DE2025920C3

DE2025920C3 - Transmission system with a carrier frequency in the optical frequency range

Info

Publication number: DE2025920C3
Application number: DE19702025920
Authority: DE
Inventors: Essex Harlow; Simon French Laurence; Anthony Edmund Mounter; Melvin Murray Broxbourne Hertfordshire Ramsay; Alec Harley Reeves
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1969-05-30
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1975-04-10
Also published as: CH522986A; DE2025920B2; FR2049739A5; DE2025920A1; GB1267964A

Description

Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem mit F i g. 5 b. Diese modulierten Impulse stellen ungleicheThe invention relates to a transmission system with FIG. 5 b. These modulated pulses represent unequal

einer Trägerfrequenz im optische« Frequenzbereich Zeichen dar, da sie zur Bezugsträgerwelle eine ver-a carrier frequency in the optical frequency range, since it has a different

oder in den daran angrenzenden Bereichen, bestehend schiedene Phasenbeziehung aufweisen. Der erste Im-or in the adjoining areas, they have different phase relationships. The first im-

aus einem Sender, einem Empfänger und gegebenen- puls des Trägers ist mit der Bezugsträgerwelie infrom a transmitter, a receiver and a given pulse from the wearer is connected to the reference carrier wave in

falls einem oder mehreren Zwischenverstärkern zur 5 Phase, während der zweite impuls in Gegenphase zurif one or more repeaters to the 5th phase, during the second pulse in antiphase to

übertragung digitaler Daten durch Impulse, bei dem Bezugsträgerwelle ist. Die Fig. Ib gibt ein SystemTransmission of digital data by means of pulses at which the reference carrier wave is. Fig. Ib gives a system

sendeseitig ein Laser verwendet wird und empfangs- wieder, in dem der Phasenunterschied zwischen un-a laser is used at the transmitting end and at the receiving end again, in which the phase difference between un-

seitig em Photodetektor vorhanden ist. gleichen Zeichen π isL Für die Impulsregenerationside em photodetector is present. same sign π isL for pulse regeneration

Derartige Systeme sind aus der DT-AS 1 226 912 eignen sich Pendeloszillatoren besonders gut, weilSuch systems are from DT-AS 1 226 912, pendulum oscillators are particularly suitable because

und aus der DT-AS 1 254 513 bekannt. _i0 diese die Eigenschaft aufweisen, an einer geeignetenand from DT-AS 1 254 513 known. _i0 these have the property of being at a suitable

In der DT-AS 1 226 912 ist em Nachrichtenüber- Stelle ihres Impulszyklus durch einen Impuls getrig-In the DT-AS 1 226 912, the message transfer point of its pulse cycle is triggered by a pulse.

tragungssystem beschrieben, bei dem ein impulsmäßig gert werden zu können, dessen Trägerwelle dieselbetransmission system described in which a pulse-wise device to be able to whose carrier wave the same

betriebener Laser verwendet wird. Die zu übertra- Frequenz wie der Oszillator hat. Auf diese Weisepowered laser is used. The frequency to be exceeded as the oscillator has. In this way

gende Information wird jedem einzelnen Lichtimpuls wird erreicht, daß der Oszillator mit der Phase deslowing information is achieved with every single light pulse that the oscillator with the phase of the

des Lasers zu mehreren Bits impulskoCiert aufmodu- 15 Triggerimpulses anschwingt.of the laser is pulsed to several bits on a modulated 15 trigger pulse.

liert, so daß die einzelnen Impulse amplitudenmodu- Ein Laser, der einen optischen Oszillator darstellt,liert so that the individual pulses amplitude mod- A laser, which represents an optical oscillator,

liert übertragen werden. _{kann zu einem} p_endeloszillator erweitert werden,can be transmitted. _{can be expanded to a} p _en delo oscillator,

In der DT-AS 1 254 51 j ist em ähnliches, mit Puls- wenn in die Anregungseinrichtung des Lasers einIn DT-AS 1 254 51 j there is something similar, with a pulse when in the excitation device of the laser

codemodulation arbeitendes Übertragungssystem be- Rückkopplungssignal eingekoppelt wird, das von demCode modulation working transmission system loading feedback signal is coupled from the

schrieben, bei dem noch Zwischenverstärker vorhan- 20 Ausgangssignal abgeleitet ist. Dies erfordert die Ver-in which an intermediate amplifier is still present. 20 output signal is derived. This requires the

den ^sm(*· Wendung von photoelektrischen Empfängern und vonthe ^{sm (} * turn of photoelectric receivers and of

Bei beiden bekannten Systemen werden im Emp- Verzögerungseinrichtungen in der Rückkopplungsfänger der Endstelle bzw. im Empfänger des Zwi- schleife, um die gewünschte Pendelfrequenz-Schwinschenverstärkers die Lichtimpulse unmittelbar de- gung zu erhalten. Es ist schwierig und aufwendig, mit moduliert. Die erforderliche Impulsregeneration er- 35 dieser Art von Pendeloszillator eine Impulsfolgefolgt dort nach der Demodulation. frequenz größer als 1 GHz zu erhalten, wobei die Im-In both known systems, delay devices in the feedback catcher of the terminal or in the receiver of the dual loop are used to generate the light pulses directly in order to obtain the desired oscillation frequency oscillating amplifier. It is difficult and laborious to be modulated with. The required pulse regeneration ER 35 this kind of pendulum oscillator pulse train is followed there after demodulation. frequency greater than 1 GHz, whereby the im-

