gegen weitere Belastungen geschützt werden.
Um an den folgenden, nach dem Verstärker liegenden Abschnitt der Leitung 7 ein rauschfreies Signal zu schicken, ist der letzte Abschnitt der aktiven Verstärkerfaser 6 in Richtung des zu übertragenden Signals günstigerweise ein Abschnitt 11 aus Doppelkern-Faser. Um Leitungen in beiden Richtungen verwenden zu können, bestehen vorzugsweise beide Enden der aktiven Faser 6 aus Abschnitten 11 aus Doppelkern-Faser.
Die Faser 6 führt so eine Filterung des durch die Faser weitergeleiteten Lichts durch, wobei die Photonen mit 1536 nm, die durch den spontanen Übergang der Er³&spplus;-Ionen vom Laser- Emissionsniveau entstehen, abgeteilt und absorbiert werden. Dadurch werden solche Photonen, die bei vorhandener Pumpenergie über eine lange Strecke im aktiven Kern weitergeleitet werden, daran gehindert, weitere Übergänge dieser Wellenlänge zu verursachen, und es wird im wesentlichen nur der Übertragungswellenlänge und der Pump-Wellenlänge ermöglicht, im Kein 12 weitergeleitet zu werden. Die Übertragungswellenlänge λs kann dann aus dem gesamten Bereich sein, in dem Erbium einen bedeutenden Laser-Emissionswert hat, z.B. zwischen den Werten λ&sub2; und λ&sub3;, wie in Fig. 3 angegeben (die ungefähr 1540 - 1560 nm entsprechen). Dies ermöglicht eine breite Auswahlmöglichkeit, was den Laser-Emitter für das Übertragungssignal betrifft, ohne daß Unterschiede des Verstärkungsverhaltens auftreten. Außerdem wird die Verwendung von Emittern mit Signalen verschiedener Wellenlängen ermöglicht, die in einem Bereich liegen, der so groß ist, daß in ihm die Mehrheit der im Handel erhältlichen Halbleiterlaser (In, Ga, As) enthalten sind. Gleichzeitig wird dadurch, daß die Abschnitte 11 aus Doppelkern-Faser kürzer vorgesehen sind als die Abschnitte 15 aus Einzelkern-Faser, eine genaue Einstellung der Kopplungswellenlänge und ein Schützen der Abschnitte 11 gegen mechanische Belastungen ermöglicht.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist in den Abschnitten 11 der erste Kern 12, der zum Weiterleiten des optischen Signals verwendet wird, koaxial in der Ummantelung 14 der Faser angeordnet, während der zweite Kern 13 in einer exzentrischen Position liegt.
Daher kann, wie in Fig. 4, 7 und 8 dargestellt, die Verbindung zwischen den Abschnitten 11 aus Doppelkern-Faser, den Abschnitten 15 aus Einzelkern-Faser und den Fasern 4 und 7 auftraditionelle Weise ausgeführt werden, ohne daß besondere Maßnahmen erforderlich sind, indem die Enden der Fasern durch traditionelle Verbindungselemente gegenüber angeordnet werden, die durch Ausrichten der äußeren Oberflächen eine Ausrichtung bewirken, wobei der Kern 12 der Doppelkern-Faser in seiner axialen Position mit den Kernen der Einzelkern-Fasern ausgerichtet wird, ohne daß dabei erhebliche Übergangsverluste auftreten. Der Kern 13, der in einer exzentrischen Position ist, darf nicht mit anderen Kernen verbunden werden und bleibt so an den Enden eines jeden Abschnitts aus Doppelkern-Faser 11 unterbrochen, ohne daß weitere Vorgänge erforderlich sind.
Um die höchste Versbärkungswirkung zu erzielen, ist der Kern 12 vorzugsweise sowohl bei der Signalwellenlänge als auch bei der Pumpwellenlänge monomodal, und auch der Kern 13 ist mindestens bei der Signalwellenlänge λs monomodal.
Es wurde beispielsweise ein Verstärker nach der Darstellung von Fig. 1 mit einer mit Er³&spplus; dotierten aktiven Faser 6 des Si/Al-Typs mit Doppelkern-Abschnitten hergestellt; der Gewichtsanteil von Er&sub2;O&sub3; in den Einzelkern-Abschnitten der Faser betrug 40 ppm.
In jedem Abschnitt aus Einzelkern-Faser 11 hatte sowohl der Kern 12 als auch der Kern 13 den Radius a = 3,1 um, die Numerische Apertur NA = 0,105, den Brechungsindex n&sub1; = 1,462; der Abstand zwischen den beiden Kernen 12 und 13, in Fig. 5 dargestellt, betrug d = 3,5 um; der Kern 12 war koaxial mit dem äußeren Umfang der Faser angeordnet.
Jeder Abschnitt 11 hatte eine Länge La = 100 mm und bildete ein Stück mit der Verstärkerfaser einer Länge F von 5 m.
Der Kern 12 jedes Abschnitts aus Doppelkern-Faser 11 enthielt kein Erbium, während der Kern 13 einen Gewichtsanteil an Er&sub2;O&sub3; von 2500 ppm aufwies.
Die aktive Faser 6 hatte eine Gesamtlänge von ungefähr 30 m.
Als Pump-Laser 5 wurde ein bei 528 nm betriebener Argon- Ionen-Laser mit einer Leistung von 150 mW verwendet, während als Signalemitter-Laser 2 ein im Handel erhältlicher Halbleiterlaser (In, Ga, As) mit einer Leistung von 1 mW verwendet wurde, dessen Emissionswellenlänge bei 1550 nm lag.
Hinter dem Verstärker wurde bei dieser Versuchsanordnung mit einem auf einen Wert von 0,5 uW gedämpften Eingangssignal eine Verstärkung von 20 dB erzielt.
Die Dämpfung des Verstärker-Eingangssignals, die zur Simulation der vorherrschenden Betriebsbedingungen eines Verstärkers in einer Leitung geeignet war, wurde durch einen verstellbaren Dämpfer erreicht.
Wenn kein Signal anlag, wurde hinter dem Verstärker ein Spontanemissionspegel von 10 uW gemessen.
Eine solche Emission, die das durch den Verstärker erzeugte Untergrundrauschen ist, ist kein für das Signal erhebiches Rauschen, das seinerseits auf viel höhere Niveaus (ungefähr 250 uW) verstärkt wird.
Zum Vergleich wurde der gleiche Übertragungs-Laseremitter 2 verwendet, wie er oben beschrieben ist, mit einem Verstärker, der einen mit dem des vorhergehenden Beispiels identischen Aufbau hat, in dem jedoch eine mit Er³&spplus; dotierte Einzelkern-Aktivfaser 6 des Schritt-Index-Typs Si/Al mit einem Gewichtsanteil von 40 ppm Er³&spplus; im Kern und einer Länge von 30 in verwendet wurde.
Ein solcher Verstärker wies bei einem Übertragungssignal mit einer Wellenlänge von 1560 nm eine Verstärkung von weniger als 15 dB auf, mit einem spontanen Emissionspegel, der dem des Ausgangssignals vergleichbar war.
Wie aus den Beispielen ersichtlich ist, zeigte der Einzelkern-Verstärker eine verringerte Verstärkung bei einem Signal von 1560 nm, während außerdem ein Rauschen eingespeist wird, das ein Empfangen des Signals selbst schwierig macht, wodurch er zur praktischen Anwendung unbrauchbar wird, während der erfindungsgemäße Verstärker unter Verwendung einer aktiven Faser mit Abschnitten aus Doppelkern-Faser, wobei die beiden Kerne bei einer dem Emissionspeak des Untergrundrauschens entsprechenden Wellenlänge gekoppelt sind, bei dem gleichen Signal mit 1560 nm eine hohe Verstärkung mit gleichzeitiger vernachlässigbarer Einspeisung von Rauschen aufwies.
Die Verwendung von erfindungsgemäßen Verstärkern in einer Telekommunikationsleitung ermöglicht so in einer solchen Leitung die Übertragung von Signalen, die von im Handel erhältlichen Lasern erzeugt wurden, bei denen eine große Produktionstoleranz möglich ist und gleichzeitig garantiert wird, daß die Verstärkungsleistung konstant und von dem tatsächlichen Emissionswert des verwendeten Signalemitters unabhängig ist.

