DE19619780A1 - Optisches Übertragungssystem, optisches Transmissionsmodul, und optischer Modulator - Google Patents
Optisches Übertragungssystem, optisches Transmissionsmodul, und optischer ModulatorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches
Übertragungssystem, ein optisches Übertragungsmodul, einen
optischen Modulator, sowie ein Verfahren zum Treiben eines
optischen Modulators.
Entwicklungen auf dem Gebiet der Optoelektroniktechnik in
jüngster Zeit, einschließlich dispersionsverschobener Fasern,
optischer Hochgeschwindigkeitsmodulatoren, und Verstärker mit
Erbium-dotierten Fasern haben die Übertragung mit Fasern über
weite Entfernungen bei Ultrahochgeschwindigkeitssignalen in
dem 1,55-µm-Wellenlängenband ermöglicht. In Gegenden
allerdings, in welchen nicht-dispersionsverschobene Fasern
bereits verlegt wurden, kann selbst dann, wenn ein externer
Modulator mit einem kleinen Wellenlängen-Chirp (einer
Wellenlängenverschiebung infolge der Modulation) verwendet
wird, ein Hochgeschwindigkeitssignal, dessen Bitrate gleich
10 Gb/s oder höher ist, nicht über eine große Entfernung
übertragen werden, was es schwierig macht, die
Übertragungskapazität auf kostengünstige Weise zu erhöhen, da
die Menge an Information in der Zukunft noch zunehmen wird.
Laut P.S. Henry, IEEE J. Quantum Electronics, Band QE-21,
Dezember 1985, Seiten 1862 bis 1879, wird die Grenzentfernung
L für die Faserübertragung im Falle einer Modulation ohne
Chirp folgendermaßen ausgedrückt:
L c/(2Dλ²B²) (1)
wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist, D die Dispersion der
Faser, λ die Wellenlänge, und B die Bitrate. Diese Grenze
rührt von Modulationsseitenbändern her.
Wenn beispielsweise eine Signalübertragung mit einer Bitrate
von 10 GB/s unter Verwendung einer nicht
dispersionsverschobenen Faser, die eine
Wellenlängendispersion von etwa 15 ps·km-1·nm-1 bei einer
Wellenlänge von 1,55 µm aufweist, bei welcher Erbium-dotierte
Verstärker verwendet werden können, durchgeführt werden soll,
kann ein Signal nur über eine Entfernung von etwa 40 km
übertragen werden, wenn keine geeignete
Dispersionskompensation durchgeführt wird.
Selbst wenn ein externer Modulator verwendet wird, tritt bei
der tatsächlichen optischen Modulation ein Wellenlängen-
Chirpeffekt auf. Der Chirp-Parameter α wird als Größe zur
Anzeige des Verhältnisses der Phasenmodulation zur
Intensitätsmodulation verwendet. Wenn ein optischer Modulator
mit einem Elektroabsorptionshalbleiter verwendet wird, ändert
sich α in Abhängigkeit von der Spannung stark. Allerdings
kann aus der Übertragungscharakteristik der Faseroptik ein
äquivalenter Chirp-Parameter α definiert werden. Liegt α im
Bereich von 0 bis -1, so findet eine geeignete
Impulskompression statt, wodurch die Übertragungsgrenze sich
etwas weiter nach oben verschiebt (sh. A.H. Gnauch et al,
IEEE Photonics Technology Letters, Band 3, Oktober 1991,
Seiten 916 bis 918). Verglichen mit dem Fall von α = 0 wird
allerdings die Übertragungsgrenzentfernung bei der
Signalübertragung bei einer Bitrate von 10 Gb/s in dem Ausmaß
verbessert, daß hierbei nur etwa eine Strecke von 10 km
gewonnen wird.
Weiterhin nimmt im Falle von
Elektroabsorptionshalbleitermodulatoren der äquivalente
Chirp-Parameter alpha häufig einen Wert an, der zwischen +0,5
und +2 liegt, was dazu führt, daß die
Übertragungsgrenzentfernung kürzer ist als in jenem Falle,
wenn α = 0 ist. Kürzlich wurde berichtet, daß bei einem
optischen Elektroabsorptionshalbleitermodulator der Zustand α
< 0 dadurch erreicht werden kann, daß die Arbeitswellenlänge
und die Spitzenwertwellenlänge der Exciton-Absorption näher
zueinander gebracht werden als beim Stand der Technik (vgl.
J.A.J. Fells et al, Electron Letters, Band 30, Juli 1994,
Seiten 1168 bis 1169). Da dieses Verfahren eine Verringerung
des Extinctionsverhältnisses und eine Erhöhung der
Einfügungsdämpfung mit sich bringt, wird die
Übertragungsgrenzentfernung nicht so groß wie erwartet.
Um die Einschränkungen der Übertragungsgrenzentfernung
infolge einer derartigen Signalformdispersion aufzubrechen,
wurden verschiedene Dispersionskompensationsverfahren
vorgeschlagen. Die meisten sind jedoch kompliziert und teuer,
und die "Strafe" in Bezug auf die optische Leistung ist hoch.
Das einfachste Verfahren ist eine Dispersionskompensation,
bei welcher eine Faser mit einer inversen, großen
Wellenlängendispersion angeschlossen wird. Es wurde eine
Dispersionskompensationsfaser entwickelt, deren
Wellenlängendispersion etwa -70 ps·km-1·nm-1 beträgt. Bei
diesem Verfahren muß allerdings die Länge der optischen Faser
um 25% mehr als die tatsächliche Übertragungsentfernung
vergrößert werden. Wenn andererseits die Verstärkung des
Faseroptikverstärkers erhöht wird, um eine Erhöhung der
voranstehend erwähnten Verluste zu kompensieren, wird die
"Strafe" in Bezug auf die Leistung größer, infolge erhöhten
Rauschens.
Wie voranstehend geschildert ist es beim Stand der Technik
schwierig, ein binäres, digitales Hochgeschwindigkeits-NRZ-
Signal, dessen Bitrate 10 Gb/s oder mehr beträgt, über eine
große Entfernung unter Verwendung einer optischen Faser mit
großer Wellenlängendispersion zu übertragen. Obwohl eine
Dispersionskompensation die Übertragungsgrenzentfernung
erhöht, führt dies zu erhöhten Kosten und der
Leistungseinbuße.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der
Bereitstellung eines optischen Übertragungssystems, eines
optischen Übertragungsmoduls, eines optischen Modulators und
eines Verfahrens zum Treiben eines optischen Modulators,
welche es ermöglichen, ein binäres, digitales
Hochgeschwindigkeits-NRZ-Signal, dessen Bitrate 10 Gb/s oder
mehr beträgt, über einen lange Entfernung unter Verwendung
einer optischen Faser mit großer Wellenlängendispersion zu
übertragen, ohne die Kosten zu erhöhen und eine
Leistungseinbuße hinnehmen zu müssen.
Gemäß einer ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
wird ein optisches Übertragungssystem zur Verfügung gestellt,
welches einen optischen Sender zum Übertragen eines optischen
Signals aufweist, einen optischen Modulator zum Modulieren
der Intensität des optischen Signals entsprechend einem
binären, digitalen, elektrischen NRZ-Signal (NRZ: nonreturn-
to-zero), und zur Ausgabe eines optischen
Übertragungssignals; sowie eine Vorrichtung zum Liefern des
elektrischen Signals, um hierdurch den optischen Modulator zu
treiben, wobei die Vorrichtung eine Vorrichtung zur
Einstellung der Signalform des elektrischen Signals aufweist,
welches dem optischen Modulator zugeführt wird, so daß der
Zeitpunkt, zu welchem das von dem optischen Modulator
aus gegebene optische Signal einen Übergang von einem hohen
Pegel (H) auf einen niedrigen Pegel (L) unternimmt, später
liegt als ein Zeitpunkt, an welchem das optische Signal von
dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel übergeht; eine
optische Faser mit Wellenlängendispersion zur Ausbreitung des
von dem optischen Sender übertragenen Signallichts; und einen
optische Empfänger zum Empfang des optischen Signals, das
sich entlang der optischen Faser ausgebreitet hat, und zur
Rückbildung eines elektrischen Signals aus dem optischen
Signal.
Bei dem voranstehend geschilderten optischen
Übertragungssystem kann die Einstellvorrichtung eine
Zeitpunkteinstellschaltung zur Einstellung der
Pegelübergangszeitpunkte aufweisen. Vorzugsweise weist die
Zeitpunkteinstellschaltung eine Vorrichtung zur Vornahme von
Einstellungen auf solche Weise auf, daß die Verzögerung
zwischen den Zeitpunkten 15% oder mehr eines einzelnen
Zeitschlitzes beträgt. Besonders bevorzugt weist die
Zeitpunkteinstellschaltung eine Vorrichtung zur Vornahme von
Einstellungen auf solche Weise auf, daß die Verzögerung
zwischen den Zeitpunkten im Bereich von 20% bis 40% liegt.
Wenn die Bitrate des von dem optischen Sender übertragenen,
optischen Signals B (Bit/s) beträgt, ist es in diesem Falle
vorzuziehen, daß ein Entzerrerband in dem optischen Empfänger
im Bereich von 0,8 B (Hz) bis 1,3 B (Hz) liegt.
