DE10147162A1

DE10147162A1 - Optische Filteranordnung mit korrigierter Übertragungsfunktion

Info

Publication number: DE10147162A1
Application number: DE2001147162
Authority: DE
Inventors: Marc Bohn; Christoph Glingener; Georg Mohs; Jan Mietzner; Sven Otte; Werner Rosenkranz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-05-15

Abstract

In optischen Übertragungssystemen werden in zunehmendem Maße Komponenten mit Filterelementen eingesetzt. Durch die Serienschaltung eines Korrekturfilters (KFI) mit komplexer Übertragungsfunktion kann der Frequenz- und/oder der Phasengang insgesamt optimiert werden. Das Korrekturfilter kann adaptiv ausgeführt werden, um seine Übertragungsfunktion an Systemveränderungen anzupassen.

Description

In hochbitratigen optischen Übertragungssystemen ist der Einsatz von Komponenten mit Filterstrukturen, wie Fasergitter, Dünnschichtfilter, Ringresonatoren usw. zu Filter- und Kompensationszwecken notwendig und nimmt einen immer höheren Stellenwert ein. Herstellungsbedingt weisen diese Elemente jedoch Abweichung vom gewünschten Idealverlauf der Übertragungsfunktion, insbesondere des Phasengangs auf. Diese Phasenabweichungen führen zu Impulsverzerrungen, die die Signalqualität und damit die Bitfehlerrate verschlechtern. Eine Kaskadierung dieser Elemente ist durch die Verzerrungen stark eingeschränkt und damit eine regeneratorfreie Reichweite des Systems verringert. Deshalb wurden beispielsweise zur Dispersionskompensation bisher speziell dotierte Fasern verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Filteranordnung mit möglichst idealer Übertragungsfunktion bzw. idealem Frequenz- oder Phasengang anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine optische Filteranordnung nach Anspruch 1 gelöst.

Die heute gebräuchlichen Filterkomponenten weisen häufig eine nicht zufriedenstellende Übertragungsfunktion, insbesondere einen nichtidealen Phasengang, auf. Dieser kann mit Hilfe eines Korrekturfilters entzerrt werden. Die insgesamt gewünschten Filtereigenschaften, beispielsweise ein bestimmter Frequenzgang oder ein großer Verstellbereich der Durchlass oder Sperrfrequenz, können nicht allein das gewünschte Korrekturfilter (Filterfunktion) realisiert werden. Durch die Kombination der nichtidealen Komponente, z. B. eines Bragg- Gitters, mit einem optischen Korrekturfilter zur Entzerrung kann eine ideale Komponente geschaffen werden.

Durch ein adaptives Korrekturfilter können auch Systemveränderungen ausgeglichen werden.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild eines optischen Übertragungssystems. Ein optischer Sender TX sendet ein optisches Signal OS aus, das durch einen Verstärker AMP verstärkt und über eine Faser FIB übertragen wird. Während der Übertragung wird das optische Signal im allgemeinen durch die Eigenschaften der Faser FIB verzerrt, so dass ein verzerrtes optisches Signal OSV empfangen wird.
Empfangsseitig ist der Reihenschaltung eines optoelektrischen Wandlers OEW und eines optischen Empfängers RX ist eine Filterkombination FICO vorgeschaltet, die aus einer Komponente mit Filterstruktur, kurz als Filter FI bezeichnet, und einem Korrekturfilter KFI besteht. Das Filter FI bewirkt beispielsweise eine Selektion eines von mehreren Signalen unterschiedlicher Wellenlänge oder die Korrektur der durch die Übertragung bedingten Verzerrungen. Das Korrekturfilter KFI dient zur Korrektur der nichtidealen Übertragungseigenschaften des Filters FI, insbesondere seines Phasengangs. Das Korrekturfilter kann als IIR-(infinite impulse response) oder FIR- Filter (finite impulse response) ausgebildet sein, dessen komplexe Übertragungsfunktion einstellbar ist. Bei einem Transversalfilter sind dies die komplexen Koeffizienten. Durch die bezüglich des unerwünschten Frequenz- und/oder Phasenganges des Filters FI "inversen" Übertragungseigenschaften des Korrekturfilters KFI wird das Signal OSV entzerrt und als kompensiertes Signal OSK dem optoelektrischen Wandlers OEW zugeführt. Häufig ist es ausreichend nur den Phasengang zu kompensieren.
Bei einer adaptiven Version ist ein Regelkreis vorgesehen, durch den der Frequenz- und insbesondere den Phasengang des Korrekturfilters an Systemveränderungen angepasst werden. Hierzu wird die Signalqualität in einem an den Empfänger RX angeschalteten Analysator gemessen und durch eine Steuereinrichtung CON entsprechend einem Optimierungsalgorithmus werden die Filterkoeffizienten variiert, bis die Signalqualität optimiert ist.

Claims

1. Optische Filteranordnung mit korrigierter Übertragungsfunktion, bei der eine optische Komponente mit Filterstruktur (FI) zur Realisierung einer gewünschten Filterfunktion und ein optisches Korrekturfilter (KFI) in Serie geschaltet sind, durch dessen komplexe Übertragungsfunktion insbesondere die durch die Komponente mit Filterstruktur (FI) hervorgerufenen Signalverzerrungen korrigiert werden.

2. Optische Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturfilter (KFI) als FIR- oder IIR-Filter mit einstellbaren komplexen Koeffizienten ausgebildet ist.

3. Optische Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturfilter (KFI) als Allpass zur Korrektur des Phasenganges ausgebildet ist.

4. Optische Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (AN, CON) zur adaptiven Einstellung der komplexen Übertragungsfunktion des Korrekturfilters (KFI) vorgesehen ist.