DE102009043135A1 - Optical filter unit for optical transmission systems, has compensation filter, detector and evaluation unit, where compensation output and two balanced monitor outputs are provided for monitoring signal quality and filter settings - Google Patents

Optical filter unit for optical transmission systems, has compensation filter, detector and evaluation unit, where compensation output and two balanced monitor outputs are provided for monitoring signal quality and filter settings Download PDF

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Niels Neumann
Michael Haas
Christian G. Schäffer
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Technische Universitaet Dresden
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Technische Universitaet Dresden
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Abstract

The optical filter unit (8) has a compensation filter (9), a detector and an evaluation unit (7). A compensation output (15) and two balanced monitor outputs (16,17) are provided for monitoring the signal quality and filter settings. A transmission line signal (18) spans on the input side of three different delay paths of the compensation filter. The information for monitoring coordination of the compensation filter is realized independently by control unit (24).

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Filtereinheit mit integrierter Überwachung der Signalgüte in optischen Übertragungssystemen mit Wellenlängenmultiplex oder Hochgeschwindigkeitsleitungen für Internetverbindungen, enthaltend ein Kompensationsfilter und zumindest einen Detektor sowie eine Auswerteeinheit.The invention relates to an optical filter unit with integrated monitoring of the signal quality in optical transmission systems with wavelength division multiplex or high-speed lines for Internet connections, comprising a compensation filter and at least one detector and an evaluation unit.

Ein in 1 dargestelltes herkömmliches optisches Übertragungssystem 1 besteht aus einem Sender 2, einer Übertragungsstrecke 3 mit einem Filter 4 und einem Detektor 5, dem eine Datenrückgewinnungseinheit 32, die zumindest einen digitalen Signalprozessor 6 und eine Auswerteeinheit 7 enthält, nachgeschaltet ist. Die Übertragungsstrecke 3 arbeitet im Wellenlängenmultiplex und verursacht Störungen, die das übertragene Signal degradieren.An in 1 illustrated conventional optical transmission system 1 consists of a transmitter 2 , a transmission link 3 with a filter 4 and a detector 5 which a data recovery unit 32 containing at least a digital signal processor 6 and an evaluation unit 7 contains, is downstream. The transmission link 3 works in wavelength division multiplexing, causing interference that degrades the transmitted signal.

Deshalb ist eine Überwachung – ein Monitoring – von Güteparametern des übertragenen Signals notwendig.Therefore, a monitoring - monitoring - of quality parameters of the transmitted signal is necessary.

Als Filtereinheit 8 wird die bauelementebedingte Kombination von Filter 4, Detektor 5, digitalem Signalprozessor 6 und Auswerteeinheit 7 angesehen, zwischen denen ein Signalzusammenspiel vorhanden ist.As a filter unit 8th becomes the component-related combination of filters 4 , Detector 5 , digital signal processor 6 and evaluation unit 7 between which signal interplay exists.

Für die Filtereinheit 8 gemäß 1 mit dem Monitoring der Güteparameter wird das Verfahren der elektronischen Entzerrung eingesetzt, wobei in der Filtereinheit 8

  • – die elektronische Entzerrung mittels des digitalen Signalprozessors 6 durchgeführt wird und die Filtereinheit 8 nicht mehrkanalfähig ist, da sie hinter dem Kanalfilter betrieben werden muss,
  • – die elektronische Entzerrung einen hohen Energieverbrauch hat, der mit der Kanaldatenrate durch hohe Taktraten steigt und durch die Verarbeitungsleistung und die Geschwindigkeit der elektronischen Bauteile begrenzt ist, wobei
  • – der Einsatzort auf der Auswerteeinheit (Rx) 7 beschränkt ist,
wie in der Druckschrift McGhan: Electronic Dispersion Compensation, OFC 2006, Paper OWK1, Tutorial beschrieben ist.For the filter unit 8th according to 1 with the monitoring of the quality parameters, the method of electronic equalization is used, wherein in the filter unit 8th
  • - the electronic equalization by means of the digital signal processor 6 is performed and the filter unit 8th is not multi-channel capable, since it must be operated behind the channel filter,
  • - The electronic equalization has a high energy consumption, which increases with the channel data rate by high clock rates and is limited by the processing power and the speed of the electronic components, wherein
  • - the location on the evaluation unit (Rx) 7 is limited
as described in McGhan: Electronic Dispersion Compensation, OFC 2006, Paper OWK1, Tutorial.

Die Signalgüte/die Signalqualität ist derart definiert, dass die Symbole am Empfänger fehlerfrei voneinander unterschieden werden können.The signal quality / signal quality is defined such that the symbols at the receiver can be distinguished from each other without error.

Die Güteparameter eines übertragbaren optischen Signals sind optisches Signal-zu-Rauschverhältnis (OSNR), Augenöffnung, Q-Faktor. Sie werden u. a. beeinflusst durch Dispersion und Rauschen.The quality parameters of a transmittable optical signal are optical signal-to-noise ratio (OSNR), eye aperture, Q-factor. You will u. a. influenced by dispersion and noise.

Andererseits erfolgte herkömmlich anstelle eines Kanalfilters 4 mit elektronischer Entzerrung eine Nutzung eines optischen Kompensationsfilters 9 zur Entzerrung, eine Auskopplung von Signalbestandteilen oder eine Nutzung der Empfänger-Bitfehlerrate, um iterativ die dem Filter 4 zugeordneten Filterkoeffizienten κ einzustellen.On the other hand, conventionally, instead of a channel filter 4 with electronic equalization use of an optical compensation filter 9 for equalization, extraction of signal components, or use of the receiver bit error rate to iteratively match the filter 4 set filter coefficients κ set.

Der Empfang der Signale erfolgt mittels Photodioden 5 und der Auswerteeinheit 7.The signals are received by means of photodiodes 5 and the evaluation unit 7 ,

In 2a ist dem Kompensationsfilter 9 der Detektor 5 sowie die Auswerteeinheit 7, von der aus eine Rückkopplungssignalleitung 10 zum Kompensationsfilter 9 gerichtet ausgeht, in Reihenfolge nachgeordnet.In 2a is the compensation filter 9 the detector 5 as well as the evaluation unit 7 , from which a feedback signal line 10 to the compensation filter 9 emanating, arranged in order.

In 2b sind abzweigende Verbindungen vor und hinter dem Kompensationsfilter 9 für die optische und elektronische Verarbeitung in einer Auswerteeinheit 7 zur Analyse vorhanden. Eine Datenrückgewinnung ist nicht vorhanden.In 2 B are branching connections in front of and behind the compensation filter 9 for the optical and electronic processing in an evaluation unit 7 available for analysis. There is no data recovery.