Es ist die Aufgabe der in den Ansprüchen ange- pulsfolgefrequenz im wesentlichen durch die Angebenen Erfindung, ein Übertragungssystem anzu- stiegs- und Abfallzeiten der Laseranregungseinrichgeben, das mit Impulsphasenmodulation arbeitet und rung bestimmt ist. Diese Schwierigkeit kann dadurch bei dem die Impulse im optischen Frequenzbereich 30 umgangen werden, daß der Laser als Dauerstrichlaser regeneriert werden. betrieben wird und daß eine optische RückkopplungIt is the task of the pulse repetition frequency started in the claims essentially by what has been stated Invention of a transmission system to give rise and fall times of the laser excitation devices, that works with pulse phase modulation and is determined. This difficulty can be caused by it in which the pulses in the optical frequency range 30 are bypassed that the laser as a continuous wave laser be regenerated. is operated and that an optical feedback

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen vorgesehen ist, so daß sich eine Pendelrückkopplungs-This task is provided with in the claims, so that a pendulum feedback

angegebenen Mitteln gelöst. schaltung ergibt. Die Tatsache, daß eine optischespecified means resolved. circuit results. The fact that an optical

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß bei den in den Rückkopplung zur Erzeugung einer Pendelfrequenz-Übertragungsstrecken vorhandenen Zwischenstufen 35 Schwingung verwendet werden kann, liegt zum Teil und in der dem Empfänger vorgeschalteten Impuls- darin begründet, daß der Gütefaktor Q und die Laufregenerationsstufe keine Umwandlung der »optischen zeit durch den Laser-Resonator eine Verzögerung Frequenzen« in Niederfrequenzen, sondern eine di- bewirken und daß das Verhältnis der Populationsrekte Regeneration der Lichtimpulse erfolgt. Bei umkehr und die Geschwindigkeit des Lichtaufbaus im einem Übertragungssystem gemäß der Erfindung sind 40 Resonator beides Funktionen sind, die von der op-Zwischenverstärker und Empfänger weitgehend gleich tischen Feldstärke im Resonator abhängig sind. Daraufgebaut, aus ist zu ersehen, daß ein im Dauerstrichbetrieb ar-It is an advantage of the invention that oscillation can be used in the intermediate stages 35 present in the feedback for generating a pendulum frequency transmission link, is partly due to the fact that the quality factor Q and the running regeneration stage do not convert The "optical time through the laser resonator a delay frequencies" in low frequencies, but a direct effect and that the ratio of the population-correct regeneration of the light impulses takes place. In the case of reversal and the speed of the light build-up in a transmission system according to the invention, 40 resonator are both functions that are dependent on the op-repeater and receiver largely equal to the field strength in the resonator. Based on this, it can be seen that a continuous wave

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen beitender Laser durch Einfügung einer nichtlinearenThe invention will now be carried out with reference to the drawings of the laser by inserting a non-linear one

beispielsweise näher erläutert. Es zeigt optischen Dämpfungseinrichtung im optischen Rück-for example explained in more detail. It shows optical attenuation device in the optical rear

Fig. la eine Bezugsträgerwelle, 45 kopplungsweg zu einem Pendeloszillator gemachtFig. La a reference carrier shaft, 45 made coupling path to a pendulum oscillator

Fig. Ib zwei Impulse einer phasenmodulierten werden kann. Die nichtlineare DämpfungseinrichtungFig. Ib two pulses of one can be phase modulated. The non-linear damping device

Trägerwelle, kann aus bekannten Substanzen gebildet werden,Carrier wave, can be formed from known substances,

F i g. 2 einen Halbleiterlaser, der als Laser-Pendel- deren Dämpfung unter dem Einfluß von starkemF i g. 2 a semiconductor laser that acts as a laser pendulum whose attenuation under the influence of strong

oszillator arbeitet, Licht abnimmt. Wird für den Laser eine Halbleiter-oscillator works, light decreases. If a semiconductor is used for the laser

F i g. 3 ein Vektordiagramm, das zeigt, in welcher 50 Injektionsdiode verwendet, dann kann die nicht-Weise die Phasenfehler der Impulse in einem Zwi- lineare Dämpfungseinrichtung aus demselben Mateschenverstärker für ein Binär-Übertragungssystem, rial hergestellt werden. Die als nichtlineare Dämpbei dem die Binärzeichen einen Phasenunterschied fungscinrichtung verwendete Halbleiterdiode kann von ,-r/2 haben, korrigiert werden, in diesem Fall elektrisch so gespeist werden, daß dasF i g. 3 is a vector diagram showing in which 50 injection diode can be used, then the non-way the phase errors of the pulses in a twin-linear damping device from the same Mateschen amplifier for a binary transmission system, rial. The as non-linear damping which the binary characters can use a semiconductor diode for phase difference of, -r / 2 have to be corrected, in this case electrically fed in such a way that the

F i g. 4 ein Vektordiagramm, das zeigt, wie die 55 optische Feld, das zur Abschwächung benötigt wird,F i g. 4 is a vector diagram that shows how the 55 optical field, which is needed for attenuation,

Phasenfehler der Impulse durch die Korrektur in reduziert wird. Die Diode muß in diesem Fall weitPhase error of the pulses is reduced by the correction in. In this case the diode has to go far

mehreren hintereinandergeschalteten Stufen eines unterhalb der Laser-Schwelle betrieben werden, soseveral stages connected one behind the other are operated below the laser threshold, so

Zwischenverstärkers schrittweise vermindert werden, daß sie bei der Abwesenheit jeder äußeren optischenRepeaters are gradually reduced that they would in the absence of any external optical

