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Methode, um in optischen Netzen das Problem von Spectral Hole Burning (SHB) in EDFAs zu vermeiden

IP.com Disclosure Number: IPCOM000126645D
Original Publication Date: 2005-Aug-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Aug-25
Document File: 1 page(s) / 23K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Erbium dotierte Faserverstaerker (EFDA - Erbium Doped Fiber Amplifier) dienen in der Uebertragungstechnik der Verstaerkung optischer Signale, ohne diese in elektrische Signale umwandeln zu muessen. Die Betriebsfrequenz der Baender C und L liegen ueblicherweise zwischen 1530 nm und 1605 nm. Speziell im C-Band um 1535 nm zeigen EDFAs wegen der dort ausgepraegten inhomogenen Linienverbreiterung Spectral Hole Burning (SHB). Die erste Wellenlaenge (beispielsweise im Bereich von 1535 nm) brennt quasi ein Loch mit ca. 1-2 nm Breite, innerhalb dessen der EDFA-Gewinn fuer weitere Wellenlaengen kleiner ist, als er fuer die alleinstehende erste Wellenlaenge war. Da weitere Wellenlaengen ebenfalls Loecher brennen, wird auch die erste Wellenlaenge, wenn weitere im Umkreis von 2 nm dazukommen, weniger Gewinn erfahren. Im Bereich von 1535 nm ist der Gewinnunterschied ungefaehr 0.5 dB pro EDFA und skaliert linear mit der Anzahl der EDFAs. Der SHB-Effekt ist im gesamten C-Band vorhanden (z.B. bei 1560 nm aber nur noch 0.2 dB pro EDFA und dort ist das Loch wesentlich breiter (ca. 5 nm)).

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Methode, um in optischen Netzen das Problem von Spectral Hole Burning (SHB) in EDFAs zu vermeiden

Idee: Christian Eder, DE-Muenchen

Erbium dotierte Faserverstaerker (EFDA - Erbium Doped Fiber Amplifier) dienen in der Uebertragungstechnik der Verstaerkung optischer Signale, ohne diese in elektrische Signale umwandeln zu muessen. Die Betriebsfrequenz der Baender C und L liegen ueblicherweise zwischen 1530 nm und 1605 nm. Speziell im C-Band um 1535 nm zeigen EDFAs wegen der dort ausgepraegten inhomogenen Linienverbreiterung Spectral Hole Burning (SHB). Die erste Wellenlaenge (beispielsweise im Bereich von 1535 nm) brennt quasi ein Loch mit ca. 1-2 nm Breite, innerhalb dessen der EDFA-Gewinn fuer weitere Wellenlaengen kleiner ist, als er fuer die alleinstehende erste Wellenlaenge war. Da weitere Wellenlaengen ebenfalls Loecher brennen, wird auch die erste Wellenlaenge, wenn weitere im Umkreis von 2 nm dazukommen, weniger Gewinn erfahren. Im Bereich von 1535 nm ist der Gewinnunterschied ungefaehr 0.5 dB pro EDFA und skaliert linear mit der Anzahl der EDFAs. Der SHB-Effekt ist im gesamten C-Band vorhanden (z.B. bei 1560 nm aber nur noch 0.2 dB pro EDFA und dort ist das Loch wesentlich breiter (ca. 5 nm)).

Dieser Effekt fuehrt nun zu grossen dynamischen Problemen, wenn in einem optischen Netz beliebig Kanaele dynamisch geschaltet werden, da sich der Gewinn je nach Vorhandensein von Nachbarkanaelen sehr stark aendert. Das fuehrt nach einigen EDFAs zu grossen Leistungsspruengen, so dass das Signal entweder zu stark nichtlinear verzerrt wird oder zu stark im Rauschen versinkt. Die Bitfehlerrate steigt stark an oder das Signal verliert die Rahmensynchronisierung.

Durch ein Ausnutzen der Eigenschaften des SHB-Effektes kann das Problem geloest werden. Wenn vor einem OADM (Optical Add/Drop Multiplexer) eine Strecke ausfaellt oder Kanaele weggeschaltet werden, dann bestehen zwei Moeglichkeiten fuer die uebriggebliebenen Kanaele. Entweder es bleibt ein einziger Kanal uebrig oder es...