Die Nachteile der Lösungen mit einem Kompensationsfilter 9 bestehen darin, dass

  • – zur Überwachung – zum Monitoring – ein komplizierter Aufbau des optischen Kompensationsfilters 9 erforderlich ist,
  • – eine schwierige Einstellung des optischen Kompensationsfilters 9 vorhanden ist, da nur die Bitfehlerrate als Kriterium vorhanden ist und die Einstellung probiert werden muss,
  • – die elektronische Entzerrung dabei nicht mehrkanalfähig ist,
  • – die elektronische Entzerrung einen hohen Energieverbrauch hat, der mit der Kanaldatenrate steigt, bedingt durch hohe Taktraten, und durch die Verarbeitungsleistung und die Geschwindigkeit der elektronischen Bauteile begrenzt ist,
  • – der Einsatzort dabei auf die Auswerteeinheit 7 beschränkt ist.
The disadvantages of the solutions with a compensation filter 9 consist in that
  • - for monitoring - for monitoring - a complicated structure of the optical compensation filter 9 is required,
  • - a difficult setting of the optical compensation filter 9 is present, since only the bit error rate is present as a criterion and the setting must be tried
  • - the electronic equalization is not multi-channel capable,
  • The electronic equalization has a high energy consumption, which increases with the channel data rate, is limited by high clock rates, and is limited by the processing power and the speed of the electronic components,
  • - The place of use on the evaluation unit 7 is limited.

In den schematischen Schaltungen der 2a, 2b sind jeweils eine lineare Detektion vorhanden.In the schematic circuits of 2a . 2 B each have a linear detection available.

In den 2a, 2b und in 3 sind optische Filter als Kompensationsfilter in Übertragungssystemen vorhanden, die als Faser-Bragg-Gitter in der Druckschrift US 2004/0037505 A1 , als Arrayed Waveguide Gratings in der Druckschrift US 7,403,682 B1 und als optische Delay-Line-Filter (seriell, parallel) in der Druckschrift US 7,106,923 B1 sowie in den Druckschriften US 7,536,108 B2 und US 6,370,300 B1 angegeben und beschrieben sind.In the 2a . 2 B and in 3 For example, optical filters exist as compensation filters in transmission systems that are referred to as fiber Bragg gratings in the document US 2004/0037505 A1 , as Arrayed Waveguide Gratings in the publication US Pat. No. 7,403,682 B1 and as optical delay line filters (serial, parallel) in the document US Pat. No. 7,106,923 B1 as well as in the publications US 7,536,108 B2 and US 6,370,300 B1 are specified and described.

Die Probleme dieser Lösungen bestehen darin, dass eine schwierige Einstellung der optischen Kompensationsfilter 9 vorhanden ist, da nur die Bitfehlerrate als Kriterium vorhanden ist und die Einstellung iterativ oder mit Heuristiken vorgenommen werden muss, wobei die Einstellung langsam erfolgt und dabei keine garantierte Konvergenz gegeben ist.The problems of these solutions are that a difficult setting of the optical compensation filters 9 is present, since only the bit error rate is present as a criterion and the Setting must be made iteratively or with heuristics, the setting is slow and there is no guaranteed convergence.

Des Weiteren weisen die Kompensationsfilter 9 einen komplizierten Aufbau auf, wobei ein Teil des übertragenen Signals vor und/oder nach dem Kompensationsfilter 9 abgezweigt werden muss, was eine zusätzliche Implementierung eines Analysefilters sowie optischer und elektronischer Komponenten für eine elektronische Auswerteeinheit 7 bedingen.Furthermore, the compensation filters 9 a complicated structure, wherein a part of the transmitted signal before and / or after the compensation filter 9 which is an additional implementation of an analysis filter as well as optical and electronic components for an electronic evaluation unit 7 require.

Zur Aufnahme der Signale und zu deren weiterer Verarbeitung können nach dem Stand der Technik eine lineare Detektion und eine nichtlineare Detektion eingesetzt werden, wie in den folgenden Druckschriften Inui et al.: 160 Gbit/s Adaptive Dispersion Equalization using an asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 23, No. 6, S. 2038 ff. und Wielandy et al.: Demonstration of automatic dispersion control for 160 Gbit/s transmission over 275 km of deployed fibre, Electronics Letters vom 27.05.2004, Vol. 40, No. 11 , beschrieben ist.For recording the signals and for their further processing, according to the prior art, a linear detection and a non-linear detection can be used, as in the following documents Inui et al .: 160 Gbps Adaptive Dispersion Equalization Using Asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 6, p. 2038 ff. and Wielandy et al .: Demonstration of automatic dispersion control for 160 Gbps transmission over 275 km of deployed fiber, Electronics Letters of 27.05.2004, Vol. 11 , is described.

Die in 3 angegebene nichtlineare Detektion, die in den oben angegebenen Druckschriften beschrieben ist, liefert ein übertragenes Ausgangssignal proportional zur Pulsbreite bei gleicher Leistung, wobei die vorhandene Dispersion DSignal die Pulse verbreitert. Somit erfolgt eine Dispersionsschätzung über die nichtlineare Detektion, wobei sich die positive Dispersion +D und die negative Dispersion –D in gleichem Maße verbreitern.In the 3 The non-linear detection described in the above-cited references provides a transmitted output signal proportional to the pulse width for the same power, with the existing dispersion D signal widening the pulses. Thus, a dispersion estimate is made via the non-linear detection, whereby the positive dispersion + D and the negative dispersion -D widen to the same extent.

Dabei ist das Vorzeichen – plus/minus – der Dispersion D nicht direkt bestimmbar. Es ergibt sich ein differenzieller Aufbau:The sign - plus / minus - of the dispersion D can not be determined directly. This results in a differential structure:

Ein Aufteilen des einfallenden Signales DSignal in einen Pfad 11 mit positiver Zusatzdispersion +D und einen Pfad mit negativer Zusatzdispersion –D, wobei sich je nach Vorzeichen der Dispersion D die Pulsbreite im Pfad 11 mit positiver Zusatzdispersion +D oder im Pfad 12 mit negativer Zusatzdispersion –D verringert und sich aus der Differenz der Signale im Pfad 11 mit positiver Dispersion Pn1 und im Pfad 12 mit negativer Dispersion Pn2 das Vorzeichen ergibt, wie in der Druckschrift Inui et al.: 160 Gbit/s Adaptive Dispersion Equalization using an asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 23, No. 6, S. 2038 ff. beschrieben ist.Splitting the incident signal D signal into a path 11 with positive additional dispersion + D and a path with negative additional dispersion -D, whereby, depending on the sign of the dispersion D, the pulse width in the path 11 with positive additional dispersion + D or in the path 12 with negative additional dispersion -D decreases and from the difference of the signals in the path 11 with positive dispersion P n1 and in the path 12 with negative dispersion P n2 gives the sign, as in the document Inui et al .: 160 Gbps Adaptive Dispersion Equalization Using Asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 6, p. 2038 ff. is described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Filtereinheit mit integrierter Überwachung der Signalgüte in optischen Übertragungssystemen anzugeben, die derart geeignet aufgebaut ist, dass die Signalstörungen kompensiert werden und zugleich die Kompensationsfunktion, insbesondere die Abstimmung auf Kanalraster überwacht wird. Es soll der Aufbau der Filtereinheit und darin insbesondere das Kompensationsfilter vereinfacht werden, um mit der Baugruppe eine Abstimmung des Kompensationsfilters auf einem WDM-Kanal und eine Kompensation von Störungen autonom realisieren zu können. Außerdem soll ein darauf abgestimmter Regelalgorithmus angegeben werden.The invention has for its object to provide an optical filter unit with integrated monitoring of the signal quality in optical transmission systems, which is constructed so suitable that the signal interference can be compensated and at the same time the compensation function, in particular the vote on channel spacing is monitored. It is intended to simplify the structure of the filter unit and, in particular, the compensation filter in order to be able to autonomously realize with the module a compensation of the compensation filter on a WDM channel and a compensation of disturbances. In addition, a matching control algorithm should be specified.