Weiterhin liegt vorzugsweise ein effektiver Chirp-Parameter
in dem optischen Modulator von -1 bis 0. Weiterhin kann die
Zeitpunkteinstellschaltung eine Vorrichtung zur Vornahme von
Einstellungen auf solche Weise aufweisen, daß die Verzögerung
zwischen den Zeitpunkten im Bereich von 15% bis 40% eines
einzigen Zeitschlitzes liegt. Darüber hinaus kann der
optische Empfänger eine Vorrichtung zur Messung einer
Dispersionsbreite auf hohem Pegel und einer Dispersionsbreite
auf niedrigem Pegel des elektrischen Signals nach einem
Entzerrer und vor einer Entscheidungsschaltung aufweisen. In
diesem Fall weist vorzugsweise die Zeitpunkteinstellschaltung
eine Vorrichtung zur Einstellung der Verzögerung zwischen den
Zeitpunkten entsprechend den Werten der beiden Arten der
Dispersionsbreite auf, die durch die Meßvorrichtung gemessen
wird. Insbesondere ist es vorzuziehen, daß die
Zeitpunkteinstellschaltung eine Vorrichtung zur Einstellung
der Verzögerung zwischen den Zeitpunkten auf solche Weise
aufweist, daß die Dispersionsbreite auf hohem Pegel und die
Dispersionsbreite auf niedrigem Pegel des elektrischen
Signals nach dem Entzerrer und vor der Entscheidungsschaltung
in dem optischen Empfänger einander gleich sind.
Gemäß einer zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
wird ein optisches Übertragungsmodul zur Verfügung gestellt,
welches einen optischen Modulator zum Modulieren der
Intensität eines optischen Signals entsprechend einem
binären, digitalen, elektrischen NRZ-Signal (NRZ: nonreturn-
to-zero) aufweist; und eine Treiberschaltung zum Liefern des
elektrischen Signals, um auf diese Weise den optischen
Modulator zu treiben, wobei die Treiberschaltung eine
Zeitpunkteinstellschaltung zur Einstellung der Signalform des
elektrischen Signals aufweist, welches dem optischen
Modulator zugeführt wird, so daß ein Zeitpunkt, bei welchem
das von dem optischen Modulator ausgegebene, optische Signal
einen Übergang von einem hohen Pegel auf einen niedrigen
Pegel durchführt, später liegt als ein Zeitpunkt, an welchem
das optische Signal einen Übergang vom niedrigen Pegel auf
den hohen Pegel durchführt.
Bei dem optischen Übertragungsmodul weist vorzugsweise die
Zeitpunkteinstellschaltung eine Vorrichtung zur Durchführung
von Einstellungen auf solche Weise auf, daß die Verzögerung
zwischen den Zeitpunkten 50% oder mehr eines einzigen
Zeitschlitzes beträgt. Weiterhin kann das Modul mit einer
Eingangsklemme zur Eingabe eines Steuersignals versehen sein,
um die Verzögerung zwischen den Zeitpunkten bei der
Zeitpunkteinstellschaltung zu kontrollieren.
Gemäß einer dritten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
wird ein optischer Modulator zum Modulieren der Intensität
eines optischen Signals entsprechend einem binären,
digitalen, elektrischen NRZ-Signal (NRZ: nonreturn-to-zero)
zur Verfügung gestellt, bei welchem die Arbeitswellenlänge,
die Vorspannung, und die Modulationsspannungsamplitude des
optischen Modulators so eingestellt sind, daß das
Extinctionsverhältnis des optischen Modulators 10 dB oder
mehr beträgt, und der Zeitpunkt, an welchem das von dem
optischem Modulator ausgegebene, optische Signal vom hohen
Pegel auf den niedrigen Pegel übergeht, später liegt als der
Zeitpunkt, an welchem das optische Signal von dem niedrigen
Pegel auf den hohen Pegel übergeht.
Bei dem optischen Modulator kann die Verzögerung zwischen den
Zeitpunkten 15% oder mehr eines einzigen Zeitschlitzes
betragen. Vorzugsweise liegt die Verzögerung zwischen den
Zeitpunkten in einem Bereich von 20% bis 40% eines einzigen
Zeitschlitzes.
Vorzugsweise sind die Arbeitswellenlänge, die Vorspannung,
und die Modulationsspannungsamplitude so eingestellt, daß ein
äquivalenter Chirp-Parameter in der optischen Faser im
Bereich von 0 bis -1 liegt. Alternativ hierzu werden
vorzugsweise die Arbeitswellenlänge, die Vorspannung, und die
Modulationsspannungsamplitude so eingestellt, daß ein
äquivalenter Chirp-Parameter in der optischen Faser im
Bereich von +2 bis +3,5 liegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch den Aufbau eines optischen
Übertragungssystems gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des inneren Aufbaus einer
Übergangszeitpunkteinstellschaltung, die in
einem optischen Sender vorgesehen ist, der das
optische Übertragungssystem gemäß Fig. 1
bildet;
Fig. 3A bis 3D Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung des
Betriebs der
Übergangszeitpunkteinstellschaltung von Fig.
2;
Fig. 4 ein Diagramm der Abhängigkeit des
Ausgangssignals eines optischen Modulators von
der angelegten Spannung, wobei der optische
Modulator in einem integrierten Modul
vorgesehen ist, welches das optische
Übertragungssystem von Fig. 1 bildet;
Fig. 5A bis 5F entzerrte Augenmuster an jedem Punkt auf
einer nicht-dispersiosverschobenen optischen
Faser bei einer Bitrate von 10 Gb/s auf solche
Weise, daß der Fall des optischen
Übertragungssystems von Fig. 1 mit einem
konventionellen optischen Übertragungssystem
verglichen wird;
Fig. 6 das Augenschließverhältnis eines NRZ-Signals
mit 10 Gb/s nach Übertragung durch eine
optische Faser mit einer
Wellenlängendispersion von 17 ps·km-1·nm-1
auf solche Weise, daß der Fall des optischen
Übertragungssystems von Fig. 1 mit einem
konventionellen optischen Übertragungssystem
verglichen wird;
Fig. 7 die Beziehung zwischen dem
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag Δt und
der Übertragungsgrenzentfernung in dem
optischen Übertragungssystem von Fig. 1;
Fig. 8 die Beziehung zwischen der Entzerrerbandbreite
und der Übertragungsgrenzentfernung mit dem
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag Δt als
Parameter, in dem optischen Übertragungssystem
von Fig. 1;
Fig. 9 schematisch den Aufbau eines optischen
Übertragungssystems (eines
Wellenlängenunterteilungs-Multiplexnetzwerks)
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 schematisch den Aufbau eines optischen
Übertragungsmoduls gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11A bis 11D den Unterschied zwischen Augenmustern bei
einer Übertragung über 100 km als Ergebnis der
Differenz zwischen äquivalenten Chirp-
Parametern α in einem Fall, in welchem eine
Faseroptikübertragung unter Verwendung eines
Verfahrens zum Treiben eines optischen
Modulators gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 12 die Differenz zwischen den
Augenschließverhältnissen als Ergebnis der
Differenz zwischen äquivalenten Chirp-
Parametern α in einem Fall, in welchem eine
Faseroptikübertragung unter Verwendung des
Verfahrens zum Treiben eines optischen
Modulators gemäß der vierten Ausführungsform
durchgeführt wird;
Fig. 13 die Differenz zwischen den
Augenschließverhältnissen als Ergebnis der
Differenz zwischen äquivalenten Chirp-
Parametern α in einem Fall, in welchem eine
Faseroptikübertragung unter Verwendung eines
konventionellen Verfahrens zum Treiben eines
optischen Modulators durchgeführt wird,
welches sich von dem Verfahren zum Treiben
eines optischen Modulators bei der vierten
Ausführungsform unterscheidet; und
Fig. 14A und 14B schematisch Änderungen der
Übergangszeitpunktverschiebungsschaltung gemäß
der vorliegenden Erfindung.
Vor einer Erläuterung von Ausführungsformen wird zuerst im
einzelnen das grundlegende Konzept erläutert, welches den
Ausführungsformen zugrundeliegt.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der
Zeitpunkt, an welchem das Ausgangssignal des optischen
Modulators von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel
übergeht, später gewählt wird als der Zeitpunkt, an welchem
das Ausgangssignal des optischen Modulators von dem niedrigen
Pegel auf den hohen Pegel übergeht.
Hierbei wird angenommen, daß ein Pegel mit einer hohen
optischen Leistung durch " 1" bezeichnet wird, und ein Pegel
mit einer niedrigen optischen Leistung durch "0". Da die
Modulation Seitenbänder in dem optischen Spektrum hervorruft,
selbst wenn der Chirp-Parameter gleich 0 ist, kann eine
Änderung der Impulssignalform infolge des Effekts der
Wellenlängendispersion während der Faseroptikübertragung
nicht vermieden werden. Da sich das Spektrum in der Nähe der
Übergangsperiode ausbreitet, wenn sich die optische Leistung
ändert, neigt die Signalform besonders während der
Übergangsperiode zu einer Änderung. Der Fuß der Impulse
verbreitert sich daher, wogegen die Spitze der Impulse enger
wird. Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn nur ein
Schlitz "0" in aufeinanderfolgenden Pegeln "1" vorhanden ist
("1 . . . 1 0 1 . . . 1"), oder wenn nur ein Schlitz "1" in
aufeinanderfolgenden Pegeln "0" vorhanden ist ("0 . . . 0 1 0
0").