F i g. 5 ein Diagramm, das zeigt, in welcher Weise Stimulation kein Laser-Licht ausstrahlt. Die Beleuchdie Phasenfehler der Impulse eines Binärübertra- 60 tung der Diode mit Licht passender Wellenlänge stigungssystems, bei dem die Binärzeichen einen muliert Übergänge zwischen den beiden Energie-Phasenunterschied von π haben, korrigiert werden, zuständen, die die Laserwellenlänge bestimmen. DaF i g. 5 is a diagram showing the manner in which stimulation does not emit laser light. The lighting Phase error of the impulses of a binary 60 transmission of the diode with light of a suitable wavelength stabilization system, in which the binary sign mulates a transitions between the two energy phase differences of π have to be corrected, states that determine the laser wavelength. There

F i g. 6 ein Blockdiagramm eines optischen Zwi- zu Beginn eine größere Population des niedrigerenF i g. 6 is a block diagram of an optical intermediate - initially a larger population of the lower

schenverstärkers für ein Übertragungssystem gemäß Energieniveaus vorliegt, findet eine Absorption desis present for a transmission system according to energy levels, there is an absorption of the

Fig. 5. 65 Einfallichtes statt. Wenn die Beleuchtung stark ge-Fig. 5. 65 incident light. If the lighting is very

In F i g. 1 a ist eine Bezugsträgerwelle gezeigt, die nug ist, um die spontanen Übergänge zu unter-In Fig. 1 a shows a reference carrier wave that is sufficient to suppress the spontaneous transitions.

dieselbe Wellenlänge aufweist wie die mit dem im- drücken, wird eine Gleichbesetzung der beidenhas the same wavelength as that with the im- press, an equal occupation of the two becomes

Dulsmodulierten Träger übertragenen Signale der Energieniveaus erreicht. Dann ist die Wahrschein-Pulse-modulated carrier transmitted signals of the energy levels achieved. Then the probability is

lichkeit, daß ein einfallendes Photon einen Übergang vektorielle Darstellung der begrenzten Impulse »1« vom niedrigen zum höheren Energiezustand anregt, und »0« in den Bereichen OA' bis OA" und OB' bis gleich der Wahrscheinlichkeit, daß ein umgekehrter OB" liegt. Diese Impulse werden dann mit einem Übergang stattfindet. Unter diesen Voraussetzungen örtlich erzeugten Signal gemischt, dessen Phase und wird die Diode statistisch »durchsichtig« gemacht. 5 Amplitude durch den Vektor CO gegeben sind. Die Aus den vorstehenden Ausführungen läßt sich ab- Phase dieses Vektors wird so gewählt, daß sie in der leiten, daß ein optischer Pendeloszillator aus zwei Mitte zwischen den Phasen der Vektoren OA und OB optisch gekoppelten Halbleiter-Injektionslaserdioden liegt. Die Amplitude dieses Vektors wird j/2-mal so aufgebaut werden kann. Beide Dioden werden als groß wie die Amplitude der begrenzten Eingangs-Dauerstrichlaser betrieben. Die Anregung der einen io signale gewählt. Kleine Fehler in der Phase sind da-Diode ist so stark, daß die Diode Laserlicht abstrahlt, her durch die Vektoren OA' und OA", OB' und OB" während die Anregung der anderen Diode absieht- gegeben und werden vollständig in Amplitudenlich so gewählt ist, daß sie ohne äußere Beeinflus- Schwankungen umgewandelt, die durch die Vektoren sung kein Laserlicht abstrahlt. Experimentelle Unter- CA', CA", CB' und CB" dargestellt und durch eine suchungen ergaben, daß zumindest unter bestimmten 15 nachfolgende Schwellwertschaltung ausgeglichen Bedingungen ein einziger Laser ausreicht, dessen -erden können. Wenn das effektive Signal-Rausch-Strorndichte über den pn-übergang in einem Teil des Verhältnis am Eingang z. B. 20 dB ist, dann beträgt Resonators kleiner gemacht werden kann als im an- die effektive Phasenschwankung, die durch dieses deren Teil. Um dies zu erreichen, kann eine Elek- Rauschen gegeben ist, etwa 4,3° und kann mit diesem trodenschicht der Einrichtung in zwei Teile geteilt 20 System auf etwa 10' reduziert werden. Es muß noch werden, wie F i g. 2 zeigt. Die beiden Teile erhalten bemerkt werden, daß als Nebenerscheinung dieser getrennte Zuführungen, so daß die Stromdichte über Aufhebung der Phasenschwankungen eine Umkehr den pn-übergang in den beiden T-ilen des Keso- der Phasendifferenz zwischen den Zeichen »0« und nators verschieden eingestellt werden kann. Diese »1« auftritt. Wenn ein Zeichen »1« einem Zeichen Einrichtung kann, so wie es in F i g. 2 angegeben ist, 25 »0« um zxll vor der Aufhebung der Tuasenschwangespeist werden. In F i g. 2 ist das Halbleiter-Stück I kungen vorauseilt, dann wird es nach der Aufhebung mit dem pn-übergang 2 gezeigt. Eine der Metall- um -τ/2 nacheilen, und umgekehrt, elektrodenschichten ist mit 3 bezeichnet, während die Ist der Phasenfehler verhältnismäßig groß, aberpossibility that an incident photon stimulates a transition vectorial representation of the limited impulses "1" from the lower to the higher energy state, and "0" in the ranges OA ' to OA " and OB' until the probability that an inverted OB" is equal. These impulses are then taking place with a transition. Under these conditions, the locally generated signal is mixed, its phase and the diode is made statistically "transparent". 5 amplitude are given by the vector CO . The phase of this vector can be selected from the foregoing in such a way that it leads in such a way that an optical pendulum oscillator is located between the phases of the vectors OA and OB optically coupled semiconductor injection laser diodes. The amplitude of this vector will be built up j / 2 times. Both diodes are operated as large as the amplitude of the limited input continuous wave lasers. The excitation of the one io signals chosen. Small errors in the phase are because the diode is so strong that the diode emits laser light through the vectors OA ' and OA ", OB' and OB" while the other diode is not being excited and the amplitudes are completely selected is that it is converted without external influence fluctuations that no laser light emits through the vectors solution. Experimental sub- CA ', CA ", CB' and CB" shown and through a search showed that at least under certain 15 subsequent threshold switching balanced conditions, a single laser is sufficient, which can ground. If the effective signal-to-noise current density over the pn junction in a part of the ratio at the input z. B. is 20 dB, then the resonator can be made smaller than in the other- the effective phase fluctuation, which is part of it. In order to achieve this, an elec- tric noise is given, about 4.3 ° and can be reduced to about 10 'with this electrode layer of the device divided into two parts 20 system. It remains to be seen how FIG. 2 shows. The two parts are noted that as a side effect of these separate feeds, so that the current density can be set differently by canceling the phase fluctuations a reversal of the pn junction in the two parts of the keso the phase difference between the characters "0" and nator can. This "1" occurs. If a character "1" can set up a character, as shown in FIG. 2 is given, 25 "0" are fed at zx11 before the lifting of the swings. In Fig. 2 the semiconductor piece I kungen is ahead, then it is shown with the pn junction 2 after the cancellation. One of the metal electrode layers lagging by -τ / 2, and vice versa, is denoted by 3, while the phase error is relatively large, but