Die Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die optische Filtereinheit mit integrierter Überwachung der Signalgüte in optischen Übertragungssystemen mit Wellenlängenmultiplex oder Hochgeschwindigkeitsleitungen für Internetverbindungen, enthaltend ein Kompensationsfilter und zumindest einen Detektor sowie einer Auswerteeinheit, besitzt gemäß Kennzeichenmerkmal des Patentanspruchs 1The invention is solved by the features of claim 1. The optical filter unit with integrated monitoring of the signal quality in optical transmission systems with wavelength division multiplex or high-speed lines for Internet connections, comprising a compensation filter and at least one detector and an evaluation unit, has according to the characterizing feature of patent claim 1

  • – im Kompensationsfilter ausgangsseitig neben dem Kompensationsausgang entsprechend zur Kanalmitte mindestens zwei symmetrische Monitor-Ausgänge zur Überwachung der Signalgüte und Filtereinstellung vorhanden sind,- at least two symmetrical monitor outputs for monitoring the signal quality and filter setting are present in the compensation filter on the output side next to the compensation output corresponding to the middle of the channel,
  • – wobei das Übertragungsstreckensignal eingangs über mindestens drei unterschiedlich verzögerte Pfade des Kompensationsfilters läuft, das zumindest im Ausgangsbereich einen 3×3-Koppler aufweist,Wherein the transmission path signal initially passes over at least three differently delayed paths of the compensation filter, which has a 3 × 3 coupler at least in the output region,
  • – wobei an den Monitor-Ausgängen des 3×3-Kopplers eine Detektion vorgesehen ist und- Wherein detection is provided at the monitor outputs of the 3 × 3 coupler and
  • – mittels der Informationen aus dem Monitoring die Abstimmung des Kompensationsfilters mittels einer der Detektion nachfolgenden Steuereinheit im Rahmen der Auswerteeinheit autonom realisierbar ist.- By means of the information from the monitoring, the tuning of the compensation filter by means of a detection of the subsequent control unit in the evaluation unit is autonomously realized.

Das Kompensationsfilter kann als ein Mach-Zehnder-Interferometer, insbesondere als ein Delay-Line-Filter ausgebildet sein.The compensation filter may be designed as a Mach-Zehnder interferometer, in particular as a delay line filter.

Die Detektion kann als lineare Detektion und/oder als nichtlineare Detektion ausgebildet sein.The detection may be formed as a linear detection and / or as a non-linear detection.

Das optische Kompensationsfilter mit integrierter Überwachung der Signalgüte in optischen Übertragungssystemen im Rahmen der optischen Filtereinheit besitzt

  • – neben dem Kompensationsausgang entsprechend zur Kanalmitte fm ausgebildete symmetrische Monitor-Ausgänge mit einer Übertragungsfunktion Hmon1 am ersten Monitor-Ausgang und einer Übertragungsfunktion Hmon2 am zweiten Monitor-Ausgang nach der Gleichung Hmon1(fm + f) = Hmon2(fm – f) (1) zur Überwachung der Signalqualität und der Filtereinstellung besitzt, wobei fm die Frequenz in der Kanalmitte und f eine beliebige Frequenz des Signals ist,
  • – wobei an den Monitor-Ausgängen eine nichtlineare Detektion und/oder eine lineare Detektion vorgesehen sind,
  • – wodurch die Lage des Kompensationsfilters in Bezug auf das Kanalraster einschätzbar ist, wobei die Regelung auf dem ersten Monitorausgang minus dem zweiten Monitorausgang = 0 ist und die Richtung durch den Anstieg determiniert ist und
  • – wodurch die Störgrößen des übertragenen Signals messbar sind.
The optical compensation filter with integrated monitoring of the signal quality in optical transmission systems in the context of the optical filter unit has
  • - In addition to the compensation output corresponding to the channel center f m trained symmetrical monitor outputs with a transfer function H mon1 at the first monitor output and a transfer function H mon2 at the second monitor output according to the equation H mon1 (f m + f) = H mon2 (f m -f ) (1) for monitoring the signal quality and the filter setting, where f m is the frequency in the Channel center and f is any frequency of the signal,
  • Wherein a non-linear detection and / or a linear detection are provided at the monitor outputs,
  • - whereby the position of the compensation filter with respect to the channel grid can be estimated, the control on the first monitor output minus the second monitor output = 0 and the direction is determined by the rise and
  • - By which the disturbances of the transmitted signal can be measured.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass eine Filtereinheit vorhanden ist, dessen Filter sowohl Störungen kompensieren kann als auch Informationen liefert, die zur Abstimmung des Kompensationsfilters genutzt werden. Die Funktionalität der Kompensation von Signalstörungen und die Monitoring-Funktionalität beeinflussen sich gegenseitig. Durch mindestens zwei Monitoring-Ausgänge mit zur Kanalmitte symmetrischen Übertragungsfunktionen stehen genügend Informationen zur Verfügung, um das Kompensationsfilter deterministisch abzustimmen. Die Kompensationsfunktionalität bleibt dabei erhalten.The advantages of the invention are that there is a filter unit whose filter can both compensate for disturbances and provide information that is used to tune the compensation filter. The functionality of the compensation of signal interference and the monitoring functionality influence each other. At least two monitoring outputs with transfer functions symmetrical to the middle of the channel provide enough information to deterministically tune the compensation filter. The compensation functionality is retained.

Es wird dadurch

  • – eine einfache und autonome Abstimmbarkeit des optischen Kompensationsfilters mit
  • – einer Abstimmung auf das Kanalraster
  • – einer Abstimmung auf die Kompensationsfunktion in Bezug auf die Streckenstörungen sowie
  • – eine deterministische Einstellung erreicht.
It gets it
  • A simple and autonomous tunability of the optical compensation filter with
  • - a vote on the channel grid
  • - a vote on the compensation function in terms of the route noise as well
  • - reached a deterministic setting.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.Further developments and advantageous embodiments of the invention are specified in further subclaims.

Die Erfindung wird mittels eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen näher erläutert:The invention will be explained in more detail by means of an embodiment with reference to drawings:

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung der elektronischen Kompensation nach dem Stand der Technik, 1 a schematic representation of the electronic compensation according to the prior art,

2 schematische Darstellungen von optischen Kompensationen nach dem Stand der Technik, wobei 2 schematic representations of optical compensations according to the prior art, wherein

2a eine Kompensationsdarstellung mit iterativer Einstellung und 2a a compensation representation with iterative attitude and

2b eine Kompensationsdarstellung mit abgezweigtem Nutzsignal zeigen, 2 B show a compensation representation with branched useful signal,

3 eine schematische Darstellung mit nichtlinearer Detektion nach dem Stand der Technik, 3 a schematic representation with non-linear detection according to the prior art,

4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Filtereinheit, 4 a schematic representation of the filter unit according to the invention,

5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen optischen Kompensationsfilters mit symmetrischen Monitor-Ausgängen, 5 a schematic representation of an optical compensation filter according to the invention with symmetrical monitor outputs,

6 ein Flussdiagram für den Ablauf einer Filtersteuerung mit linearer Detektion, 6 a flow diagram for the sequence of a filter control with linear detection,

7 Leistungs-Frequenz-Kurven, 7 Load frequency curves

8 ein Flussdiagramm für den Ablauf einer Filtersteuerung mit nichtlinearer Detektion, 8th a flowchart for the sequence of a filter control with non-linear detection,

9 eine schematische Darstellung eines Filtereinheit mit einer Schaltungs-Kombination aus linearer Detektion und nichtlinearer Detektion und 9 a schematic representation of a filter unit with a circuit combination of linear detection and non-linear detection and

10 ein Flussdiagramm für den Ablauf einer Filtersteuerung mit linearer Detektion und nichtlinearer Detektion gemäß 9. 10 a flowchart for the flow of a filter control with linear detection and non-linear detection according to 9 ,

Im Folgenden werden die 4, 5 gemeinsam betrachtet.The following are the 4 . 5 considered together.