Claims

1. Optischer Breitband-Signalverstärker, insbesondere für mit einem Übertragungssignal in einem vorbestimmten Wellenlängenband betriebene Glasfaser-Telekommunikationsleitungen mit einem dichroitischen Koppler (3) zum Multiplexen eines Übertragungssignals und von Licht-Pumpenergie in einer einzigen Ausgangsfaser (4) und mit einer ein fluoreszierendes Dotiermittel enthaltenden aktiven optischen Faser (6), die an die Ausgangsfaser (4) des dichroitischen Kopplers (3) und an eine Telekommunikationsleitungsfaser (7) angeschlossen ist zum Empfang und zum Übertragen eines verstärkten Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive optische Faser (6) sich abwechselnde erste und zweite Abschnitte (11, 15) aufweist, wobei die ersten Abschnitte (11) aus einer zwei Kerne (12, 13) aufweisenden optischen Faser und die zweiten Abschnitte (15) aus einer einen Kern (16) aufweisenden optischen Faser mit dem fluoreszierenden Dotiermittel bestehen, wobei die Kerne (12) der ersten Abschnitte optisch mit den Kernen (16) der zweiten Abschnitte verbunden sind und die zweiten Kerne (13) der ersten Abschnitte an den Enden der ersten Abschnitte unterbrochen sind, wobei die beiden Kerne 12, 13) der ersten Abschnitte in einem vorbestimmten Wellenlängenband gekoppelt sind, das im Wellenlängenbereich der Laseremission des fluoreszierenden Dotiermittels liegt und sich vom Übertragungssignalband unterscheidet, so daß die Emission in diesem vorbestimmten Wellenlängenbereich, die bezogen auf das Übertragungssignal ein Hintergrundrauschen darstellt, im wesentlichen vom ersten auf den zweiten Kern jedes ersten Abschnitts übertragen wird

2. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kern (13) jedes ersten Abschnitts (11) der aktiven optischen Faser (6) ein Dotiermittel enthält, das eine hohe Lichtabsorption im Laseremissionsbereich des Aktivfaserdotiermittels aufweist.

3. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im zweiten Kern (13) enthaltene, eine hohe Lichtabsorption aufweisende Dotiermittel aus der gleichen fluoreszierenden Substanz besteht, wie diejenige in der Aktivfaser (6).

4. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kern (12) jedes ersten Abschnitts (11) der aktiven optischen Faser (6) ein fluoreszierendes Dotiermittel enthält.

5. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kern (12) jedes ersten Abschnitts (11) der aktiven optischen Faser (6) kein fluoreszierendes Dotiermittel aufweist.

6. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest in den zweiten Abschnitten (15) mit Einzelkernen der Aktivfaser (6) enthaltene fluoerszierende Dotiermittel Erbium ist.

7. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im zweiten Kern (13) enthaltene Dotiermittel eine Substanz ist, die über den gesamten Laser-Emissionsbereich der Aktivfaserdotiersubstanz eine hohe Lichtabsorbtion aufweist, wobei diese Substanz Titanium, Vanadium, Chrom oder Eisen sein kann, das zumindest teilweise in seinem niedrigeren Valenzzustand vorhanden ist.

8. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (LA) jeden ersten Abschnitts (11) gleich oder größer ist als die Schwebelänge (LB) zwischen den ersten und zweiten Kernen (12, 13), die im vorbestimmten Kopplungsband zwischen den Kernen gekoppelt sind.

9. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an hoch-lichtabsorbierendem Dotiermittel des zweiten Kerns (13) und die Kopplungseigenschaften der Faserkerne (12, 13) so aufeinander abgestimmt sind, daß im zweiten Kern eine Dämpfungslänge bestimmt wird, die weniger als 1/10 der Schwebungslänge zwischen den gekoppelten Kernen beträgt.

10. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kern (13) keine lichtabsorbierendes Dotiermittel aufweist und jeder Doppelfaserabschnitt (11) eine Länge (LA) aufweist, die gleich einem ganzen Vielfachen einer Schwebungslänge (LB) ist, mit einer Toleranz von 10% der Schwebungslänge.

11. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kerne zwischen 1530 und 1540 nm optisch gekoppelt sind.

12. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kern (12) des ersten Abschnitts (11) koaxial zur Außenoberfläche der den ersten Abschnitt bildenden Faser angeordnet ist und mit den Kernen (16) der zweiten Abschnitte (15) der Aktivfaser (6) und mit den Kernen der Fasern (7), an die der Verstärker angeschlossen ist, fluchtet, während der zweite Kern (13) mit seinen Enden an das Mantelmaterial der benachbarten Fasern anschließt.

13. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste (12) der beiden Kerne der ersten Abschnitte (11) zur monomodalen Licht- Propagation in der Übertragungswellenlänge und der Pumpwellenlänge geeignet ist.

14. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivfaser (6) fluoreszierendes Dotiermittel enthaltende zweite Abschnitte aufweist, die zwischen zwei aufeinander folgenden ersten Abschnitten (11) mit Doppelkern eingeschlossen sind mit einer Länge (F), die nicht größer ist als die Länge, die einer maximal erzielbaren Verstärkung von 15 dB bei der Kopplungswellenlänge zwischen dem ersten und zweiten Kern (12, 13) der ersten Abschnitte (11) entspricht.

15. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoreszierendes Dotiermittel enthaltenden zweiten Abschnitte (15), die zwischen zwei aufeinander folgenden ersten Abschnitten (11) mit Doppelkern eingeschlossen sind, eine Länge (F) aufweisen, die nicht größer ist als die Länge, die einer Verstärkung zwischen 1 und 5 dB bei der Kopplungswellenlänge zwischen dem ersten und zweiten Kern (12, 13) der ersten Abschnitte (11) entspricht.

16. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ende der Aktivfaser (6) aus einem ersten Abschnitt (11) mit Doppelkern besteht.

17. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Abschnitte (11) mit Doppelkern mechanisch biegbar sind zur Feineinstellung des Kopplungswellenlängenbandes zwischen ihrem ersten und zweiten Kern.

18. Optischer Breitband-Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Abschnitt (11) mit Doppelkern auf einer entsprechenden, unter Betriebsbedingungen im wesentlich unverformbaren Halteplatte (17) starr befestigt ist.

19. Optischer Breitband-Signalverstärker nach den Ansprüchen 17, 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Abschnitt (11) mit Doppelkern starr auf der entsprechenden Halteplatte (17) in einem gebogenen Zustand befestigt ist, der dem gewünschten Kopplungswellenlängenband zwischen dem ersten und zweiten Kern (12, 13) entspricht.