andere in die beiden Teile 4 und S untei ieilt ist. Die noch kleiner als π/4, dann reicht ein Impulswieder-Teilung wird durch einen Kanal 6 vollzogen, der par- 30 holer nicht aus, den Phasenfehler vollständig ausallel zu den reflektierenden Flächen 7 des Lasers ver- zugleichen, wie Fi g. 4 zeigt. Wenn der Phasenfehler läuft. Die beiden Teile des Lasers sind mit einer ge- zu Beginn durch den Winkel X₁OA = λ gegeben ist, meinsamen Spannungsquelle 8 verbunden, und zwar dann hat der Phasenfehler am Ausgang des Impulsüber die Widerstände 9 und 10, die so gewählt sind, wiedcrholers einen Wert, der durch den Winkel daß die Stromdichte über den Teil des Lasers unter 35 X^CA = β gegeben ist. Wenn dieses Signal jedoch der Elektrode 4 größer ist als die Stromdichte in dem eine Reihe von in Kaskade geschalteten Impuls-Teil unter der Elektrode 5. wiederholcm durchläuft, dann wird die Korrektur in Der Sender des Übertragungssystems besteht aus jeder Stufe verbessert. Der Phasenfehler β erscheint einem Laser, der auf einem bestimmten Mode ein- daher am nächsten Impulswiederholer als Winkel gestellt ist mit nachgeschalteter elektrooptischer 40 X₂OB. Für den dritten, vierten und fünften Impuls-Phasenplatte. Dieser Laser wird vorzugsweise intern wiederholer sind die Phasenfehler durch die Winkel auf den entsprechenden Mode eingestellt, so daß X^OA, X_AOB und X_hOA gegeben. Die Phasenkeine Fremdsteuerung nötig ist. Dieser Laser erzeugt korrektur kann daher mehrfach angewandt werden, phasenkohärente Impulse mit gleichmäßigen Ab- Voraussetzung ist jedoch, daß der Phasenfehler nie ständen. Bevor diese Impulse ausgesendet werden, 45 größer als .-τ/4 ist.the other is divided into the two parts 4 and S. If it is even smaller than π / 4, then a pulse re-division is carried out by a channel 6, the parallel not sufficient to compare the phase error completely parallel to the reflective surfaces 7 of the laser, as shown in FIG. 4 shows. When the phase fault runs. The two parts of the laser are connected to a common voltage source 8 given at the beginning by the angle X ₁ OA = λ, and then the phase error at the output of the pulse is repeated via the resistors 9 and 10, which are selected in this way a value given by the angle that the current density over the part of the laser below 35 X ^ CA = β . However, if this signal of electrode 4 is greater than the current density in which a series of cascade-connected pulse parts under electrode 5 repeats, then the correction in the transmitter of the transmission system consists of each stage is improved. The phase error β appears to a laser that is set to a certain mode, therefore the next pulse repeater, as an angle with a downstream electro-optical 40 X ₂ OB. For the third, fourth and fifth pulse phase plate. This laser is preferably internally repeater, the phase errors are set by the angle to the appropriate mode, so that X ^ OA, X _A OB and X _h OA are given. The phases no external control is necessary. This laser generates correction can therefore be used several times, phase-coherent pulses with even output, however, the prerequisite is that the phase error would never exist. Before these pulses are sent out, 45 is greater than.-Τ / 4.