Das Ausmaß dieses Effekts ist in den beiden genannten Fällen
jedoch nicht gleich; es handelt sich um den letztgenannten
Fall, der die Übertragungsgrenzentfernung beschränkt. Da die
optische Leistung nahe dem Spitzenwert größer ist als die
optische Leistung am Fuß, selbst im Übergangszustand, ist die
Größe der Energie hoch, die sich bei der Übertragung unter
dem Einfluß der Wellenlängendispersion verschiebt. Dies führt
dazu, daß dann, wenn die Form des elektrischen Signals
beobachtet wird, nachdem das Signal, das infolge seiner
Ausbreitung über eine Faser verzerrt wurde, welche eine
Wellenlängendispersion aufweist, empfangen und entzerrt
wurde, die Pegelverbreiterung bei "1" größer ist als im Falle
"0".
Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß dann,
wenn ein Muster einer Änderung von "01" oder "10" vorhanden
ist, eine solche optische Modulation durchgeführt wird, daß
die Dauer eines Schlitzes "1" neben einem Schlitz "0" länger
ausgebildet wird als jene des Schlitzes "0", und zwar
dadurch, daß der Zeitpunkt früher gewählt wird, an welchem
die Pegeländerung von "0" auf "1" erfolgt, oder der Zeitpunkt
später gewählt wird, an welchem die Pegeländerung von "1" auf
"0" auftritt, oder beides erfolgt, wodurch ein Abfall des
Pegels in dem Schlitz "1" neben dem Schlitz "0" infolge der
Wellenlängendispersion unterdrückt wird. Obwohl hierdurch der
Pegel des Schlitzes "0" neben dem Schlitz "1" nach der
Übertragung erhöht wird, wodurch die Pegelverbreiterung bei
"0" der entzerrten Signalform verschlechtert wird, wird die
Pegelverbreiterung bei "1", welche die
Übertragungsgrenzentfernung beschränkt, kleiner.
In der Nähe des Punktes, an welchem die Pegelverbreiterung
bei "0" und bei "1" nach der Entzerrung beinahe einander
gleich sind, ist die Anpassung mit der Augenmaske die beste
(die Spur kommt in der Augenmaske zur Anpassung). Obwohl sie
durch die Übertragungsentfernung und die Eigenschaften des
optischen Modulators beeinflußt wird, wird die Asymmetrie der
Schlitze "1" und "0" der entzerrten Signalform wesentlich
verbessert, wodurch die Übertragungsgrenzentfernung länger
wird, wenn der Zeitpunkt, an welchem das optische
Ausgangssignal von "1" auf "0" übergeht, um 15% oder mehr
eines einzigen Zeitschlitzes gegenüber dem Zeitpunkt
verzögert wird, an welchem das optische Ausgangssignal einen
Übergang von "0" auf "1" durchführt. Wenn der Zeitpunkt im
Bereich von 20% bis 40% eines einzigen Zeitschlitzes
verzögert wird, kann die Übertragungsgrenzentfernung
maximiert werden.
Bei dem optischen Übertragungssystem gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Einschränkungen für die
Entzerrerbandbreite des Empfängers stark, verglichen mit
einem konventionellen optischen Übertragungssystem. Beträgt
die Bitrate des übertragenen optischen Signals B (Bit/s),
wird die Übertragungsgrenzentfernung wesentlich verbessert,
wenn die Entzerrerbandbreite des optischen Empfängers
zwischen 0,8 B (Hz) und 1,3 B (Hz) liegt. Wenn das Band
diesen Bereich überschreitet, verschlechtert sich die
Übertragungsgrenzentfernung deutlich. Wenn der effektive
Chirp-Parameter α des optischen Modulators im Bereich von -1
bis 0 liegt, findet eine geeignete Impulskompensation statt,
was vorzuziehen ist. Obwohl sich derselbe Effekt beim Stand
der Technik findet, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine
wesentliche Verlängerung der Übertragungsgrenzentfernung. Der
Grund hierfür wird später genauer erläutert.
Im Falle eines optischen Übertragungssystems, in welchem sich
die Zustände bei der optischen Übertragung stark ändern,
beispielsweise bei einem optischen Netzwerk, welches optische
Signale überträgt, während die Verbindung zwischen Knoten
umgeschaltet wird, muß das Ausmaß der Verzögerung variabel
gemacht werden, so daß die Pegelverbreiterung bei "1" und
jene bei "0" des elektrischen Signals nach der Entzerrung und
vor der Entscheidung so eingestellt werden kann, daß die
beste Anpassung an die Augenmaske erreicht wird (um so zu
ermöglichen, daß die Spur gut in die Augenmaske paßt),
unabhängig von den Übertragungsbedingungen. Der optimale
Empfangszustand kann unabhängig von Änderungen der
Übertragungsbedingungen insbesondere dadurch erzielt werden,
daß der Übergangszeitpunkt so eingestellt wird, daß die
Pegelverbreiterung bei "0" und jene bei "1" nach der
Entzerrung ein bestimmtes Verhältnis aufweisen. Im
allgemeinen ist in der Nähe des Punktes, an welchem die
Pegelverbreiterung bei "0" und jene bei "1" nach der
Entzerrung einander gleich sind, die Anpassung an die
Augenmaske am besten, wodurch der optimale Empfangszustand
realisiert wird.
Die voranstehend geschilderte Transformation der
Treibersignalform kann in einer der Schaltungen des optischen
Senders oder in einem optischen Übertragungsmodul
durchgeführt werden. Bei einem konventionellen optischen
Übertragungsmodul, welches eine mit einer Uhr synchronisierte
Treiberschaltung aufweist, wird selbst dann, wenn die
Treibersignalform außerhalb des Moduls verzerrt wurde, diese
innerhalb des Moduls zurück in die ursprüngliche Signalform
verwandelt. Um daher den Übergangszeitpunkt außerhalb des
Moduls zu verschieben, ist es erforderlich, in der Schaltung
geeignete Vorkehrungen zu treffen, so daß die
Übergangszeitpunktsverschiebung an den optischen Modulator
übertragen werden kann, unabhängig von dem Takt- oder
Uhrimpuls. Wenn die Treibersignalform innerhalb des Moduls
transformiert wird, kann die optimale Einstellung, die für
die Situation jedes Übertragungssystems geeignet ist, dadurch
erzielt werden, daß eine Eingangsklemme vorgesehen wird, an
welche ein Signal angelegt wird, um die
Übertragungszeitpunktsverschiebungen von "01" und "10"
einzustellen. Zusätzlich zu der voranstehend geschilderten
Verwendung bei einem Netzwerk kann in einem Fall, in welchem
sich die Dispersionseigenschaften infolge von
Temperaturänderungen ändern, der optimale Zustand ständig
dadurch aufrechterhalten werden, daß die Differenz zwischen
der Verbreiterung im Pegel "0" und jener im Pegel "1" von dem
optische Empfänger zum optischen Sender rückgekoppelt wird.
Auch bei der vorliegenden Erfindung ist dann, wenn der Chirp-
Parameter α auf einen kleinen negativen Wert eingestellt ist,
die Übertragungsgrenzentfernung am längsten. Wenn jedoch ein
optischer Elektroabsorptionshalbleitermodulator verwendet
wird, ist es schwierig, den äquivalenten Chirp-Parameter α
kleiner zu machen. Genauer gesagt ist es erforderlich, die
Wellenlängenänderung zwischen dem Signal und dem Spitzenwert
der Excitonenabsorption zu verringern, oder in einem
Spannungsbereich zu verwenden, in welchem die Verluste groß
sind. Auf jeden Fall ergibt sich eine Erhöhung der "Strafe"
aus einer Verringerung des Extinctionsverhältnisses oder
einer Erhöhung der Einfügungsverluste. Bei der vorliegenden
Erfindung wird die Übertragungsgrenzentfernung erheblich
größer als dann, wenn einfach der Chirp-Parameter α auf einen
kleinen negativen Wert eingestellt wird.
Nunmehr wird ein Fall betrachtet, in welchem ein Muster "010"
durch einen optische Modulator mit α = 0 bis -1 moduliert
wird, unter Verwendung eines konventionellen
Treiberverfahrens, und das modulierte Signal dazu gezwungen
wird, sich auf einem optischen Übertragungspfad auszubreiten,
der eine anomale Dispersion aufweist. Da zuerst ein
Impulskompressionseffekt infolge des Signalform-Chirpeffekts
und der anomalen Dispersion erzielt wird, ist die Dämpfung
des Spitzenwerts über einen erheblich größeren Bereich als
die bestimmte Entfernung kleiner als dann, wenn α = 0 ist.
