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Regelung von variablen optischen Abschwaechern in der DWDM-Datenuebertragung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000124205D
Original Publication Date: 2005-May-20
Included in the Prior Art Database: 2005-May-20
Document File: 2 page(s) / 155K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Mit Hilfe eines Mikrocomputers koennen spannungsgesteuerte variable optische Abschwaecher, sog. MEMS VOA (MEMS: Micro-Electro-Mechanical System, VOA: variable optische Abschwaecher), in der DWDA (Dense Wavelength Division Multiplexing) Datenuebertragung geregelt werden. Dabei wird der Zielabschwaechungswert (tA) genau und ohne deutliche Ueberschwinger in einem weiten Betriebstemperaturbereich (-5°C bis +70°C) eingestellt. Jeder MEMS VOA besitzt eine individuelle Abhaengigkeit zwischen Abschwaechung und Spannung. Diese Abhaengigkeit ist eine lineare, ebenfalls individuelle Funktion der Temperatur. Jedoch liefert der jeweilige Hersteller zu jedem MEMS VOA eine Tabelle mit Datenpunkten, die nur fuer 25°C gueltig ist. Ein zweites technisches Problem stellt die begrenzte Rechenleistung des Mikrocomputers dar, durch den ohne grosse Zeitverzoegerungen bis zu 20 VOAs gesteuert werden sollen. Pro VOA stehen somit nur wenige Regelschritte zur Verfuegung. Der gewuenschte Zielabschwaechungswert (tA) der MEMS VOAs wird nunmehr in wenigen Schritten, von dem Mikrocomputer gesteuert, ueber eine variable DC-Spannung eingestellt. Die Schritte und das Erreichen des Zielwertes werden mit zwei Monitordioden ueberwacht. Eine Monitordiode ist im optischen Pfad vor und eine hinter dem VOA platziert (siehe Abb. 1).

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Regelung von variablen optischen Abschwaechern in der DWDM- Datenuebertragung

Idee: Peer Oliver Kellermann, AT-Wien

Mit Hilfe eines Mikrocomputers koennen spannungsgesteuerte variable optische Abschwaecher, sog. MEMS VOA (MEMS: Micro-Electro-Mechanical System, VOA: variable optische Abschwaecher), in der DWDA (Dense Wavelength Division Multiplexing) Datenuebertragung geregelt werden. Dabei wird der Zielabschwaechungswert (tA) genau und ohne deutliche Ueberschwinger in einem weiten Betriebstemperaturbereich (-5°C bis +70°C) eingestellt. Jeder MEMS VOA besitzt eine individuelle Abhaengigkeit zwischen Abschwaechung und Spannung. Diese Abhaengigkeit ist eine lineare, ebenfalls individuelle Funktion der Temperatur. Jedoch liefert der jeweilige Hersteller zu jedem MEMS VOA eine Tabelle mit Datenpunkten, die nur fuer 25°C gueltig ist. Ein zweites technisches Problem stellt die begrenzte Rechenleistung des Mikrocomputers dar, durch den ohne grosse Zeitverzoegerungen bis zu 20 VOAs gesteuert werden sollen. Pro VOA stehen somit nur wenige Regelschritte zur Verfuegung.

Der gewuenschte Zielabschwaechungswert (tA) der MEMS VOAs wird nunmehr in wenigen Schritten, von dem Mikrocomputer gesteuert, ueber eine variable DC-Spannung eingestellt. Die Schritte und das Erreichen des Zielwertes werden mit zwei Monitordioden ueberwacht. Eine Monitordiode ist im optischen Pfad vor und eine hinter dem VOA platziert (siehe Abb. 1).

Die Signale der Monitordioden werden mit Analog/Digital-Wandlern fuer den Mikrocomputer aufbereitet und liefern durch ihre errechnete Differenz einen Messwert fuer die momentane Abschwaechung (cA). Die ersten beiden Schritte sind ungefaehr gleich gross. Die Auswertung des ersten Schrittes wird zur Bestimmung des zweiten Schrittes herangezogen. Ein dritter Schritt, in den die Auswertung der ersten beiden Schritte einfliesst, dient der abschliessenden Nachregelung. Die an den VOA anzulegende Spannung wird mit Hilfe von Relationen aus der Herstellertabelle und durch Messung des Istzustandes (cA) ermittelt.

In Abbildung 2 ist dieses Verfahren detailliert dargestellt.

a) Zunaechst wird der Istzustand bei der angelegten Spannung (cV0) gemessen. Dies ergibt cA0. cV0 entspricht bei 25°C dem Wert sA0 (= standardisierte Abschwaechung, ermittelt aus der VOA Tabelle und linearer Interpolation).

b) Die erste Haelfte der gewuenschten Aenderung in der Abschwaechung ist DA = (tA - cA) / 2. Der Spannungswert (cV1) zugehoerig zur standardisierten Abschwaechung sA0 + DA wird dazu mit Hilfe der auf der Baugruppe gespeicherten Tabelle und linearer Interpolation zwischen den Datenpunkten...