passieren sie einen elektrooptischen Kristall, so daß Eine Verbesserung dieser Art kann auch bei einemthey pass an electro-optic crystal, so that an improvement of this type can also be achieved with one

die einzelnen Impulse um eine halbe Wellenlänge ver- Übertragungssystem erreicht werden, bei dem diethe individual impulses can be reached by half a wavelength

zögert werden können. Diese Verzögerung wird durch Zeichen »1« und »0« mit einem Phasenunterschiedmay be hesitant. This delay is indicated by characters "1" and "0" with a phase difference

ein entsprechendes elektrisches Potential am Kristall von .-r übertragen werden. In diesem Fall ist einea corresponding electrical potential on the crystal of.-r can be transmitted. In this case one is

bewirkt. 50 mehrfache Phasenkorrektur nach F i g. 4 vorgesehencauses. 50 multiple phase correction according to FIG. 4 provided

Es wird nun die Wiederherstellung der richtigen wenn der Fehler nicht größer als n/2 ist. Das Wesent-It will now restore the correct one if the error is not greater than n / 2. The essential

Phasenlage der Impulse erläutert, wenn sie einen Im- lichste dieses Systems ist, daß der PhasenunterschiecPhase position of the impulses explains, if it is one of the essential parts of this system, that the phase difference

pulswiederholer (Zwischenverstärker) durchlaufen. zwischen ungleichen Zeichen zuerst von η auf .-rlpulse repeater (repeater) run through. between unequal characters first from η to.-rl

Die an einem Impulswiederholer ankommenden Im- umgewandelt wird. Danach werden die Signale irThe Im- arriving at a pulse repeater is converted. Then the signals ir

pulse weisen eine bestimmte Amplituden- und Pha- 55 der Weise weiterbehandelt, wie an Hand der Fig.:pulses have a certain amplitude and phase 55 treated further, as shown in the figure:

senschwankung auf. Die Aufhebung der Amplituden- erläutert wurde. Zum Schluß erhalten die Signal«fluctuation on. The cancellation of the amplitude was explained. At the end the signal receives "

Schwankung ist verhältnismäßig einfach. Es wird ein wieder ihren ursprünglichen Phasenunterschied ηVariation is relatively easy. It will return to its original phase difference η

Schwellwertbegrenzcr eingesetzt, wie es z. B. ein In Verbindung mit den F i g. 5 und 6 wird nun eilSchwellwertbegrenzcr used, as z. B. a In connection with the F i g. 5 and 6 is now in a hurry

Pendeloszillator ist. Die Aufhebung der Phasen- Impulswiederholer erläutert. In Fig. 6 ist der appaPendulum oscillator is. The elimination of the phase pulse repeater explained. In Fig. 6 the appa

Schwankungen ist weit schwieriger und wird an Hand 60 rative Aufbau des Impulswiederholers gezeigt, wähFluctuating is far more difficult and is shown on the basis of the relative structure of the pulse repeater, while

der F i g. 3, 4 und 5 erläutert. rend in F i g. 5 die Mischung der binären Zeicheithe F i g. 3, 4 and 5 explained. rend in Fig. 5 the mixture of binary characters

In F i g. 3 ist die richtige Phasenlage der Eingangs- mit den örtlich erzeugten Zeichen in den einzelneiIn Fig. 3 is the correct phasing of the input with the locally generated characters in the individual egg

impulse für die Zeichen »1« und »0« durch die Vek- Stufen des Impulswiederholers durch Vektoren darimpulses for the characters »1« and »0« through the Vek stages of the impulse repeater through vectors

torcn OA und OB dargestellt. In Wirklichkeit sind gestellt ist.torcn OA and OB shown. In reality it is posed.

diese Impulse jedoch durch das Rauschen, das eine 65 In Fi g. 5 sind die ankommenden Signale, die eine Amplituden- und Phasenschwankung bewirkt, ge- Phasenunterschied von .-τ zwischen ungleichen Zei stört. Die Amplitudenschwankungen werden zuerst chcn aufweisen und die Amplituden- und Phasen durch eine Schwellwertschaltung beseitigt, so daß die Schwankungen unterliegen, je nach ihrer Phasenlagthese impulses, however, by the noise, which a 65 In Fi g. 5 are the incoming signals, the one The amplitude and phase fluctuations cause the phase difference of. -Τ between unequal cells disturbs. The amplitude fluctuations will first have chcn and the amplitude and phase eliminated by a threshold circuit, so that the fluctuations are subject to their phase position