Wenn die Entfernung die bestimmte Entfernung überschreitet,
wird die Dämpfung des Impulses erneut größer, da sich die
Energie der Wellenlängen-Chirpkomponenten zu anderen Orten
als jenem der Impulsspitze bewegt. Wenn ein optischer
Modulator mit α = 0 bis -1 durch das Verfahren zum Treiben
eines optischen Modulators gemäß der vorliegenden Erfindung
getrieben wird, ist die Impulsmusterbreite größer bei der
Übertragung eines Musters "010" als dann, wenn er durch ein
konventionelles Treiberverfahren getrieben wird, mit dem
Ergebnis, daß die Entfernung größer wird, über welche sich
die Energie der Wellenlängen-Chirpkomponenten ausbreitet, bis
sie die Impuls-Spitzenposition erreicht. Bei dem Verfahren
zum Treiben eines optischen Modulators gemäß der vorliegenden
Erfindung dauert nämlich der Effekt der Impulskompression
weit über die konventionelle Übertragungsgrenzentfernung an,
so daß das Ausmaß der Verbesserung bezüglich der
Übertragungsgrenzentfernung durch Verwendung eines optischen
Modulators mit α = 0 bis -1 wesentlich ansteigt, verglichen
mit dem konventionellen Verfahren zum Treiben eines optischen
Modulators.
Der Grund dafür, daß die vorliegende Erfindung besonders
empfindlich auf die Entzerrerbandbreite des Empfängers ist,
liegt daran, daß die Erfindung den Impulskompressionseffekt
sehr gut nutzt. Wenn nämlich das Entzerrerband zu schmal ist,
kann kein ausreichender Impulskompressionseffekt erzielt
werden; wenn im Gegensatz hierzu das Entzerrerband zu breit
ist, führt der Impulskompressionseffekt zu einem zu großen
Spitzenwert.
Wenn der Chirp-Parameter α im Bereich von +1 bis +1,5 liegt,
verbreitert sich der Impuls infolge des Wellenlängen-
Chirpeffekts und der anomalen Dispersion, was zu der
schlechtesten Übertragungsgrenzentfernung führt. In diesem
Fall steigt der Pegel eines Schlitzes "0" neben einem Schlitz
"1" am meisten an, wodurch die gegenseitige Störung von Codes
verschlimmert wird. Wenn der Chirp-Parameter α größer wird,
und einen Wert von etwa +2,5 erreicht, wird die
Übertragungsgrenzentfernung erneut größer, da die
Gesamtbreite des Pegels "0" größer wird, jedoch die Erhöhung
des Pegels "0" neben dem Pegel "1" unterdrückt wird. Die
Energie, die infolge des Wellenlängen-Chirpeffekts und der
Dispersion verschoben wird, konzentriert sich nämlich nicht
auf einen bestimmten Entscheidungspunkt, sondern breitet sich
insgesamt aus, wodurch die Verbreiterung des Pegels an dem
Entscheidungspunkt unterdrückt wird. Da die vorliegende
Erfindung auf der Annahme beruht, daß die Verbreiterung des
Pegels "0" nach der Übertragung einen ausreichenden Spielraum
aufweist, wird der größte Effekt bei α = 0 bis -1 erzielt.
Selbst bei (x = +2 bis +3.5 kann allerdings ein ausreichend
starker Effekt erhalten werden. Hierbei muß in jedem Fall zur
Unterdrückung der Verbreiterung des <Pegels "0" das
Extinctionsverhältnis ausreichend groß sein ( 10 dB).
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines optischen
Übertragungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Das optische Übertragungssystem bei
dieser Ausführungsform weist einen optischen Sender 100 auf,
eine nicht-dispersionsverschobene optische Faser 101 (mit
einer Wellenlängendispersion von 17 ps·km-1·nm-1), sowie
einen optischen Empfänger 102. Obwohl ein Steuersystem und
ein Überwachungssystem erforderlich sind, sind diese zur
Erleichterung der Beschreibung und damit zur Verdeutlichung
der Erfindung weggelassen.
Die Hauptbestandteile des optischen Senders 100 umfassen eine
Signalvorbearbeitungseinheit 1, eine
Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2, eine Treiberschaltung
3, und einen optischen Modulator 4 mit integriertem
Lichtquellenmodul. Die Vorbearbeitungseinheit 1 führt eine
Multiplexbearbeitung und Kodierung auf solche Weise durch,
daß das Eingangssignal in eine Form umgewandelt werden kann,
die zur Faseroptikübertragung geeignet ist, und liefert an
die Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2 ein binäres,
digitales NRZ-Signal, dessen Bitrate 10 Gb/s beträgt. Die
Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2 stellt den
Übergangszeitpunkt der Treibersignalform so ein, daß der
Zeitpunkt, an welchem das modulierte optische Ausgangssignal
einen Übergang von "0" auf "1" durchführt, und der Zeitpunkt,
an welchem das Ausgangssignal einen Übergang von "1" auf "0"
durchführt, um eine vorbestimmte Zeit in Bezug auf einen
Standard-Zeitschlitz verschoben werden können. Das
Ausgangssignal der Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2 wird
in der Treiberschaltung 3 bearbeitete die aus einer üblichen
Hochgeschwindigkeits-Hochleistungsverstärkerschaltung und
einer Vorspannungseinstellschaltung besteht, so daß die
Spannung eines Zustands "1" und jene eines Zustands "0"
bestimmte Werte annehmen können, und das sich ergebende
Signal in den optischen Modulator 4 mit integriertem
Lichtquellenmodul eingegeben wird. Der Übergangszeitpunkt der
Treibersignalform ändert sich kaum, selbst nachdem das Signal
durch die Treiberschaltung 3 hindurchgegangen ist.
Der optische Modulator 4 mit integriertem Lichtquellenmodul
enthält ein Halbleiterelement 7, in welches ein Singlemode-
Halbleiterlaser 5 und ein optischer
Elektroabsorptionshalbleitermodulator 6 monolitisch
integriert sind, einen Anpassungswiderstand 8 für ein
Treibersignal, ein Temperaturmeßelement 9, eine Peltier-
Kühlvorrichtung 10, eine Photodiode 11 zur Überwachung der
Laserausgangsleistung, und ein optisches Ausgabesystem 12
einschließlich eines optischen Isolators und Linsen. Das
modulierte Licht wird an einem Faser-Pferdeschwanz 13
ausgegeben. Eine extern vorgesehene
Temperatureinstellschaltung 14 und eine
Laserausgangsleistungsstabilisierschaltung 15 stabilisieren
die Ausgangswellenlänge und die optische Ausgangsleistung.
Der optische Elektroabsorptionshalbleitermodulator 6 weist
eine Bandbreite von 20 Ghz oder mehr auf und folgt
ausreichend einem Treibersignal, dessen Bitrate gleich
10 Gb/s beträgt, da er an das Signal durch die Verwendung der
Streifenleitung und des Anpassungswiderstands 8 angepaßt ist.
Infolge der Tatsache, daß die Treibersignalform in der
Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2 bearbeitet wird, wird
das Signal so ausgegeben, daß der Übergangszeitpunkt des
Signallichts um einen bestimmten Zeitraum gegenüber dem
Standard-Zeitschlitz verschoben ist. Da die
Eingangs/Ausgangscharakteristik des optischen
Elektroabsorptionshalbleitermodulators nicht linear ist, gibt
es einen kleinen Unterschied in Bezug auf den
Übergangszeitpunkt zwischen der Treibersignalform und der
modulierten optischen Signalform.
Nachdem das von dem optischen Modulator 4 mit integriertem
Lichtquellenmodul aus gegebene optische Signal in einem
optischen Booster-Verstärker 16 verstärkt wurde, wird es
einer Faseroptik 101 zugeführt, und von dem optischen
Empfänger 102 empfangen. Der optische Empfänger 102 bei
dieser Ausführungsform unterscheidet sich nicht von einem
konventionellen optische Empfänger, und seine
Entzerrerbandbreite ist auf 10 Ghz eingestellt.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des inneren Aufbaus der
Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2, die in dem optischen
Sender 100 vorgesehen ist, welcher das optische
Übertragungssystem von Fig. 1 bildet. Wie aus Fig. 2
hervorgeht, weist die Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2
eine Signalwandlerschaltung 21 auf, die ein Signal in eine
trapezförmige Signalform umwandelt, einen
Hochgeschwindigkeitskomparator 22, und eine
Schwellenwerteinstellschaltung, welche den Schwellenwert des
Hochgeschwindigkeitskomparators 22 einstellt. Die
Ausgangssignale der Signalwandlerschaltung 21 und der
Schwellenwerteinstellschaltung 23 werden dem
Hochgeschwindigkeitskomparator 22 zugeführt.
Die Fig. 3A bis 3D sind Zeitablaufdiagramme, die zur
Erläuterung des Betriebs der
Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2 von Fig. 2 verwendet
werden. Fig. 3A zeigt das Eingangssignal für die Schaltung
21. Fig. 3B zeigt das Eingangssignal des
Hochgeschwindigkeitskomparators 22. Fig. 3C zeigt das
Ausgangssignal des Hochgeschwindigkeitskomparators 22. Fig.
3D zeigt das Ausgangssignal des optischen Modulators 6.