In 4 ist eine allgemeine schematische Strukturstellung der erfindungsgemäßen optischen Filtereinheit 8 gezeigt, die besteht aus einem Kompensationsfilter 9 mit einem Kompensationsausgang 15 und mit mindestens zwei Monitor-Ausgängen 16, 17, wobei die Monitor-Ausgänge 16, 17 zueinander symmetrisch und mit einer Auswerteeinheit 7 verbunden sind, in der Baugruppen für eine Auswertung mit linearer Detektion 23a und/oder nichtlinearer Detektion 23b sowie einer auf die Symmetrie der Monitor-Ausgänge 16, 17 abgestimmten, autonomen Steuerung des Kompensationsfilters 9 mittels einer Steuereinheit 24 vorhanden sind.In 4 is a general schematic structural position of the optical filter unit according to the invention 8th shown, which consists of a compensation filter 9 with a compensation output 15 and with at least two monitor outputs 16 . 17 , where the monitor outputs 16 . 17 symmetrical with each other and with an evaluation unit 7 in the modules for evaluation with linear detection 23a and / or nonlinear detection 23b and one on the symmetry of the monitor outputs 16 . 17 coordinated, autonomous control of the compensation filter 9 by means of a control unit 24 available.

In 5 ist eine schematische Darstellung des optischen Kompensationsfilters 9 mit symmetrischen Monitor-Ausgängen 16, 17 gezeigt, wobei in einem Spezialfall ein optisches Filter 2. Ordnung mit zwei Monitor-Ausgängen angegeben ist. Das optische Filter ist ein Kompensationsfilter 9, das aus einem ersten Koppler 22 mit dem Koppelkoeffizienten κ2 und einem zweiten Koppler 25 mit dem Koppelkoeffizienten κ1 besteht, wobei der zweite Koppler 25 eingangsseitig als Eingang drei Signalzuführungen 18 und der erste Koppler 22 ausgangsseitig drei Ausgänge 15, 16, 17 aufweist, wobei der mittlere Ausgang 15 der Kompensationsausgang und die daneben befindlichen Ausgänge 16, 17 symmetrische Monitor-Ausgänge darstellen, wobei zwischen den beiden Kopplern 25, 22 jeweils unterschiedliche Verzögerungsleitungen 19, 20, 21, die die Signalzuführungen 18 und die Ausgänge 15, 16, 17 miteinander verbinden, und die jeweils mit einem Phasenschieber 26, 27, 28 versehen sind.In 5 is a schematic representation of the optical compensation filter 9 with symmetrical monitor outputs 16 . 17 shown, wherein in a special case, a second-order optical filter with two monitor outputs is specified. The optical filter is a compensation filter 9 which consists of a first coupler 22 with the coupling coefficient κ 2 and a second coupler 25 with the coupling coefficient κ 1 , wherein the second coupler 25 on the input side as input three signal feeds 18 and the first coupler 22 on the output side, three outputs 15 . 16 . 17 has, wherein the average output 15 the compensation output and the outputs next to it 16 . 17 represent symmetrical monitor outputs, with between the two couplers 25 . 22 each different delay lines 19 . 20 . 21 that the signal feeds 18 and the outputs 15 . 16 . 17 connect each other, and each with a phase shifter 26 . 27 . 28 are provided.

Die Funktionsweise ist derart ausgebildet, dass

  • – die Wahl der Koppelkoeffizienten κ1, κ2 und der Phasenschieber 26 Φ1, 27 Φ2, 28 Φ3 derart erfolgt, dass eine Symmetrie von erstem Monitor-Ausgang 16 und zweitem Monitor-Ausgang 17 entsteht sowie eine Kompensationsfunktion realisiert wird, wobei die beiden Koppler 22, 25 als identische Koppler κ1 = κ2 = κ eine gleiche Phaseneinstellung Φ1 = Φ3 haben und
  • – die Einstellung der Kompensationsart und des Kompensationsbereiches über die Koppelkoeffizienten κ und die Phasenschieber 16, 27, 28 mit Φ1 = – Φ3 und Φ2 abläuft.
The operation is designed such that
  • - The choice of coupling coefficients κ 1 , κ 2 and the phase shifter 26 Φ 1 , 27 Φ 2 , 28 Φ 3 is such that a symmetry of the first monitor output 16 and second monitor output 17 arises as well as a compensation function is realized, wherein the two couplers 22 . 25 as identical couplers κ 1 = κ 2 = κ have a same phase setting Φ 1 = Φ 3 and
  • - The setting of the compensation type and the compensation range on the coupling coefficients κ and the phase shifter 16 . 27 . 28 with Φ 1 = - Φ 3 and Φ 2 expires.

Das darauf abgestimmte, Symmetrie der Monitor-Ausgänge 16, 17 zum kanalmittigen Kompensationsausgang 15 ausnutzende Auswertungsverfahren zur Steuerung wird folgendermaßen durchgeführt:The matching, symmetry of the monitor outputs 16 . 17 to the channel-centered compensation output 15 exploiting evaluation methods for the control is carried out as follows:

In 6 ist ein Flussdiagramm für den Ablauf einer Filtersteuerung mit linearer Detektion 23a gezeigt, wobei dort eine Auswertung mittels linearer Detektion, z. B. mit einer Kanalzentrierung und einer Anpassung auf die übertragene Leistung angegeben ist, wobei die Zentrierung durch symmetrische Monitorfunktionen an dem ersten Monitor-Ausgang 16 und dem zweiten Monitor-Ausgang 17 erfolgt, wobei

  • – für das Signal in der Kanalmitte mit erstem Monitor-Ausgang 16 – zweitem Monitor-Ausgang 17 = 0 gilt und
  • – für das Signal abseits der Kanalmitte mit erstem Monitor-Ausgang 16 – zweitem Monitor-Ausgang 17 eine Regelgröße proportional zum Frequenzabstand zur Kanalmitte geliefert wird.
In 6 is a flowchart for the flow of a filter control with linear detection 23a shown, where there is an evaluation by means of linear detection, z. B. is indicated with a channel centering and an adjustment to the transmitted power, wherein the centering by symmetrical monitor functions at the first monitor output 16 and the second monitor output 17 takes place, where
  • - for the signal in the middle of the channel with the first monitor output 16 - second monitor output 17 = 0 applies and
  • - for the signal off the middle of the channel with the first monitor output 16 - second monitor output 17 a control variable is supplied proportional to the frequency distance to the center of the channel.