* 8* 8th

durch den Vektor 40 oder durch den Vektor 41 dar- Wenn der Impulswiederholer auch die Phase der gestellt. Diese ankommenden Signale durchlaufen empfangenen Impulse in der beschriebenen Weise zuerst eine Schwellwertschaltung 42, um die Ampli- wiederherstellen soll, darm muß er zwischen den Syntudenschwankungen auszugleichen, und werden dann chronisierimpulsen und den modulierten Signalmit einem örtlich erzeugten Signal gemischt, dessen 5 impulsen unterscheiden können. Aus den Synchroni-Phase und Amplitude durch den Vektor 43 dar- sierimpulsen wird dann eine örtliche Bezugswelle gestellt sind. Daraus resultiert ein Signal, das Ampli- abgeleitet, die mit dem übertragenen Bezugssignal in tuden- und Phasenschwankungen unterliegt und in Phase ist. Das Übertragungssystem sieht zu diesem Abhängigkeit der ursprünglichen Phase am Eingang Zweck einen Code vor, bei dem periodisch die Phaentweder durch den Vektor 44 oder durch den Vek- 10 senlagc der »0* und »1« umgekehrt wird, derart, daß tor 45 dargestellt ist. Die Amplitudenschwankung die Wahrscheinlichkeit, daß ein Impuls in der Posiwird über die Schwellwertschaltung 46 ausgeglichen tion p_x{\ ^ χ ^ η) die gleiche Phase wie der vorher- und das Signal dann mit einem zweiten örtlich er- gehende Impuls in der Position p_x aufweist, etwa ein zeugten Signal gemischt, dessen Amplitude und Phase halb ist. Dem steht die Wahrscheinlichkeit Eins durch den Vektor 47 gegeben sind. Das resultierende 15 gegenüber, daß alle Synchronisierimpulse in der Posi-Signal unterliegt einer Amplitudenschwankung. Die tion ρ_β die gleiche Phase haben.
Phasenschwankung wurde wesentlich reduziert. Die- Unter diesen Voraussetzungen können die Synses Signal, das je nach seiner ursprünglichen Phase chronisicrimpulse von den modulierten Signalimpulam Eingang entweder durch den Vektor 48 oder sen getrennt werden. Zu diesem Zweck wird ein durch den Vektor 49 gegeben ist, durchläuft eine 20 Fabry-Perot-Interferometer verwendet, dessen Grund-Schwellwertschaltung 50 zur Aufhebung der Ampli- resonanz der Impulsfolgefrequenz der Synchronisiertudenschwankung und wird dann mit einem dritten impulse entspricht. Wird ein derartiges Interferometer örtlich erzeugten Signal gemischt, dessen Amplitude in den übertragungsweg der Impulse gebracht, dann und Phase durch den Vektor 51 gegeben sind. Das kann ein Impuls der Position p_x nur mit nachfolgennach dieser Mischung erhaltene Signal ist im wesent- 25 den Impulsen der Position p_z interferieren. Zwischen liehen frei von Amplituden- und Phasenscbwankun- diesem Impuls p_x und Impulsen, die andere Posigen und ist je nach seiner Phase am Eingang durch tionen p_r (y φ χ) belegen, tritt keine gegenseitige Beden Vektor 52 oder den Vektor 53 gegeben. Daraus einflussung auf. Es werden zunächst die Synchroniist zu ersehen, daß durch die Addition der Signale sierimpulse betrachtet. Alle Synchronisierimpulse zu dem ersten örtlich erzeugten Signal der Phasen- 30 haben die gleiche Phase, das Interferometer befindet unterschied zwischen ungleichen Signalen von π auf sich in Resonanz, und deshalb wird von dem einfal-.i/2 umgewandelt wird, während über die zweite Ad- lenden Licht Energie übernommen. Der größte Teil dition die Phasenfehler reduziert werden. Über die der Energie wird durch das Interferometer durchdritte Addition wird schließlich der ursprüngliche gelassen. Die Impulse, die die Positionen Phasenunterschied von π wiederhergestellt Wenn der 35 p_z(\ <; χ<Ξ η) einnehmen, können je nach ihrer Phasenfehler verhältnismäßig groß ist, dann kann er Phase in zwei Gruppen eingeteilt werden. Die einüber einen Impulswiederholer nicht vollständig aus- zelnen Elemente jeder Gruppe wurden in der gleichen geglichen werden. Über in Kaskade geschaltete Im- Weise miteinander interferieren wie die Synchronipulswiederholer wird die Aufhebung jedoch nahezu sierinip«l?c. Da jedoch die Anzahl der Impulse in den erreicht. 4° Gruppen ungefähr gleich und ihre Phasen entgegen-represented by the vector 40 or by the vector 41- If the pulse repeater also represents the phase of the. These incoming signals pass received pulses in the manner described first through a threshold value circuit 42 in order to restore the amplitude, since it must compensate for the fluctuations in the synthesis, and are then mixed with chronisierimpulsen and the modulated signal with a locally generated signal, the 5 pulses of which can distinguish. A local reference wave is then set from the synchronizing phase and amplitude represented by the vector 43. This results in a signal that is derived from ampli, which is subject to fluctuations in tuition and phase with the transmitted reference signal and is in phase. The transmission system provides a code for this dependency of the original phase at the input input, in which the phase is periodically reversed either by the vector 44 or by the vector position of the "0 * and" 1 "so that gate 45 is shown . The amplitude fluctuation, the probability that a pulse in the position is compensated for via the threshold circuit 46 tion p _x {\ ^ χ ^ η) the same phase as the previous and the signal then with a second local pulse in the position p _x has, for example mixed a generated signal whose amplitude and phase is half. This is given the probability of one by the vector 47. The resulting 15 compared to the fact that all synchronizing pulses in the Posi signal is subject to an amplitude fluctuation. The tion ρ _{β have} the same phase.
Phase fluctuation has been significantly reduced. Under these conditions, the synses signal, which, depending on its original phase, chronisicrimpulse can be separated from the modulated signal impulses at the input either by the vector 48 or sen. For this purpose, a is given by the vector 49, passes through a 20 Fabry-Perot interferometer is used, whose basic threshold value circuit 50 to cancel the ampli-resonance of the pulse repetition frequency of the synchronization fluctuation and then corresponds to a third pulse. If such an interferometer is mixed with a locally generated signal, the amplitude of which is brought into the transmission path of the pulses, and then the phase and the vector 51 are given. A pulse at position p _x can only interfere with subsequent signals obtained after this mixing is essentially the pulses at position p _z. Between borrowed free of amplitude and phase fluctuations, this impulse p _x and impulses, the other posigen and depending on its phase at the input is occupied by functions p _r (y φ χ) , there is no mutual concern vector 52 or vector 53 given. From this influence on. First, the synchronizer can be seen that sierimpulse is considered by the addition of the signals. All synchronizing pulses to the first locally generated signal of phase 30 have the same phase, the interferometer is in resonance between unequal signals of π on itself, and therefore the incident .i / 2 is converted while via the second Ad - Looming light energy taken over. Most of the time the phase errors are reduced. The interferometer finally leaves the original addition over that of the energy. The pulses that restore the positions phase difference of π If the 35 p _z (\ <; χ <Ξ η) can occupy, depending on their phase error is relatively large, then he phase can be divided into two groups. The elements of each group, which were not completely separated via a pulse repeater, were to be compared in the same way. Interfering with one another in cascade fashion like the synchronic pulse repeater, however, the cancellation is almost sierinip «l? C. However, as the number of pulses reached in the. 4 ° groups roughly equal and their phases opposite