Durch Einstellung des Schwellenwertes des
Hochgeschwindigkeitskomparators 22 in der
Schwellenwerteinstellschaltung 23 von Fig. 2 können der
Übergangszeitpunkt von "01" und jener von "10" um Δt für
jeden Zeitschlitz verschoben werden. Wenn das
Komparatorausgangssignal durch die Treiberschaltung 3
verstärkt und an den optischen Modulator 6 angelegt wird,
wird eine optische Ausgangssignalform erhalten, bei welcher
der Übergangszeitpunkt von "01" und jener von "10" um AT
verschoben sind, wie in Fig. 3D dargestellt ist. Infolge des
nicht-linearen Verhaltens des optischen Modulators 6 ist Δt
geringfügig gegenüber ΔT verschoben.
Der optische Modulator, der bei dieser Ausführungsform
verwendet wird, ist ein-optischer
Elektroabsorptionshalbleitermodulator 6, der QCSE (den
Quantenbegrenzungs-Starkeffekt) eines Quantengrabens
verwendet, der die in Fig. 4 gezeigte
Spannungscharakteristik aufweist. Wie aus Fig. 4 hervorgeht,
wird der Chirp-Parameter α eines kleinen Signals negativ,
wenn die Sperr-Vorspannung groß ist. Durch Einstellung einer
angelegten Spannung entsprechend "1" bei 1,5 V und einer
Sperr-Vorspannung entsprechend "0" bei 4,5 V kann das
Extinctionsverhältnis auf 15 dB oder mehr eingestellt werden,
und kann der äquivalente Chirp-Parameter α bei einer
Übertragung über große Entfernungen bei einer Bitrate von
10 Gb/s auf einen kleinen negativen Wert (-0,2 bis -0,5)
eingestellt werden.
Die Fig. 5A bis 5F zeigen entzerrte Augenmuster an jedem
Punkt auf einer nicht-dispersionsverschobenen optischen Faser
(Wellenlängendispersion von 17 ps·km-1·nm-1) bei einer
Bitrate von 10 Gb/s auf solche Weise, daß der Fall des
optischen Übertragungssystems von Fig. 1 mit einem
konventionellen optischen Übertragungssystem verglichen wird.
Hierbei entsprechen die Fig. 5A bis 5C dem optischen
Übertragungssystem von Fig. 1. Die Fig. 5D bis 5F
entsprechen einem konventionellen Übertragungssystem. Der
konventionelle optische Sender weist einen solchen Aufbau
auf, wie er durch Entfernen der
Übergangszeitpunkteinstellschaltung 2 von dem optischen
Sender von Fig. 1 und Verbinden des
Vorbearbeitungsabschnitts 1 direkt mit der Treiberschaltung 3
erhalten wird. Die Fig. 5A und 5D zeigen die Muster des
Ausgangssignals des optischen Senders. Die Fig. 5B und 5E
zeigen entzerrte Muster an einem 75 km entfernten Punkt nach
dem Empfang. Die Fig. 5C und 5F zeigen entzerrte Muster an
einem 100 km entfernten Punkt nach dem Empfang.
Das Ausgangssignal des optischen Senders bei der vorliegenden
Ausführungsform ist so eingestellt, daß der Zeitpunkt des
Übergangs "01" um 19 ps früher eingestellt ist, und der
Zeitpunkt von "10" um 19 ps verzögert ist. Es wird
angenommen, daß der Übergangszeitpunkt als der Zeitpunkt
definiert ist, wenn die optische Leistung an dem Punkt in der
Mitte zwischen dem Pegel "1" und dem Pegel "0" von CW
(Dauerstrichsignal) erreicht wurde. Der Zeitpunkt des
Übergangs "10" ist um 38% eines einzigen Zeitschlitzes
(100 ps) gegenüber dem Zeitpunkt des Übergangs "01"
verzögert. Der Vergleich von Augenmustern nach der
Übertragung über eine nicht-dispersionsverschobene optische
Faser zeigt, daß die Verwendung des konventionellen optischen
Übertragungssystems die Verbreiterung des Pegels "1"
vergrößert, wogegen die Verwendung des optischen
Übertragungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Verbreiterung des Pegels "0" vergrößert, jedoch die
Verbreiterung von "1" verringert, was zu einer Verbesserung
des Gleichgewichts führt.
Fig. 6 zeigt den Unterschied des Augenschließverhältnisses
nach der Entzerrung bei der Übertragung eines binären
digitalen NRZ-Signals mit 10 Gb/s über eine optische Faser
mit einer Wellenlängendispersion von 17 ps·km-1·nm-1 auf
solche Weise, daß der Fall des optischen Übertragungssystems
von Fig. 1 mit einem konventionellen optischen
Übertragungssystem verglichen wird. In diesem Fall stellt das
Augenschließverhältnis das Verhältnis der minimalen
Augenöffnung in einem Entscheidungszeitfenster zur mittleren
Pegeldifferenz zwischen "1" und "0" dar. In der Figur
bezeichnet die durchgezogene Linie das Ergebnis der optischen
Übertragung durch das optische Übertragungssystem gemäß der
vorliegenden Ausführungsform, und die gestrichelte Linie b
das Ergebnis der optischen Übertragung durch das
konventionelle optische Übertragungssystem. Die Markierung X
bezeichnet einen Augenmaskenausfallpunkt.
Die Verwendung des optischen Übertragungssystems gemäß der
vorliegenden Ausführungsform beeinträchtigt die Augenöffnung
für eine Übertragung über kurze Entfernungen geringfügig,
verbessert jedoch die Augenöffnung nach einer Übertragung
über große Entfernungen wesentlich. Wie sich aus dem
Augenmaskentest ergibt, wird die Übertragungsgrenzentfernung
von 52,5 km auf 95 km oder mehr verbessert. Der Grund dafür,
daß die Übertragungsgrenzentfernung beinahe verdoppelt ist,
obwohl die Größe der Augenöffnung nicht so stark verbessert
ist, liegt daran, daß die Symmetrie zwischen "1" und "0" in
dem Augenmuster verbessert wurde, was die Anpassung an die
Augenmaske verbessert.
In dem Beispiel hat die Spur oder der Abdruck einmal die
Augenmaske in den Übertragungsentfernungen überschritten, die
von 65 bis 85 km reichen, paßt jedoch erneut in die
Augenmaske bei Entfernungen, die größer als dieser Bereich
sind. Der Grund dafür, daß die Spur die Augenmaske in dem
Übertragungsbereich von 65 bis 85 km überschreitet, liegt
daran, daß die Energie des Pegels "1" infolge der
Impulskompression höher ist, so daß der Pegel von "1" neben
"0" bei Übertragungsentfernungen in diesem Bereich,
insbesondere der Pegel "1" eines Musters "010", zu stark
ansteigen kann. Eine erheblich größere Dispersion führt dazu,
daß sich die Energie von Signalform-Chirpkomponenten zur
entgegengesetzten Seite des Spitzenwerts hin verschiebt, was
die Impulsbreite vergrößert, mit dem Ergebnis, daß die Spur
erneut in die Augenmaske paßt. Wenn die
Übertragungsentfernung etwa 75 km beträgt, kann eine in die
Augenmaske passende Signalform dadurch erhalten werden, daß
das Ausmaß der Verschiebung des Übergangszeitpunktes um 15%
oder mehr eines einzigen Zeitschlitzes verschoben wird. Daher
ändert sich das optimale Ausmaß der Verschiebung entsprechend
der Übertragungsentfernung (der gesamten Dispersion). Darüber
hinaus ändert sich auch das optimale Ausmaß der Verschiebung
geringfügig, abhängig von dem Muster.
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen dem
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag Δt und der
Übertragungsgrenzentfernung in dem optischen
Übertragungssystem von Fig. 1. Wie aus der Figur hervorgeht,
ist die Übertragungsgrenzentfernung maximal, wenn die
Zeitpunktverschiebungsbeträge Δt von "01" und "10" in dem
Bereich von 20 ps bis 40 ps liegen (20% bis 40% des
Standardzeitschlitzes).
Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen dem
Empfangsentzerrungsband und der Übertragungsgrenzentfernung
mit dem Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag Δt als
Parameter in dem optischen Übertragungssystem von Fig. 1.
Wie aus der Figur hervorgeht, wird die
Übertragungsgrenzentfernung nicht größer, da der Spitzenwert
des Musters "010" niedrig ist, wenn der
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag Δt negativ ist (-12%)
Wenn die Schärfe des Impulses durch Verbreiterung des
Empfangsbandes vergrößert wird, wird die
Übertragungsgrenzentfernung verbessert, jedoch ist das Ausmaß
der Verbesserung gering. Wenn der
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag Δt positiv ist und etwa
+10% (+8% bei dem dargestellten Beispiel), wird die
Übertragungsgrenzentfernung verbessert, was die Abhängigkeit
von dem Empfangsband verringert. Wenn der
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag Δt von +15% auf +40%
erhöht wird (in der Figur sind die Fälle für 18%, 28% und
38% gezeigt), bei dieser Ausführungsform, wird die
Übertragungsgrenzentfernung nur dann wesentlich verbessert,
wenn das Empfangsband annähernd gleich der Bitrate B gemacht
wird. Da eine zu starke Vergrößerung des Empfangsbandes die
Schwingungskomponenten infolge einer zu starken
Impulskompression erhöht, sinkt die
Übertragungsgrenzentfernung schnell ab. Eine weitere
Vergrößerung des Übergangszeitpunktverschiebungsbetrages Δt
führt dazu, daß der Fuß des Impulses den Pegel "0" erhöht,
was dazu führt, daß die Übertragungsgrenzentfernung schnell
abnimmt.
