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

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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...