Die Filtersteuerung erfolgt gemäß 6 nach folgendem Verfahren:

  • – Messung der Leistungen P1, P2 an den Monitor-Ausgängen 16, 17,
  • – Auswertung der gemessenen Leistungen P1, P2 in der Auswerteeinheit 7, ob die gemessenen Leistungen P1, P2 kleiner als eine Minimalleistung Pmin mit P1 < Pmin und P2 < Pmin sind,
  • – Feststellung in der Auswerteeinheit 7, ob bei Erfüllung dieser Bedingungen das Kompensationsfilter 9 angepasst ausgebildet ist oder ob bei Nicht-erfüllung dieser Bedingungen der Leistungsunterschied |P1 – P2| größer als ein Leistungs-Grenzwert Pthres mit |P1 – P2| > Pthres ist, so dass eine Zentrierung des Kompensationsfilters 9 mittels der Steuereinheit 24 gemäß der Gleichung Δλ = Δλ(P1 – P2) bei den zugehörigen Phaseneinstellungen nach Gleichung Φ1 = Φ3 = Φ3 (Δλ) durchgeführt wird, oder
  • – Feststellung in der Auswerteeinheit 7, ob der Leistungsunterschied |P1 – P2| kleiner als ein Leistungs-Grenzwert Pthres mit |P1 – P2| < Pthres ist, so dass die Übertragungsfunktion (Φ2 → P1, P2 min) für eine maximale Transmission und der Leistungs-Grenzwert Pthres angepasst werden, so dass eine Zentrierung des Kompensationsfilters 9 mittels der Steuereinheit 24 nach der Gleichung Δλ = Δλ(P1 – P2) bei den zugehörigen Phaseneinstellungen nach Gleichung = Φ3 = Φ3(Δλ) durchgeführt wird.
The filter control takes place according to 6 according to the following procedure:
  • - Measurement of the power P 1 , P 2 at the monitor outputs 16 . 17 .
  • - Evaluation of the measured power P 1 , P 2 in the evaluation unit 7 whether the measured powers P 1 , P 2 are smaller than a minimum power P min with P 1 <P min and P 2 <P min ,
  • - Detection in the evaluation unit 7 , if at fulfillment of these conditions the compensation filter 9 has been adapted or whether the performance difference | P 1 - P 2 | greater than a power limit P thress with | P 1 - P 2 | > P thres is, allowing a centering of the compensation filter 9 by means of the control unit 24 is performed according to the equation Δλ = Δλ (P 1 -P 2 ) at the associated phase settings according to equation Φ 1 = Φ 3 = Φ 3 (Δλ), or
  • - Detection in the evaluation unit 7 whether the power difference | P 1 - P 2 | less than a power limit P thress with | P 1 - P 2 | <P thres is adjusted so that the transfer function (Φ 2 → P 1 , P 2 min) for maximum transmission and the power limit P thres , so that centering of the compensation filter 9 by means of the control unit 24 is carried out according to the equation Δλ = Δλ (P 1 -P 2 ) at the associated phase settings according to equation = Φ 3 = Φ 3 (Δλ).

Die zugehörigen Leistungs-Frequenz-Kurven sind in 7 dargestellt, wobei die Eingangsleistung Pin auf die Verluste L der Struktur, die Ausgangsleistung Pmon1 des ersten Monitor-Ausgangs 16, die Ausgangsleistung Pmon2 des zweiten Monitor-Ausgangs 17 und die Ausgangsleistung Pout des Kompensationsausgangs 15 nach Gleichung Pin – L = Pmon1 + Pmon2 + Pout aufgeteilt wird und wobei die Ausgangsleistungen Pmon1 + Pmon2 in Summe bei Erreichen einer maximalen Kompensationsausgangsleistung Pout minimiert werden müssen.The associated power frequency curves are in 7 illustrated, wherein the input power P in on the losses L of the structure, the output power P mon1 of the first monitor output 16 , the output power P mon2 of the second monitor output 17 and the output power P out of the compensation output 15 is divided according to equation P into -L = P mon1 + P mon2 + P out and wherein the output powers P mon1 + P mon2 must be minimized in total upon reaching a maximum compensation output power P out .

In 8 ist für ein gleiches Kompensationsfilter 9 ein Flussdiagramm für den Ablauf einer Filtersteuerung mit nichtlinearer Detektion 23b angegeben, wobei die Auswertung mittels nichtlinearer Detektion 23b, z. B. mittels einer Dispersionsschätzung erfolgt

  • – durch symmetrische Monitorfunktionen (und damit auch Dispersionsfunktionen) sind die Monitorfunktionen als Aufteilung in D1 = +D-Pfad und D2 = –D-Pfad nutzbar, wobei das Verfahren nicht nur bei dem vorteilhaften +D/–D funktioniert, sondern auch bei unterschiedlichem D1, D2.,
  • – Dispersionsmonitoring durch pulsbreitenabhängiges nichtlineares Signal für die Ausgangsleistungen PN1, PN2.
In 8th is for an equal compensation filter 9 a flowchart for the flow of a filter control with non-linear detection 23b indicated, wherein the evaluation by means of non-linear detection 23b , z. B. by means of a dispersion estimate
  • - By symmetric monitor functions (and thus also dispersion functions), the monitor functions as a division into D 1 = + D-path and D 2 = -D-path can be used, the method not only works in the advantageous + D / -D, but also with different D 1 , D 2 ,
  • Dispersion monitoring by pulse-width-dependent non-linear signal for the output powers P N1 , P N2 .

Die Filtersteuerung erfolgt gemäß 8 nach folgendem Verfahren:

  • – Messung der nichtlinearen Leistungen PN1, PN2 an den Monitor-Ausgängen 16, 17,
  • – Bestimmung der Dispersion D nach der funktionalen Abhängigkeit D = D(PN1, PN2),
  • – Einstellung des Kompensationsfilters 9 auf den Zustand zur Dispersionskompensation nach der funktionalen Abhängigkeit Φ2 = Φ2(D).
The filter control takes place according to 8th according to the following procedure:
  • - Measurement of the non-linear powers P N1 , P N2 at the monitor outputs 16 . 17 .
  • Determination of the dispersion D according to the functional dependence D = D (P N1 , P N2 ),
  • - Setting the compensation filter 9 to the state for dispersion compensation according to the functional dependence Φ 2 = Φ 2 (D).

In 9 ist eine schematische Darstellung einer Filtereinheit 8 mit einem erfindungsgemäßen Kompensationsfilter 9 und mit einer Schaltungs-Kombination 29 aus linearer Detektion 5 und nichtlinearer Detektion 23b angegeben, wobei das Kompensationsfilter 9 erst zentriert wird und dann gemäß Dispersionsschätzung eingestellt wird, wobei die Amplitudenübertragungsfunktion des Kompensationsfilters 9 als Kontrollgröße für Filtereinstellung dient.In 9 is a schematic representation of a filter unit 8th with a compensation filter according to the invention 9 and with a circuit combination 29 from linear detection 5 and nonlinear detection 23b indicated, with the compensation filter 9 is first centered and then adjusted according to dispersion estimation, wherein the amplitude transfer function of the compensation filter 9 serves as a control for filter adjustment.

