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Messgeraet zur Messung der Dispersion zweiter Ordnung (Dispersionssteigerung)

IP.com Disclosure Number: IPCOM000031182D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 10 (2004-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Oct-25
Document File: 4 page(s) / 381K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Mit wachsenden Symbolraten optischer Datenuebertragungssysteme, sei es durch die Verwendung hoeherer Symbolraten fuer die einzelnen Kanaele eines WDM (Wavelength Division Multiplexing) Systems oder auch durch die wachsende Kanalzahl dieser Systeme, gewinnt die Dispersion zweiter Ordnung („Slope“) der zur Uebertragung verwendeten Glasfasern zunehmend an Bedeutung. Die genaue Kompensation der Dispersion zweiter Ordnung ist zwar derzeit fuer sehr hochbitratige Systeme mit beispielsweise 160 Gbit/s auf einer Wellenlaenge notwendig, die Kenntnis des Wertes der Dispersion zweiter Ordnung einer Glasfaseruebertragungsstrecke ist aber auch bei DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Systemen mit 10 Gbit/s und grosser Kanalzahl notwendig. Derzeit verfuegbare Dispersionsmessgeraete zur Messung der Dispersion erster Ordnung koennen ebenfalls Dispersion zweiter Ordnung messen, indem die Messergebnisse der Dispersion erster Ordnung numerisch nach der Messwellenlaenge abgeleitet werden. Die auf diese Weise ermittelten Ergebnisse sind jedoch nicht befriedigend praezise.

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S

Messgeraet zur Messung der Dispersion zweiter Ordnung (Dispersionssteigerung)

Idee: Dr. Gottfried Lehman, DE-Muenchen; Dr. Harald Rohde, DE-Muenchen; Wolfgang Schairer,

DE-Muenchen

Mit wachsenden Symbolraten optischer Datenuebertragungssysteme, sei es durch die Verwendung hoeherer Symbolraten fuer die einzelnen Kanaele eines WDM (Wavelength Division Multiplexing) Systems oder auch durch die wachsende Kanalzahl dieser Systeme, gewinnt die Dispersion zweiter Ordnung ("Slope") der zur Uebertragung verwendeten Glasfasern zunehmend an Bedeutung. Die genaue Kompensation der Dispersion zweiter Ordnung ist zwar derzeit fuer sehr hochbitratige Systeme mit beispielsweise 160 Gbit/s auf einer Wellenlaenge notwendig, die Kenntnis des Wertes der Dispersion zweiter Ordnung einer Glasfaseruebertragungsstrecke ist aber auch bei DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Systemen mit 10 Gbit/s und grosser Kanalzahl notwendig.

Derzeit verfuegbare Dispersionsmessgeraete zur Messung der Dispersion erster Ordnung koennen ebenfalls Dispersion zweiter Ordnung messen, indem die Messergebnisse der Dispersion erster Ordnung numerisch nach der Messwellenlaenge abgeleitet werden. Die auf diese Weise ermittelten Ergebnisse sind jedoch nicht befriedigend praezise.

Die nachfolgende Idee beschreibt eine Apparatur zur Messung der Dispersion zweiter Ordnung einer Glasfaseruebertragungsstrecke, mit der im Vergleich zu bisher erhaeltlichen Messgeraeten sich die Praezision der Messung erheblich steigern laesst. Zudem laesst sich die Geschwindigkeit der Dispersionsmessung mit dieser neuartigen Apparatur wesentlich erhoehen.

Die Idee beruht auf der Messung der durch Dispersion zweiter Ordnung hervorgerufenen Verzerrung eines ultrakurzen Laserpulses von ca. 2 ps (Picosekunde) Dauer. Aus der gemessenen Pulsform laesst sich der Wert der Dispersion zweiter Ordnung der Uebertragungsstrecke bestimmen. Voraussetzung fuer eine hohe Messgenauigkeit ist die vollstaendige Kompensation der chromatischen Dispersion (1. Ordnung). Diese Kompensation kann entweder mit Hilfe genau abgestimmter Dispersionskompensationsmodule geschehen oder automatisch mit einem einstellbaren Dispersionskompensationselement. Letztere Methode hat den Vorteil, dass praktisch als Nebeneffekt die Dispersion erster Ordnung bestimmt werden kann.

In Abbildung 2 sind beispielhaft drei Pulsformen gezeigt, wie sie nach einer Glasfaserstrecke aussehen koennen. Die Dispersion ist wie angegeben vollstaendig kompensiert, die Dispersion 2. Ordnung betraegt -5, 0 und 5 ps/nm2. Die neuartige Apparatur (siehe Abb. 1) kann nun die Pulsverzerrung, insbesondere die Hoehe und zeitliche Lage der durch die Dispersion 2. Ordnung hervorgerufenen Nebenmaxima, bestimmen. Da die Messung mit sehr grosser zeitlicher Genauigkeit erfolgen muss, ist ein optisches Abtasten der ankommenden Pulsform notwendig. Ein Pulslaser sendet Laserpulse mit einer Dauer von ca. 2 ps aus. Die Wellenlaenge entspricht der Wellenlaenge, in welcher der...