Da die Phase eines Signals nur gegenüber einer Be- gesetzt sind, wird durch das Interferometer nahezu zugswelle gemessen werden kann, erfordert die In- die gesamte einfallende Energie, die in diesen !informationsübertragung mit Phasenmodulation auch pulsen enthalten ist, reflektiert Daraus ergibt sich, die Übertragung eines Bezugssignals, von dem die daß das Interferometer die Synchronisierimpulse mit Bezugswelle abgeleitet werden kann. Es ist am ein- 45 kleiner Dämpfung durchläßt, während der Hauptfachsten, dieses Bezugssignal über den gleichen Ka- anteil der in den modulierten Signalen enthaltenen nal zu übertragen, über den auch die modulierten Si- Energie reflektiert wird. Der Gütefaktor dieses Intergnale übertragen werden, so daß alle langsamen und ferometers wird aus zwei Gründen so groß wie mögzufälligen Änderungen der Weglänge im Übeitra- lieh gemacht: Erstens wird dadurch die Unterscheigungssystem keine Pha««nfehler bewirken, da sie ach 50 dung zwischen den Synchroniäerimpulsen and den in gleicher Weise sowohl auf die modulierten Signale anderen Impulsen verbessert, and zweitens wird die als auch auf die BezugssignaJe auswirken. Phase der übertragenen Impulse ein Durchschnitts-Since the phase of a signal is only occupied with respect to one, the interferometer almost becomes Tension wave can be measured, requires the in- the entire incident energy, which in this! information transfer with phase modulation also contains pulses, reflected from this it follows that the transmission of a reference signal from which the interferometer uses the synchronizing pulses Reference shaft can be derived. It is at the one 45 smaller attenuation lets through, while the main compartment, this reference signal over the same channel share as contained in the modulated signals to be transmitted via which the modulated Si energy is also reflected. The quality factor of this signal so that all slow speed and ferometers will be as large as possible random for two reasons Changes made to the path length in the Übeitra- borrowed: Firstly, it changes the system of differentiation do not cause any phase errors, since they also cause the synchronization between the synchronization pulses and the in the same way both on the modulated signals other impulses are improved, and secondly, the as well as affect the reference signaJe. Phase of the transmitted impulses an average

Die benötigten Bezugssignale kann man wie folgt wert von einer möglichst großen Anzahl von ankom-The required reference signals can be valued as follows from the largest possible number of arriving

erhaiten: Man verwendet ein Übertragungssystem, bei menden Synchronisierinipulsen. Auf diese Weise wirdObtained: A transmission system is used with menden synchronizing pulses. That way will

dem Impulse in regelmäßigen Abständen durch das 55 das Phasenrauschen der einzelnen vom Interfero-the pulses at regular intervals due to the 55 phase noise of the individual from the interfero-

System geschickt werden. Dabei werden einige Im- meter austretenden Impulse im Vergleich zu demSystem. Thereby a few im- meters of emerging impulses are compared to the

pulse dazu benützt, das Bezugssignal zu übertragen, Phasenrauschen der einzelnen ankommenden Syn-pulse is used to transmit the reference signal, phase noise of the individual incoming syn-

während die restlichen Signale die Information über- chronisierimpulse reduziertwhile the remaining signals reduce the information over-chronizing impulses

tragen. Die Synchronisicrimpulse, die das Bezugs- Bei einer anderen Möglichkeit zur Trennung dei signal übertragen, sollten in bestimmten Abständen 60 Synchronisierimpulse von den übrigen Impulsen wird vorhanden sein. Ils kann z. B. jeder zehnte Impuls ein Teil des ankommenden Signals zum Steuern eines als SynchronmcrimpuH verwendet werden. Es wird Pendetoszillators verwendet, dessen Impulsfolgeangenommen, daß ein Synchronisierimpuls jeweils frequenz etwas kleiner ist als die Impulsfotgefrequens die Position p_t. der erste modulierte Signalimpuls, der der Synchronisierimpulse. Die Amplitude dieses nach dem SynchronisierimpuU auftritt, die Position 65 Steuersignals wird so festgelegt, daß es zur Synchro-P₁, der zweite die Position P₁ und der n-te die Posi- nisierung des Pendeloszillators knapp nicht ausreicht tion p„ bclept Die Pmition p„ liegt unmittelbar vor Unter diesen Voraussetzungen fallt das Anschwinget dem nächsten SynchronisicrimpuU. dieses Oszillators für eine Anzahl von Zyklen unge·wear. The synchronizing pulses that transmit the reference signal, there should be 60 synchronizing pulses from the other pulses at certain intervals. Ils can z. B. every tenth pulse a part of the incoming signal can be used to control a synchronous crimp. A pendulum oscillator is used, the pulse train of which assumes that a synchronization pulse in each case frequency is slightly smaller than the pulse frequency of the position p _t . the first modulated signal pulse, that of the synchronization pulses. The amplitude of this occurs after the SynchronisierimpuU, the position 65 the control signal is set so that the synchro-P _1, the second position P ₁ and the n-th the positioning nization of the pendulum oscillator just not sufficient tion p "bclept the Pmition p " is immediately available. Under these conditions, the oscillation occurs at the next synchronizing pulse. this oscillator for a number of cycles

