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Anordnung und Verfahren zur Erhöhung der Reichweite in breitbandigen repeaterless „Single-Span“ Übertragungssystemen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018187D
Original Publication Date: 2002-Feb-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 3 page(s) / 225K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Richard Neuhauser: AUTHOR

Abstract

Eine spezielle Ausführung optischer Übertragungs- systeme stellen sogenannte repeaterless Single-Span Systeme dar (siehe P. Hansen, Laser Focus World, 4, 1998). Ziel derartiger Systeme ist es, mit einem Stre- ckenabschnitt eine möglichst große Entfernung zu überbrücken, d.h. keine elektrischen Komponenten (z.B. Pumplaser für Verstärker) auf der Strecke zu verwenden. Einsatzgebiete für derartige Systeme sind beispielsweise sogenannte ,,Island-hopping Anwendungen“ (Überbrückung großer Distanzen zwischen Inseln und/oder Festland) oder auch ,,Festoon applications“ (Verbindung von Küsten- städten nicht über den Landweg sondern ,,girlandenartig“ über das Meer, um Infrastruktur- kosten zu sparen).

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Information / Kommunikation

Anordnung und Verfahren zur Er-höhung der Reichweite in breitban-digen repeaterless „Single-Span“Übertragungssystemen

Idee: Dr. Richard Neuhauser, München

Eine spezielle  Ausführung  optischer  Übertragungs-systeme stellen sogenannte repeaterless Single-SpanSysteme dar (siehe P. Hansen, Laser Focus World, 4,1998). Ziel derartiger Systeme ist es, mit einem Stre-ckenabschnitt eine möglichst  große  Entfernung  zuüberbrücken, d.h.  keine  elektrischen  Komponenten(z.B. Pumplaser für Verstärker) auf der Strecke zuverwenden.  Einsatzgebiete  für  derartige  Systemesind beispielsweise sogenannte ,,Island-hoppingAnwendungen“ (Überbrückung großer Distanzenzwischen Inseln und/oder Festland) oder auch,,Festoon  applications“  (Verbindung  von Küsten-städten nicht über den Landweg sondern,,girlandenartig“  über  das  Meer,  um  Infrastruktur-kosten zu sparen).

Je nach geforderter Reichweite kommen verschiede-ne Techniken zum Einsatz, um Übertragungsdistan-zen zu steigern:

Auswahl Fasertyp

Mit der Wahl bzw. Kombination von Fasertypen fürdie Übertragungsstrecke kann eine Reichweiten-maximierung erreicht  werden.  Meist  werden  PureSilica Fasern mit sehr niedriger Dämpfung verwen-det,  oftmals  kommen  auch  gerade  am  Beginn derStrecke Spezialfasern mit großem Modenfelddurch-messer zum Einsatz um nichtlineare Effekte am Fa-sereingang zu reduzieren (siehe z.B. Labrunie et al.,OAA 2001 oder Shimizu et al., OFC 2001).

Verteilte Raman Verstärkung

Raman-Verstärkung: Die Raman-Verstärkung basiertauf den nichtlinearen Eigenschaften, optischer Glas-faser. Eine Wellenlänge, welche in konträrer Rich-tung zum Signal gesendet wird, bewirkt einen opti-schen Gewinn, d.h. die Energie wird von niedrigerenzu  höheren  Wellenlängen  verlagert.  Das Übertra-gungssignal absorbiert  Energie  von  der  Raman-Pumpe,  die  sich  auf  der niedrigeren Wellenlängebefindet, wodurch die Verstärkung erzielt wird.

Abb.1

Eine wirkungsvolle Methode zur Verbesserung desVerhältnis von Signal zu Rauschen (OSNR) bestehtin  der  Verwendung  von  verteilten  Raman  Verstär-kern.  Hierbei  werden  Pumpquellen  bei  einer  odermehreren cw-Pumpwellenlängen genutzt,  um  überStimulierte  Raman  Streuung  (SRS)  die  Signalwel-lenlängen bereits auf der Übertragungsfaser zu ver-stärken. Abbildung 1 zeigt das Gewinnspektrum füreine Pumpwellenlänge bei 1460 nm.

Abb.2

Als Pumpquellen werden derzeit beispielsweise Ra-man Kaskadenlaser mit hoher Ausgangsleistung(P tot >  1W)  auf  einer  oder mehreren Wellenlängenangeboten (z.B. Mermelstein et al., OFC PD, 2001).Eine  weitere  Möglichkeit  besteht  in der Nutzungmehrerer  Laserdioden  mit  kleinerer  Ausgangsleis-tung (je 150-200 mW), die über einen Multiplexerzusammengeführt ebenso zu hoher Summenleistungführen, dabei aber  ein  flacheres  Gewinnspektrumermöglichen (siehe Abbildung 2 bzw. Emori et al. inEl. Letters, 1999). Abbildung 2 zeigt einen typischenSignalpeg...