Wie voranstehend geschildert ist bei der vorliegenden
Ausführungsform die Übertragungsgrenzentfernung sehr stark
von der Entzerrungsbandbreite abhängig. Um die
Übertragungsgrenzentfernung durch Einstellung des
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrages Δt auf +20% bis
+40% zu maximieren, muß das Empfangsentzerrungsband auf
einen Bereich eingestellt werden, der das 0,8- bis 1,3-fache
der Bitrate beträgt.
Es ist ebenfalls möglich, so vorzugehen, daß die
Treiberschaltung den Zeitpunkt selbst einstellen kann, an
welchem die Treibersignalform einen Übergang durchführt, ohne
die Zeitpunkteinstellschaltung vorzusehen.
Nachstehend wird ein optisches Übertragungssystem gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 9 zeigt schematisch den Aufbau eines optischen
Übertragungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Wie aus der Figur hervorgeht, bildet das optische
Übertragungssystem ein Wellenlängenunterteilungsnetzwerk, in
welchem mehrere Knoten 30, die einen Add-Drop-
Multiplexbetrieb durchführen, miteinander über eine
Faseroptikschleife 31 verbunden sind. Jeder Knoten 30 weist
einen optischen Sender 32 auf, einen optischen Multiplexer
33, der das von dem optischen Sender 32 ausgesandte Licht an
die Faseroptikschleife 31 anschließt, einen optischen
Empfänger 34, und einen-optischen Demultiplexer 35, der nur
einen Strahl mit einer bestimmten Wellenlänge zum optischen
Empfänger abzweigt. Optische Verstärker 36 sind in bestimmten
Abständen eingefügt. Der Aufbau des optischen Senders ist
beinahe ebenso wie bei der ersten Ausführungsform, mit der
Ausnahme, daß ein in der Wellenlänge abstimmbarer Laser als
Halbleiterlaserlichtquelle verwendet wird, und daß der
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag in der
Übergangszeitpunkteinstellschaltung in dem Bereich von 0%
bis 40% eines Zeitschlitzes geändert werden kann.
Der optische Empfänger 32 an dem Übertragungsknoten 30a wählt
eine Wellenlänge λb aus, die dem Empfangsknoten 30b des
Adressaten zugeordnet ist, und schickt das modulierte
Signallicht an die Faseroptikschleife 31. Am Empfangsknoten
30b empfängt der optische Empfänger 34 nur einen Lichtstrahl
mit einer Wellenlänge von λb. Es wird angenommen, daß nach
der Übertragung von Licht zum Empfangsknoten 30b das Licht
dann an den Knoten 30c übertragen wird. Der optische Sender
ändert die Wellenlänge von λb auf λc und überträgt Licht. Bei
der zweiten Ausführungsform wird die Wellenlänge für jeden
Adressatenknoten festgelegt. Wenn man die Empfangsseite mit
einer Wellenlängenauswahlfunktion ausstattet, so ermöglicht
dies den Aufbau eines flexiblen, sehr gut verfügbaren
Netzwerks.
Bei einem derartigen Netzwerk ändern sich die
Übertragungsentfernung und die Wellenlänge von einer
Kombination von Sende- und Empfangsknoten zur nächsten. Wie
bezüglich der ersten Ausführungsform erläutert wurde, ändert
sich der optimale Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag,
abhängig von der Gesamtdispersion, oder von der
Übertragungsentfernung und der Wellenlänge. Bei der zweiten
Ausführungsform ist der optische Sender 32 so ausgelegt, daß
er den Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag für jede
Kombination von Sende- und Empfangsknoten einstellt.
Genauer gesagt wird vor Beginn einer Signalübertragung ein
Versuchsmuster übertragen. An dem Empfangsknoten 30b
überwacht der optische Empfänger 34 die Verbreiterungen des
Pegels "1" und "0" der Empfangsentzerrungssignalform und
koppelt das Ergebnis an den optischen Sender 32 am
Übertragungsknoten 30a zurück. Der optische Sender 32 stellt
den Verschiebungsbetrag des Übergangszeitpunkts so ein, daß
die Verbreiterungen des Pegels "1" und "0" des überwachten,
entzerrten Signals praktisch einander gleich sind. Sobald
Daten für jeden Adressatenknoten (oder für jede Wellenlänge)
gesammelt wurden, ist es nicht erforderlich, Einstellungen
unter Verwendung des Versuchsmusters bei der zweiten
Übertragung oder später vorzunehmen, sondern das Ausmaß der
Verschiebung kann entsprechend den gespeicherten Daten
eingestellt werden. Selbstverständlich ist es möglich,
automatische Einstellungen jederzeit entsprechend einer
Änderung des Zeitpunkts oder einer Änderung des Trends des
Signalmusters durchzuführen.
Nachstehend wird in optisches Übertragungsmodul entsprechend
einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Da bei einem Hochgeschwindigkeitssignal, dessen Bitrate etwa
10 Gb/s beträgt, ein Impedanzanpassungsproblem auftritt,
weist das Modul vorzugsweise eine Treiberschaltung auf, um
die Übertragungsentfernung des geformten und verstärkten
Treiberschaltungsausgangssignals zu einem optischen Modulator
so kurz wie möglich auszubilden. Eine konventionelle
Signalformungsschaltung ist vom Taktsynchronisationstyp und
weist keine Übergangszeitpunktverschiebungsfunktion auf.
Fig. 10 zeigt den Aufbau des optischen Übertragungsmoduls
gemäß der dritten Ausführungsform. Das optische
Übertragungsmodul weist einen Optikmodulator-Treiber-IC 41
auf, der mit einer Übergangszeitpunktverschiebungsfunktion
versehen ist. Ein Pufferverstärker 42 in der Eingangsstufe
des IC formt die Signalform durch Taktsynchronisierung. Der
Pufferverstärker 42 gibt eine annähernd trapezförmige
Signalform aus, deren Anstiegszeit und Abfallzeit jeweils
60 ps beträgt. Das Ausgangssignal wird in einen
Hochgeschwindigkeitskomparator 43 eingegeben. Der
Hochgeschwindigkeitskomparator 43 ist so ausgelegt, daß sein
Schwellenwert durch eine externe Spannung gesteuert werden
kann, und gibt eine annähernd rechteckförmige
Treibersignalform aus, bei welcher der Übergangszeitpunkt um
einen bestimmten Wert verschoben ist.
Überschwingen und Jitter des Ausgangssignals des
Pufferverstärkers 42 sind ausreichend stark unterdrückt,
wodurch eine stabile Übergangszeitpunktverschiebung im
Bereich von ±20 ps ermöglicht wird (was 40% des
Standardzeitschlitzes bezüglich der
Übergangszeitpunktdifferenz zwischen "01" und "10"
entspricht). Ein Ausgangsverstärker 45 mit einer hohen
Treiberkapazität verstärkt nicht nur das Ausgangssignal eines
Komparators 43, sondern überlagert darüber hinaus eine
bestimmte Gleichspannung dem verstärkten Signal, und treibt
den optischen Modulator 6. Im übrigen ist der innere Aufbau
des Moduls beinahe ebenso wie bei dem optischen
Übertragungsmodul 4, das bei dem optischen Sender gemäß der
ersten Ausführungsform verwendet wird, und insoweit erfolgt
hier keine erneute Beschreibung.
Der Betriebsablauf und die Wirkungen der dritten
Ausführungsform sind beinahe ebenso wie bei der ersten und
zweiten Ausführungsform. Da der
Übergangszeitpunktverschiebungsbetrag durch die Spannung
geändert werden kann, die an die Steueranschlußklemme 44
angelegt wird, kann der Betrag optimal an ein zu verwendendes
System angepaßt werden, was zu hoher Flexibilität führt.
Nachstehend werden ein optischer Modulator und ein Verfahren
zum Treiben dieses Modulators gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Bei der vierten Ausführungsform wird ein LiNbO₃-Mach-
Zehndermodulator für die Lichtintensitätsmodulation
verwendet. Bekanntlich kann bei einem Mach-Zehndermodulator
der Chirp-Parameter α dadurch angepaßt werden, daß
Vorspannungen und Modulationsspannungen von zwei Zweigen
eingestellt werden. Differenzmodulationssignale werden an die
Elektroden der beiden Zweige angelegt. Hierbei werden die
Treibersignalformen auf den jeweiligen Zweigen synchron
zueinander umgewandelt, so daß der Übergangszeitpunkt "01"
und der Übergangszeitpunkt "10" um 38 ps gegeneinander
verschoben werden, wie bei der Signalform von Fig. 5A
gezeigt ist. Dies kann dadurch erzielt werden, daß das
Komparatorausgangssignal in zwei Treiberschaltungen
eingegeben wird, deren Ausgangsspannung sich unterscheidet,
beispielsweise in einer Vorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt.
