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Gerät zum schnellen automatischen Ausgleich von Gewinnverkippungen durch Ramanstreuung in optischen Kommunikationssystemen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018526D
Original Publication Date: 2002-Sep-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 3 page(s) / 209K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Gernot Göger: AUTHOR

Abstract

Die Idee besteht in der Verknüpfung von Kreuzpha- senmodulation in einem optisch nichtlinearen Medi- um und einem interferometrischen Filter zur Erzeu- gung einer leistungsabhängigen spektralen Verkip- pung der Transmissionscharakteristik. Bei der Übertragung von WDM-Signalen (Wave- length Division Multiplexing) wechselwirken die einzelnen Kanäle miteinander über optische Nichtli- nearitäten der Faser. Selbst- und Kreuzphasenmodu- lation erhalten die Einkanalleistungen; Vierwellen- mischen verändert sie nur schwach und unsystema- tisch. Durch stimulierte Ramanstreuung (SRS) er- folgt jedoch ein ausschließlich unidirektionaler Ener- gietransfer von höherfrequenten auf niedrigerfre- quente Kanäle, der eine Verkippung des Wellenlän- genkamms zur Folge hat. Die resultierende Steigung hängt von der integralen eingekoppelten Signalinten- sität, der spektralen Breite des Übertragungsbandes, dem materialspezifischen Raman-Koeffizienten der Übertragungsfaser und ihrer effektiven Länge ab.

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Information / Kommunikation

Gerät zum schnellen automatischenAusgleich von Gewinnverkippun-gen durch Ramanstreuung in opti-schen Kommunikationssystemen

Idee: Dr. Gernot Göger, München

Die Idee besteht in der Verknüpfung von Kreuzpha-senmodulation in einem optisch nichtlinearen Medi-um und einem interferometrischen Filter zur Erzeu-gung einer� leistungsabhängigen� spektralen� Verkip-pung der Transmissionscharakteristik.

Bei� der� Übertragung� von� WDM-Signalen� (Wave-length� Division� Multiplexing) wechselwirken dieeinzelnen Kanäle miteinander über optische Nichtli-nearitäten der Faser. Selbst- und Kreuzphasenmodu-lation� erhalten� die� Einkanalleistungen;� Vierwellen-mischen verändert sie nur schwach und unsystema-tisch.� Durch� stimulierte� Ramanstreuung� (SRS) er-folgt jedoch ein ausschließlich unidirektionaler Ener-gietransfer� von� höherfrequenten auf niedrigerfre-quente Kanäle, der eine Verkippung des Wellenlän-genkamms zur Folge hat. Die resultierende Steigunghängt von der integralen eingekoppelten Signalinten-sität, der spektralen Breite des Übertragungsbandes,dem materialspezifischen� Raman-Koeffizienten� derÜbertragungsfaser und ihrer effektiven Länge ab.

Bei statischen WDM-Netzen wird diese Verkippungbisher aktiv durch optische Filter mit ms-Regelzeitenkompensiert, um über den genutzten Wellenbereichein gleichmäßiges optisches Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu gewährleisten. In dynamischen trans-parenten Netzen überträgt sich wegen der schnellenReaktionszeit der SRS eine Änderung der Kanalzahl(durch Systemausfall, dynamisches Routing oder beiPaketvermittlung)� unmittelbar� auf� die� Neigung� desWDM-Kamms. Transienten erhöhter Einkanal-Leistung� können,� da� die� Entscheiderschwelle derEmpfängerelektronik� nicht� schneller� als innerhalbeiniger Millisekunden nachgeführt wird, zu Bitfeh-lern und� im� schlimmsten� Fall� zur� Zerstörung� derEmpfängerdiode führen. Diese Leistungstransientenkönnen mit Hilfe der hier vorgestellten Anordnungpassiv auf einer Sub-s-Zeitskala ausgeglichenwerden.

Bisherige� Lösungsansätze,� wie� die� Neigung� desWDM-Kammes� durch� Messung� der� einzelnen Ka-nalleistungen� an� einem� Monitorport� zu bestimmenund aus ihr die Ansteuerungsgrößen für das Gain-Tilt-Filter zu berechnen, oder einen Füll-Laser au-ßerhalb� des� Signalfrequenzbandes� zusammen mitdem Nutzsignal zu übertragen und dessen Leistungelektronisch derart zu regeln, dass die Summe ausFüll- und Signal-Laserleistung konstant bleibt, lösendas Problem nur unzureichend.

Siemens� Technik Report� � � � � Jahrgang 5� Nr.18� � � � � August 2002

Information / Kommunikation

Das vorliegende� Gerät� übersetzt� Variationen� derEingangsleistungen� über� XPM� in einem optischnichtlinearen Element, das Teil eines Interferenzfil-ters ist, in eine neue Transmissionscharakteristik, dieder Ramanverkippung genau entgegengerichtet ist. InAbstimmung� auf� die� physikalischen� Parameter derFaserspanne wird der Arbeitspunkt einm...