Der Aufbau einer Filtereinheit 8 ist prinzipiell mit folgenden Elementen bestückt: mit

  • einem Kompensationsfilter 9 mit einem Kompensationsausgang 15 und zwei Monitor-Ausgängen 16, 17 mit D1 und D2,
  • – einem linearen Detektor 5 zur linearen Detektion 23a,
  • – einem nichtlinearen Detektor 13 zur nichtlinearen Detektion 23b,
  • einem Umschalter 30 zwischen den Monitor-Ausgängen 16, 17 und den beiden Detektoren 5, 13, wobei durch den Umschalter 30 nur der lineare Detektor 5 und der nichtlineare Detektor 13 wechselseitig für den ersten Monitor-Ausgang 16 und für den zweiten Monitor-Ausgang 17 zuschaltbar ist,
  • – einer Steuereinheit 24, die mit den beiden Detektoren 5, 13 einerseits und mit dem Kompensationsfilter 9 andererseits über mindestens eine Verbindungsleitung 31 in Verbindung steht.
The structure of a filter unit 8th is in principle equipped with the following elements: with
  • - a compensation filter 9 with a compensation output 15 and two monitor outputs 16 . 17 with D 1 and D 2 ,
  • - a linear detector 5 for linear detection 23a .
  • - a nonlinear detector 13 for nonlinear detection 23b .
  • - a switch 30 between the monitor outputs 16 . 17 and the two detectors 5 . 13 , where by the switch 30 only the linear detector 5 and the nonlinear detector 13 alternately for the first monitor output 16 and for the second monitor output 17 is switchable,
  • - a control unit 24 that with the two detectors 5 . 13 on the one hand and with the compensation filter 9 on the other hand via at least one connecting line 31 communicates.

In 10 ist ein Flussdiagramm für den Ablauf einer Filtersteuerung mit einer linearen Detektion 23a und einer nichtlinearen Detektion 23b nach 9 angegeben, wobei als Ziel eine Zentrierung und eine Anpassung des Kompensationsfilters 9 auf eine Dispersionskompensation vorgesehen sind:

  • – Messung der Leistungen P1, P2 an den Monitor-Ausgängen 16, 17,
  • – Feststellung in der Auswerteeinheit 7, ob der Leistungsunterschied |P1 – P2| größer als ein Leistungs-Grenzwert Pthres mit |P1 – P2| > Pthres ist, so dass eine Zentrierung des Kompensationsfilters 9 mittels der Gleichung Δλ = Δλ(P1 – P2) bei den zugehörigen Phaseneinstellungen nach Gleichung Φ1 = Φ3 = Φ1(Δλ) mit Hilfe der Steuereinheit 24 durchgeführt wird, oder
  • – Feststellung in der Auswerteeinheit 7, ob der Leistungsunterschied |P1 – P2| kleiner als der Leistungs-Grenzwert Pthres mit |P1 – P2| < Pthres ist, so dass eine Umschaltung der Monitor-Ausgänge 16, 17 mittels des Umschalters 30 erfolgt,
  • – Messung der nichtlinearen Leistungen PN1, PN2 an den Monitor-Ausgängen 16, 17,
  • – Bestimmung der Dispersion D mit D = D(PN1, PN2),
  • – Einstellung des Kompensationsfilters 9 auf den Zustand zur Dispersionskompensation nach Gleichung Φ2 = Φ2(D),
  • – Anpassung des Leistungs-Grenzwertes Pthres auf den Filterzustand,
  • – Zentrierung des Kompensationsfilters 9 mittels der Gleichung Δλ = Δλ(P1 – P2) bei den zugehörigen Phaseneinstellungen nach Gleichung Φ1 = Φ3 = Φ3(Δλ) mittels der Steuereinheit 24.
In 10 FIG. 10 is a flowchart for the flow of a filter control with a linear detection 23a and a nonlinear detection 23b to 9 with the aim of centering and adjusting the compensation filter 9 are provided on a dispersion compensation:
  • - Measurement of the power P 1 , P 2 at the monitor outputs 16 . 17 .
  • - Detection in the evaluation unit 7 whether the power difference | P 1 - P 2 | greater than a power limit P thress with | P 1 - P 2 | > P thres is, allowing a centering of the compensation filter 9 by the equation Δλ = Δλ (P 1 -P 2 ) at the associated phase settings according to equation Φ 1 = Φ 3 = Φ 1 (Δλ) by means of the control unit 24 is performed, or
  • - Detection in the evaluation unit 7 whether the power difference | P 1 - P 2 | less than the power limit P thress with | P 1 - P 2 | <P thres is, allowing a switching of the monitor outputs 16 . 17 by means of the switch 30 he follows,
  • - Measurement of the non-linear powers P N1 , P N2 at the monitor outputs 16 . 17 .
  • Determination of the dispersion D with D = D (P N1 , P N2 ),
  • - Setting the compensation filter 9 to the state for dispersion compensation according to equation Φ 2 = Φ 2 (D),
  • Adaptation of the power limit value P threshes to the filter condition,
  • - Centering of the compensation filter 9 by the equation Δλ = Δλ (P 1 -P 2 ) at the associated phase settings according to equation Φ 1 = Φ 3 = Φ 3 (Δλ) by means of the control unit 24 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Übertragungssystemtransmission system
22
Sendertransmitter
33
Übertragungsstrecketransmission path
44
Filterfilter
55
Detektordetector
66
Signalprozessorsignal processor
77
Auswerteeinheitevaluation
88th
Filtereinheitfilter unit
99
Kompensationsfiltercompensating filter
1010
Rückkopplungfeedback
1111
erster Pfadfirst path
1212
zweiter Pfadsecond path
1313
nichtlinearer Detektornonlinear detector
1414
Schalterswitch
1515
Kompensationsausgangcompensation output
1616
erster Monitor-Ausgangfirst monitor output
1717
zweiter Monitorausgangsecond monitor output
1818
eingangsseitige Signalzuführungeninput signal feeds
1919
erste Verzögerungsleitungfirst delay line
2020
zweite Vezögerungsleitungsecond delay line
2121
dritte Verzögerungsleitungthird delay line
2222
Kopplercoupler
2323
Detektiondetection
23a23a
lineare Detektionlinear detection
23b23b
nichtlineare Detektionnonlinear detection
2424
Steuereinheitcontrol unit
2525
zweiter Kopplersecond coupler
2626
erster Phasenschieberfirst phase shifter
2727
zweiter Phasenschiebersecond phase shifter
2828
dritter Phasenschieberthird phase shifter
2929
Schaltungs-KombinationCircuit combination
3030
Umschalterswitch
3131
Verbindungsleitungconnecting line
3232
DatenrückgewinnungseinheitData recovery unit
DSPDSP
digitaler Signalprozessordigital signal processor
RxRx
Empfängerreceiver
DD
Dispersiondispersion
D1 D 1
erste Dispersion 1first dispersion 1
D2 D 2
zweite Dispersion 2second dispersion 2
DSignal D signal
Dispersion des Signals 18 Dispersion of the signal 18
+D Pfad+ D path
mit positiver Zusatzdispersionwith positive additional dispersion
–D Pfad-D path
mit negativer Zusatzdispersionwith negative additional dispersion
κκ
Koppelkoeffizientcoupling coefficient
κ1 κ 1
erster Koppelkoeffizientfirst coupling coefficient
κ2 κ 2
zweiter Koppelkoeffizientsecond coupling coefficient
ΦΦ
Phaseneinstellungphasing
Φ1 Φ 1
erste Phaseneinstellungfirst phase adjustment
Φ2 2
zweite Phaseneinstellungsecond phase adjustment
Φ3 Φ 3
dritte Phaseneinstellungthird phase adjustment
λλ
Wellenlängewavelength
ΔλΔλ
WellenlängenunterschiedWavelength difference
TT
Verzögerungselement/-streckeRetarder / track
Pmon1 P mon1
Eingangsleistunginput power
LL
Verlustelosses
Pmon2 P mon2
Ausgangsleistung am ersten Monitor-AusgangOutput power at the first monitor output
Pmon2 P mon2
Ausgangsleistung am zweiten Monitor-AusgangOutput power at the second monitor output
Pout P out
Ausgangsleistungoutput
Pthres P thres
Leistungs-GrenzwertesPower limit value
P1 P 1
Leistung der linearen DetektionPerformance of linear detection
P2 P 2
Leistung der linearen DetektionPerformance of linear detection
PN1 P N1
Leistung der nichtlinearen DetektionPerformance of nonlinear detection
PN2 P N2
Leistung der nichtlinearen DetektionPerformance of nonlinear detection
ff
Frequenzfrequency
fm f m
Frequenz für die KanalmitteFrequency for the channel center
Hmon1 H mon1
Übertragungsfunktion des ersten MonitorausgangsTransfer function of the first monitor output
Hmon2 H mon2
Übertragungsfunktion des zweiten MonitorausgangsTransfer function of the second monitor output