Das Extinctionsverhältnis beträgt 20 dB oder mehr. Auch bei
diesem Fall kann durch Einstellung der Vorspannung auf solche
Weise, daß der Chirp-Parameter α auf einen Wert in dem
Bereich von -1,0 bis -0,5 oder in der Nähe von +3,0
eingestellt wird, eine Übertragung mit einer nicht
dispersionsverschobenen Faser über eine Entfernung von 85 km
oder mehr ohne Dispersionskompensation eines binären,
digitalen NRZ-Signals erzielt werden, dessen Bitrate 10 Gb/s
beträgt.
Die Fig. 11A bis 11E zeigen den Unterschied zwischen
Augenmustern bei einer Übertragung über 100 km als Ergebnis
der Differenz zwischen äquivalenten Chirp-Parametern α in
einem Fall, in welchem eine Faseroptikübertragung unter
Verwendung eines Verfahrens zum Treiben eines optischen
Modulators gemäß der vierten Ausführungsform durchgeführt
wird. Hierbei bezeichnen fettgedruckte Linien die Bereiche,
in welchen die Spur in die Augenmaske paßt, und die dünnen
Linien jene Bereiche, in welchen die Spur die Augenmaske
überschreitet. Fig. 12 zeigt die Differenz zwischen dem
Augenschließverhältnis als Ergebnis der Differenz zwischen
äquivalenten Chirp-Parametern α. In diesem Fall stellt das
Augenschließverhältnis das Verhältnis der Augenöffnung in
einem Entscheidungszeitfenster zur mittleren Pegeldifferenz
zwischen "1" und "0" dar.
Wenn der Chirp-Parameter α in dem Bereich von -1,0 bis -0,5
liegt, ist eine Übertragung über 95 km möglich. Die
Interferenz zwischen Codes ist maximal in der Nähe des
Punktes, an welchem α gleich +1 ist, und die
Übertragungsgrenzentfernung so kurz wie etwa 52,5 km ist.
Wenn α den Wert +2,5 überschritten hat, wird die Interferenz
zwischen Codes erneut geringer, da der Effekt der
Pegelverbreiterung ein entferntes Zeitband erreicht hat,
wodurch eine Übertragung über 80 km oder mehr ermöglicht wird
(bei α = +3 ermöglicht dies eine Übertragung über etwa
90 km). Wenn α zu groß gewählt wird, wird die Spur dicker.
Der optimale Wert für α auf der größeren Seite, der vom
Aufbau des Systems abhängt, liegt im Bereich von etwa +2,5
bis +3,5.
Zwar nimmt bei diesem Verfahren zum Treiben eines optischen
Modulators die gesamte Verbreiterung des Pegels "0"
geringfügig zu, als Ergebnis der Einstellung des Chirp-
Parameters α auf einen hohen Wert, jedoch wird dies in der
Verbreiterung des Pegels "0" verborgen, die von der
Umwandlung der modulierten Signalform herrührt, und zeigt
keinen Effekt. Statt dessen arbeitet der Effekt der
Unterdrückung der Verbreiterung des Pegels "1" an dem
Grenzabschnitt des Schlitzes gut, wodurch die
Übertragungsgrenzentfernung wesentlich verlängert wird. Im
Gegensatz hierzu wird bei dem konventionellen Verfahren zum
Treiben eines optischen Modulators die
Übertragungsgrenzentfernung nicht so stark verbessert, wie in
Fig. 13 gezeigt ist, selbst wenn α +2,5 ist.
Hierbei beruhen die voranstehend angegebenen Verfahren auf
der Annahme, daß das Extinctionsverhältnis relativ groß ist.
Vorzugsweise sind die Anstiegszeit und die Abfallzeit kurz.
Die Schaltung zur Verschiebung des Übergangszeitpunktes ist
nicht auf die Beispiele gemäß Fig. 2 und 10 beschränkt,
sondern kann auch auf andere Art und Weise abgeändert werden.
Die Fig. 14A und 14B zeigen schematisch Abänderungen der
Übergangszeitpunktverschiebungsschaltung gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Die Schaltung von Fig. 14A ist mit einer Schaltung 21
versehen, welche ein trapezförmiges Signal wie bei der
vorherigen Ausführungsform erzeugt. Das trapezförmige Signal
wird an einer Klemmschaltung 122 angeklemmt, und dann wird
das angeklemmte Signal durch einen Verstärker 123 verstärkt,
so daß es eine bestimmte Amplitude aufweist. Durch
Einstellung des Klemmpegels und des Übergangszeitpunktes des
trapezförmigen Signals kann die
Übergangszeitpunktverzögerungszeit eingestellt werden.
Die Schaltung von Fig. 14B weist eine Schaltung 124 auf,
welche eine positive oder negative Differenzsignalform der
eingegebenen Signalform erzeugt, eine Verzögerungsschaltung
125, die in einen der beiden Zweige von der Schaltung 124
eingefügt ist, und ein SR-Flip-Flop, welches von der
Differenzsignalform getriggert werden soll. Durch Einstellung
der Verzögerung zwischen den Zeitpunkten der
Verzögerungsschaltung 125 kann der Übergangszeitpunkt
eingestellt werden.
Eine Übertragung mit höherer Geschwindigkeit und eine
Übertragung über eine größere Entfernung erfordern eine
Dispersionskompensation zusätzlich zur Einstellung des
Übergangszeitpunktes. Auch in diesem Fall kann durch die
optische Übertragungsvorrichtung, das optische
Übertragungsmodul oder den optischen Modulator und das
Verfahren, um diesen zu treiben, gemäß der vorliegenden
Erfindung, das Ausmaß der Dispersionskompensation verringert
werden, und wird die zulässige Fehlergrenze des Ausmaßes der
Kompensation wesentlich verbessert. Darüber hinaus wird die
Flexibilität der Einstellungen für die Optimierung der
Übertragungsqualität erhöht. Daher können die zusätzliche
Verstärkung des optischen Verstärkers und sich aus der
zusätzlichen Verstärkung ergebendes Rauschen verringert
werden, wodurch eine Signalübertragung mit hoher Qualität
erzielt wird, ohne die Kosten und Einbußen zu vergrößern.
Die vorliegende Erfindung kann bei einer Übertragung mit
geringerer Bitrate und kürzerer Entfernung eingesetzt werden.
Die Übertragungsgrenzentfernung L bei Dispersionsbegrenzung,
wenn die Bitrate B oder die Dispersion D unterschiedlich ist,
kann durch die wohlbekannten Skalierungsregeln abgeschätzt
werden (DLB² c/2λ² = konstant). Wenn beispielsweise eine
Übertragung über 100 km bei 10 Gb/s ohne
Dispersionskompensation möglich ist, so bedeutet dies, daß
eine Übertragung über etwa 1600 km bei 2,5 Gb/s möglich ist.
Wie voranstehend erläutert kann durch die vorliegende
Erfindung eine Hochgeschwindigkeitsübertragung eines
optischen Signals über eine große Entfernung über eine nicht
dispersionsverschobene Faser dadurch realisiert werden, daß
nur eine einfache Schaltung ohne komplizierte
Dispersionskompensation hinzugefügt wird. Selbst wenn eine
Dispersionskompensation durchgeführt wird, können Erhöhungen
der Einbußen und der Kosten dadurch unterdrückt werden, daß
das Ausmaß der Kompensation kleiner gewählt wird, und die
zulässige Grenze für das Ausmaß der Kompensation größer wird.
Zusätzliche Vorteile und Abänderungen werden Fachleuten auf
diesem Gebiet sofort auffallen. Daher ist die vorliegende
Erfindung in ihrem Gesamtaspekt nicht auf die bestimmten
Einzelheiten, repräsentativen Vorrichtungen und dargestellten
Beispiele beschränkt, die hier gezeigt und beschrieben
wurden. Daher lassen sich verschiedene Abänderungen
vornehmen, ohne vom Wesen und Umfang des allgemeinen Konzepts
der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die von den
beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein sollen.
Beispielsweise ruft die Verwendung anderer optischer
Modulatoren, beispielsweise eines optischen
Elektroabsorptionshalbleitermodulators, der den Franz-
Keldysh-Effekt nutzt, oder die Verwendung eines Wannier-
Stark-Optikmodulators, denselben Effekt hervor. Zur
Einstellung des Chirp-Parameters α kann ein in Reihe
geschalteter Phasenmodulator verwendet werden, oder es kann
eine Vor-Chirp-Einstellung durchgeführt werden, durch direkte
Modulierung des Halbleiterlasers, der als Lichtquelle
arbeitet. Wenn das Spektrum durch Mischung von vier Wellen in
einer optischen Faser oder einem Wanderwellen-
Halbleiterverstärker invertiert wird, kann das Vorzeichen des
Chirp-Parameters α invertiert werden.
Claims (19)
1. Optisches Übertragungssystem, welches aufweist:
einen optischen Sender (100) zur Übertragung eines optischen Signals, welche aufweist:
einen optischen Modulator (6) zum Modulieren der Intensität des optischen Signals entsprechend einem binären, digitalen, elektrischen NRZ-Signal (NRZ: nonreturn-to-zero), und zur Ausgabe eines optischen Übertragungssignals; und
eine Vorrichtung zum Liefern des elektrischen Signals, um hierdurch den optischen Modulator (6) zu treiben;
eine Faseroptik (101) mit Wellenlängendispersion zum Fortpflanzen des Signallichtes, welches von dem optischen Sender übertragen wird; und
einen optischen Empfänger (102) zum Empfangen des optischen Signals, das sich entlang der Faseroptik ausgebreitet hat, und zur Rückbildung eines elektrischen Signals aus dem optischen Signal,
wobei die Treibervorrichtung eine Vorrichtung (1, 2, 3) zur Einstellung der Signalform des elektrischen Signals aufweist, welches dem optischen Modulator (6) zugeführt wird, auf solche Weise, daß der Zeitpunkt, an welchem da von dem optischen Modulator (6) ausgegebene optische Signal einen Übergang von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel durchführt, später liegt als der Zeitpunkt, an welchem das optische Signal einen Übergang von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel durchführt.
einen optischen Sender (100) zur Übertragung eines optischen Signals, welche aufweist:
einen optischen Modulator (6) zum Modulieren der Intensität des optischen Signals entsprechend einem binären, digitalen, elektrischen NRZ-Signal (NRZ: nonreturn-to-zero), und zur Ausgabe eines optischen Übertragungssignals; und
eine Vorrichtung zum Liefern des elektrischen Signals, um hierdurch den optischen Modulator (6) zu treiben;
eine Faseroptik (101) mit Wellenlängendispersion zum Fortpflanzen des Signallichtes, welches von dem optischen Sender übertragen wird; und
einen optischen Empfänger (102) zum Empfangen des optischen Signals, das sich entlang der Faseroptik ausgebreitet hat, und zur Rückbildung eines elektrischen Signals aus dem optischen Signal,
wobei die Treibervorrichtung eine Vorrichtung (1, 2, 3) zur Einstellung der Signalform des elektrischen Signals aufweist, welches dem optischen Modulator (6) zugeführt wird, auf solche Weise, daß der Zeitpunkt, an welchem da von dem optischen Modulator (6) ausgegebene optische Signal einen Übergang von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel durchführt, später liegt als der Zeitpunkt, an welchem das optische Signal einen Übergang von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel durchführt.
2. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einstellvorrichtung eine Zeiteinstellschaltung (2) zur
Einstellung der Pegelübergangszeitpunkte aufweist.
3. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitpunkteinstellschaltung (2) eine Vorrichtung zur
Durchführung von Einstellungen auf solche Weise
aufweist, daß die Verzögerung zwischen den Zeitpunkten
15% oder mehr eines einzigen Zeitschlitzes beträgt.
4. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitpunkteinstellschaltung (2) eine Vorrichtung zum
Vornehmen von Einstellungen auf solche Weise aufweist,
daß die Verzögerung zwischen den Zeitpunkten im Bereich
von 20% bis 40% eines einzigen Zeitschlitzes liegt.
5. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn
die Bitrate des von dem optischen Sender (100)
übertragenen optischen Signals B (Bit/s) beträgt, die
Entzerrerbandbreite in dem optischen Empfänger (102) im
Bereich von 0,8 B (Hz) bis 1,3 B (Hz) liegt.
6. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
effektiver Chirp-Parameter in dem optischen Modulator
(6) im Bereich von -1 bis 0 liegt.
7. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitpunkteinstellschaltung (2) eine Vorrichtung zum
Vornehmen von Einstellungen auf solche Weise aufweist,
daß die Verzögerung zwischen den Zeitpunkten in dem
Bereich von 15% bis 40% eines einzigen Zeitschlitzes
liegt.
8. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der optische
Empfänger (102) eine Vorrichtung zur Messung einer
Dispersionsbreite bei hohem Pegel und einer
Dispersionsbreite bei niedrigem Pegel des elektrischen
Signals nach einem Entzerrer und vor einer
Entscheidungsschaltung aufweist.
9. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitpunkteinstellschaltung (2) eine Vorrichtung zur
Einstellung einer Verzögerung zwischen den Zeitpunkten
entsprechend den Werten der beiden Arten der
Dispersionsbreite aufweist, die von der Meßvorrichtung
gemessen wird.
10. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitpunkteinstellschaltung (2) eine Vorrichtung zur
Einstellung der Verzögerung zwischen den Zeitpunkten auf
solche Weise aufweist, daß die Dispersionsbreite bei
hohem Pegel und die Dispersionsbreite bei niedrigem
Pegel des elektrischen Signals nach dem Entzerrer und
vor der Entscheidungsschaltung in dem optischen
Empfänger (102) einander gleich sind.
11. Optisches Übertragungsmodul mit:
einem optischen Modulator (6) zum Modulieren der Intensität eines optischen Signals entsprechend einem binären, digitalen, elektrischen NRZ-Signal; und
einer Treiberschaltung (41) zum Liefern des elektrischen Signals, um hierdurch den optischen Modulator zu treiben;
wobei die Treiberschaltung (41) eine Zeitpunkteinstellschaltung (42, 43, 45) zur Einstellung der Signalform des dem optischen Modulator (6) zugeführten elektrischen Signals aufweist, so daß der Zeitpunkt, an welchem das von dem optischen Modulator (6) ausgegebene optische Signal von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel übergeht, später liegt als der Zeitpunkt, an welchem das optische Signal von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel übergeht.
einem optischen Modulator (6) zum Modulieren der Intensität eines optischen Signals entsprechend einem binären, digitalen, elektrischen NRZ-Signal; und
einer Treiberschaltung (41) zum Liefern des elektrischen Signals, um hierdurch den optischen Modulator zu treiben;
wobei die Treiberschaltung (41) eine Zeitpunkteinstellschaltung (42, 43, 45) zur Einstellung der Signalform des dem optischen Modulator (6) zugeführten elektrischen Signals aufweist, so daß der Zeitpunkt, an welchem das von dem optischen Modulator (6) ausgegebene optische Signal von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel übergeht, später liegt als der Zeitpunkt, an welchem das optische Signal von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel übergeht.
12. Optisches Übertragungsmodul nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitpunkteinstellschaltung (42, 43, 45) eine Vorrichtung
zum Vornehmen von Einstellungen auf solche Weise
aufweist, daß die Verzögerung zwischen den Zeitpunkten
15% oder mehr eines einzigen Zeitschlitzes beträgt.
13. Optisches Übertragungsmodul nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Modul
mit einer Eingangsklemme (44) zur Eingabe eines
Steuersignals versehen ist, um die Verzögerung zwischen
den Zeitpunkten für die Zeitpunkteinstellschaltung (42,
43, 45) zu steuern.
14. Optischer Modulator (6) zum Modulieren der Intensität
eines optischen Signals entsprechend einem binären,
digitalen, elektrischen NRZ-Signal;
wobei eine Arbeitswellenlänge, eine Vorspannung, und
eine Modulationsspannungsamplitude des optischen
Modulators (6) so eingestellt sind, daß das
Extinctionsverhältnis des optischen Modulators 10 dB
oder mehr beträgt, und der Zeitpunkt, an welchem das von
dem optischen Modulator (6) ausgegebene optische Signal
von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel
übergeht, später liegt als der Zeitpunkt, an welchem das
optische Signal von dem niedrigen Pegel auf den hohen
Pegel übergeht.
15. Optischer Modulator (6) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Verzögerung zwischen den Zeitpunkten 15% oder mehr
eines einzigen Zeitschlitzes beträgt.
16. Optischer Modulator (6) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Verzögerung zwischen den Zeitpunkten im Bereich von 20%
bis 40% eines einzigen Zeitschlitzes liegt.
17. Optischer Modulator (6) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Arbeitswellenlänge, die Vorspannung, und die
Modulationsspannungsamplitude so eingestellt sind, daß
ein äquivalenter Chirp-Parameter in dem optischen
Modulator (6) im Bereich von 0 bis -1 liegt.
18. Optischer Modulator (6) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Arbeitswellenlänge, die Vorspannung, und die
Modulationsspannungsamplitude so eingestellt sind, daß
ein äquivalenter Chirp-Parameter in dem optischen
Modulator (6) im Bereich von +2 bis +3,5 liegt.
19. Verfahren zum Treiben eines optischen Modulators (6) zum
Modulieren der Intensität eines optischen Signals
entsprechend einem binären, digitalen, elektrischen NRZ-
Signal, mit folgenden Schritten:
Einstellung einer Arbeitswellenlänge, einer Vorspannung, und einer Modulationsspannungsamplitude des optischen Modulators auf solche Weise, daß das Extinctionsverhältnis des optischen Modulators 10 dB oder mehr beträgt; und
Liefern des elektrischen Signals an den optischen Modulator durch zwei Treiberschaltungen, welche eine unterschiedliche Ausgangsspannung aufweisen.
Einstellung einer Arbeitswellenlänge, einer Vorspannung, und einer Modulationsspannungsamplitude des optischen Modulators auf solche Weise, daß das Extinctionsverhältnis des optischen Modulators 10 dB oder mehr beträgt; und
Liefern des elektrischen Signals an den optischen Modulator durch zwei Treiberschaltungen, welche eine unterschiedliche Ausgangsspannung aufweisen.
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