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2004/0037505 A1 [0014] US 2004/0037505 A1 [0014]
  • US 7403682 [0014] US 7403682 [0014]
  • US 7106923 B1 [0014] US 7106923 B1 [0014]
  • US 7536108 B2 [0014] US 7536108 B2 [0014]
  • US 6370300 B1 [0014] US 6370300 B1 [0014]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Inui et al.: 160 Gbit/s Adaptive Dispersion Equalization using an asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 23, No. 6, S. 2038 ff. [0017] Inui et al .: 160 Gbps Adaptive Dispersion Equalization Using Asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 6, p. 2038 et seq. [0017]
  • Wielandy et al.: Demonstration of automatic dispersion control for 160 Gbit/s transmission over 275 km of deployed fibre, Electronics Letters vom 27.05.2004, Vol. 40, No. 11 [0017] Wielandy et al .: Demonstration of automatic dispersion control for 160 Gbps transmission over 275 km of deployed fiber, Electronics Letters of 27.05.2004, Vol. 11 [0017]
  • Inui et al.: 160 Gbit/s Adaptive Dispersion Equalization using an asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 23, No. 6, S. 2038 ff. [0020] Inui et al .: 160 Gbps Adaptive Dispersion Equalization Using Asynchronous Dispersion-induced Chirp Monitor, Journal of Lightwave Technology, Vol. 6, p. 2038 et seq. [0020]

Claims (12)

Optische Filtereinheit (8) mit integrierter Überwachung der Signalgüte in optischen Übertragungssystemen (1) mit Wellenlängenmultiplex oder Hochgeschwindigkeitsleitungen für Internetverbindungen, enthaltend ein Kompensationsfilter (9) und zumindest einen Detektor (5) sowie eine Auswerteeinheit (7), dadurch gekennzeichnet, dass – im Kompensationsfilter (9) ausgangsseitig neben dem Kompensationsausgang (15) entsprechend zur Kanalmitte mindestens zwei symmetrische Monitor-Ausgänge (16, 17) zur Überwachung der Signalgüte und Filtereinstellung vorgesehen sind, – wobei das Übertragungsstreckensignal (18) eingangsseitig über mindestens drei unterschiedlich verzögerte Pfade (19, 20, 21) des Kompensationsfilters (9) läuft, das zumindest im Ausgangsbereich einen 3×3-Kuppler (22) aufweist, – wobei an den Monitor-Ausgängen (16, 17) des 3×3-Kopplers (22) zumindest eine Detektion (23) vorgesehen ist und – wobei mittels der Informationen aus dem Monitoring die Abstimmung des Kompensationsfilters (9) mittels einer der Detektion (23) nachfolgenden Steuereinheit (24) im Rahmen der Auswerteeinheit (7) autonom realisierbar ist.Optical filter unit ( 8th ) with integrated monitoring of the signal quality in optical transmission systems ( 1 ) with wavelength division multiplex or high-speed Internet connection links, comprising a compensation filter ( 9 ) and at least one detector ( 5 ) and an evaluation unit ( 7 ), characterized in that - in the compensation filter ( 9 ) on the output side next to the compensation output ( 15 ) at least two symmetrical monitor outputs corresponding to the middle of the channel ( 16 . 17 ) are provided for monitoring the signal quality and filter setting, - wherein the transmission path signal ( 18 ) on the input side via at least three differently delayed paths ( 19 . 20 . 21 ) of the compensation filter ( 9 ) running, at least in the exit region, a 3 × 3 coupler ( 22 ), - where at the monitor outputs ( 16 . 17 ) of the 3 × 3 coupler ( 22 ) at least one detection ( 23 ) and - whereby by means of the information from the monitoring the tuning of the compensation filter ( 9 ) by means of one of the detection ( 23 ) subsequent control unit ( 24 ) in the context of the evaluation unit ( 7 ) is autonomously realizable. Filtereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationsfilter (9) als ein Mach-Zehnder-Interferometer ausgebildet ist.Filter unit according to claim 1, characterized in that the compensation filter ( 9 ) is designed as a Mach-Zehnder interferometer. Filtereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mach-Zehnder-Interferometer (9) als Delay-Line-Filter ausgebildet ist.Filter unit according to claim 1, characterized in that the Mach-Zehnder interferometer ( 9 ) is designed as a delay line filter. Filtereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion (23) als lineare Detektion (23a) und/oder als nichtlineare Detektion (23b) ausgebildet ist.Filter unit according to claim 1, characterized in that the detection ( 23 ) as linear detection ( 23a ) and / or as non-linear detection ( 23b ) is trained. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Kompensationsfilter (9) – neben dem Kompensationsausgang (15) entsprechend zur Kanalmitte (fm) symmetrische Monitor-Ausgänge (16, 17) mit einer Übertragungsfunktion Hmon1 am ersten Monitor-Ausgang (16) und einer Übertragungsfunktion Hmon2 am zweiten Monitor-Ausgang (17) nach der Gleichung Hmon1(fm + f) = Hmon2(fm – f) (I) zur Überwachung der Signalqualität und der Filtereinstellung besitzt, wobei fm die Frequenz in der Kanalmitte und f eine beliebige Frequenz des Signals ist, – wobei an den Monitor-Ausgängen (16, 17) eine lineare Detektion (23a) und/oder eine nichtlineare Detektion (23b) vorgesehen sind, – wodurch die Lage des Kompensationsfilters (9) in Bezug auf das Kanalraster einschätzbar ist, wobei die Regelung auf dem ersten Monitor-Ausgang 16 minus dem zweiten Monitor-Ausgang 17 = 0 ist und die Richtung durch den Anstieg determiniert ist und – wodurch die Störgrößen des übertragenen Signals (18) messbar sind.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical compensation filter ( 9 ) - next to the compensation output ( 15 ) according to the channel center (f m ) symmetrical monitor outputs ( 16 . 17 ) with a transfer function H mon1 at the first monitor output ( 16 ) and a transfer function H mon2 at the second monitor output ( 17 ) according to the equation H mon1 (f m + f) = H mon2 (f m -f ) (I) for monitoring the signal quality and the filter setting, where f m is the frequency in the middle of the channel and f is any frequency of the signal, - where at the monitor outputs ( 16 . 17 ) a linear detection ( 23a ) and / or a non-linear detection ( 23b ), whereby the position of the compensation filter ( 9 ) is estimable with respect to the channel grid, with the control on the first monitor output 16 minus the second monitor output 17 = 0 and the direction is determined by the rise and - whereby the disturbances of the transmitted signal ( 18 ) are measurable. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationsfilter (9) sowohl Störungen kompensiert als auch Informationen liefert, die zur Abstimmung des Kompensationsfilters (9) nutzbar sind.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compensation filter ( 9 ) compensates for disturbances as well as supplies information necessary for tuning the compensation filter ( 9 ) are usable. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Kompensationsfilter (9) mit einem Kompensationsausgang (15) und mit mindestens zwei Monitor-Ausgängen (16, 17) besteht, wobei die Monitor-Ausgänge (16, 17) zueinander symmetrisch sind und mit einer Auswerteeinheit (6) verbunden sind, in der Baugruppen für eine Auswertung mit linearer Detektion (23a) und/oder nichtlinearer Detektion (23b) sowie einer auf die Symmetrie der Monitor-Ausgänge (16, 17) abgestimmten, autonomen Steuerung des Kompensationsfilters (9) mittels der Steuereinheit (24) vorhanden sind.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized in that it consists of a compensation filter ( 9 ) with a compensation output ( 15 ) and with at least two monitor outputs ( 16 . 17 ), with the monitor outputs ( 16 . 17 ) are symmetrical to each other and with an evaluation unit ( 6 ) in the modules for evaluation with linear detection ( 23a ) and / or nonlinear detection ( 23b ) and one on the symmetry of the monitor outputs ( 16 . 17 ), autonomous control of the compensation filter ( 9 ) by means of the control unit ( 24 ) available. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Kompensationsfilters (9) mit symmetrischen Monitor-Ausgängen (16, 17) ein optisches Filter 2. Ordnung mit zwei Monitor-Ausgängen ist.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical compensation filter ( 9 ) with symmetrical monitor outputs ( 16 . 17 ) is a 2nd order optical filter with two monitor outputs. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationsfilter (9) aus einem ersten Koppler (22) mit dem Koppelkoeffizienten (κ2) und einem zweiten Koppler (25) mit dem Koppelkoeffizienten (κ1) besteht, wobei der zweite Koppler (25) eingangsseitig als Eingang drei Signalzuführungen (18) und der erste Koppler (22) ausgangsseitig drei Ausgänge (15, 16, 17) aufweist, wobei der mittlere Ausgang (15) der Kompensationsausgang und die daneben befindlichen Ausgänge (16, 17) symmetrische Monitor-Ausgänge darstellen, wobei zwischen den beiden Kopplern (25, 22) jeweils unterschiedliche Verzögerungsleitungen (19, 20, 21), die die Signalzuführungen (18) und die Ausgänge (15, 16, 17) jeweils miteinander verbinden, vorhanden sind und wobei die Verzögerungsleitungen (19, 20, 21) jeweils mit einem Phasenschieber (26, 27, 28) versehen sind.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compensation filter ( 9 ) from a first coupler ( 22 ) with the coupling coefficient (κ 2 ) and a second coupler ( 25 ) with the coupling coefficient (κ 1 ), wherein the second coupler ( 25 ) on the input side as input three signal feeds ( 18 ) and the first coupler ( 22 ) on the output side three outputs ( 15 . 16 . 17 ), the middle output ( 15 ) the compensation output and the adjacent outputs ( 16 . 17 ) symmetrical monitor outputs, whereby between the two couplers ( 25 . 22 ) each have different delay lines ( 19 . 20 . 21 ), the signal feeds ( 18 ) and the outputs ( 15 . 16 . 17 ) are connected to each other, are present and wherein the delay lines ( 19 . 20 . 21 ) each with a phase shifter ( 26 . 27 . 28 ) are provided. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein abgestimmtes, Symmetrie der Monitor-Ausgänge (16, 17) zum kanalmittigen Kompensationsausgang (15) ausnutzendes Auswertungsverfahren zur Steuerung des Kompensationsfilters (9) aufweist.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized that they have a tuned, symmetry of monitor outputs ( 16 . 17 ) to the channel-centered compensation output ( 15 ) exploiting evaluation method for controlling the compensation filter ( 9 ) having. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Kompensationsfilter (9) und mit einer diesem nachgeordneten Schaltungs-Kombination (29) aus linearer Detektion (5) und/oder nichtlinearer Detektion (23b) versehen ist, wobei das Kompensationsfilter (9) erst zentriert und dann gemäß Dispersionsschätzung eingestellt wird, wobei die Amplitudenübertragungsfunktion des Kompensationsfilters (9) als Kontrollgröße für Filtereinstellung durch die Steuereinheit (24) dient.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a compensation filter ( 9 ) and with a subordinate circuit combination ( 29 ) from linear detection ( 5 ) and / or nonlinear detection ( 23b ), the compensation filter ( 9 ) is first centered and then adjusted according to dispersion estimation, wherein the amplitude transfer function of the compensation filter ( 9 ) as a control parameter for filter adjustment by the control unit ( 24 ) serves. Filtereinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit folgenden Elementen bestückt ist, mit – einem Kompensationsfilter (9) mit einem Kompensationsausgang (15) und zwei Monitor-Ausgängen (16, 17) mit einer jeweiligen Dispersion D1 und D2, – einem linearen Detektor (5), – einem nichtlinearen Detektor (13), – einem Umschalter (30) zwischen den Monitor-Ausgängen (16, 17) und den beiden Detektoren (5, 13), wobei durch den Umschalter (30) nur der lineare Detektor (5) und der nichtlineare Detektor (13) wechselseitig für den ersten Monitor-Ausgang (16) und für den zweiten Monitor-Ausgang (17) zuschaltbar sind, – einer Steuereinheit (24), die mit den beiden Detektoren (5, 13) einerseits und mit dem Kompensationsfilter (9) über mindestens eine Verbindungsleitung (31) andererseits in Verbindung steht.Filter unit according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is equipped with the following elements, with - a compensation filter ( 9 ) with a compensation output ( 15 ) and two monitor outputs ( 16 . 17 ) with a respective dispersion D 1 and D 2 , - a linear detector ( 5 ), - a nonlinear detector ( 13 ), - a switch ( 30 ) between the monitor outputs ( 16 . 17 ) and the two detectors ( 5 . 13 ), whereby by the switch ( 30 ) only the linear detector ( 5 ) and the nonlinear detector ( 13 ) alternately for the first monitor output ( 16 ) and for the second monitor output ( 17 ), - a control unit ( 24 ), with the two detectors ( 5 . 13 ) on the one hand and with the compensation filter ( 9 ) via at least one connecting line ( 31 ) on the other hand.
DE102009043135A 2009-09-18 2009-09-18 Optical filter unit for optical transmission systems, has compensation filter, detector and evaluation unit, where compensation output and two balanced monitor outputs are provided for monitoring signal quality and filter settings Withdrawn DE102009043135A1 (en)

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