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lähr mit einer Impulsposition, ζ. B. p_x, zusammen, be- Tatsache zuzuschreiben ist, daß die Mehrheit der »or es zur nächsten Impulsposition p_x + 1 driftet. optischen Einrichtungen doppelseitig gerichtet sind. Schwingt der Pendeloszillator während des An- Unechte Rückkopplungskreise dieser Art können ■tehens eines Triggerimpulses an, dann schwingt er durch den Einsatz von Faraday-Richtungsleitungen mit der gleichen Phase an wie der Triggerimpuls, auch 5 eliminiert werden. Davon abweichend können auch wenn der Pendeloszillator nicht mit diesem Impuls Dämpfungsleitungen eingesetzt werden, um Kosten •ynchronisiert ist. Das Ausgangssignal des Pendel- zu sparen und Auslegungsschwierigkeiten zu veroszillators kann als Rückkopplungssignal zur Syn- meiden. Die Anwendung dieser Dämpfungsleitungen chronisierung durch die Synchronisierimpulse ver- basiert auf der Tatsache, daß ein Pendelosziüator eine wendet werden. Zu diesem Zweck wird das Aus- io Verstärkung von ungefähr 60 dB hat und nur in einer gangssignal des Pendeloszillators einem Fabry-Perot- verhältnismäßig kleinen Zeitspanne über einen Ein-Intert'erometer zugeführt, das mit der Lichtfrequenz gangsimpuls gesteuert werden kann. Die Trennung in Resonanz ist. Die Grundresonanz dieses Interfere- zwischen Pendeloszillatoren, die in Kaskade geschalmeters kann auf die Impulsfolgefrequenz der Syn- tet sind, kann mit Dämpfungsleitungen erreicht werchronisierimpulse oder auf eine niedrige Harmonische 15 den, die zwischen die Oszillatoren geschaltet werden, dieser Frequenz gelegt werden. Das Ausgangssignal Voraussetzung dafür ist jedoch, daß die Weglängen dieses Interferometers wird zurückgeführt, um ein zwischen den aufeinanderfolgenden Einrichtungen so Hilfssteuersignal zur Verstärkung des vom ankom- gewählt sind, daß ein in der entgegengesetzten Richmenden Signal abgeleiteten Steuersignals zu erhalten. tuns übertragenes Signal zum falschen Zeitpunkt anWenn der Pendeloszillator frei schwingt und ungefähr 10 kommt, um die vorgeordnete Einrichtung zu steuern. im Synchronismus mit den Impulsen in den Posi- Es ist verständlich, daß, obgleich dieses Licht die Eintionen p_x (1 <; a: <Ξ η) anschwingt, dann können sich richtung nicht steuert, ein beachtlicher Teil des Lichts die Phasen der abgegebenen Impulse ändern, da die reflektiert wird und so in der umgekehrten Richtung Zeichenumkehr periodisch ist. Das Interferometer zurückfließt. Eine Verbesserung dieser Trennung wird demzufolge den Hauptanteil der Energie der 25 ließe sich daher durch eine Reduzierung der Reimpulse reflektieren, und das Hilfssteuersignal nimmt flexionsfähigkeit des Pendeloszillators erreichen Ein in Wirklichkeit eine Amplitude Null an. Demzufolge Verfahren zur Erzeugung einer veränderlichen Rewird der Pendeloszillator über annähernden Synchro- nexiensfähigkeit dieser Art sieht am Ende des HaIbnismus über die verschiedenen Impulspositionen leiter-Lasers einen Überzug aus einem durchlässigen driften, bis er nach dem Durchlauf der Position ρ in 30 Dielektrikum vor, der eine Stärke von einer halben annähernden Synchronismus mit der Impulsposition Wellenlänge (A 2) aufweist und dessen Brechungsp_p kommt. Auf Grund der Tatsache, daß alle Impulse index an den reellen Anteil des Laser-Brechunesdie gleiche Phase aufweisen, beginnt die Amplitude index angepaßt ist. Auf der Schicht mit der Stärke des Hilfssteuersignals anzusteigen. Das von den an- einer halben Wellenlänge wird dann eine viellagige kommenden Signalen abgeleitete Steuersignal wird er- 35 Schicht mit großer Refiexionsfähiokeit aufgebracht, höht, und der Pendeloszillator w.rd von diesen Impul- Erre.cht der Laser die »Laser-Schwelle«, d°ann tritt sen synchronisiert. Sollte aus irgendeinem Grund diese bei rtieser Anordnung an der Grenzfläche zwischen Synchronisation des Pendeloszillators gestört werden, dem Lasermaterial und der λ '!-Schicht keine Redann schwingt der Oszillator im Synchronismus mit flexion auf, da die beiden Brechungsindizes angepaßt einem modulierten Signahmpuls an, und der nächste 40 sind. Wenn der Laser unterhalb der »I aser-Schwelle« Steuerimpuls mit entgegengesetzter Phase wird über betrieben wird, dann wirkt das Lasermaterial auf den H.lfssteuenmpuls nicht mehr verstärkt, sondern Licht mit der Laserwellenlänge stark dämpfend. Der vermindert. Wenn dies zur unmittelbaren Aufhebung Brechungsindex ist komplex und hat einen großen der Synchronisierung des OszrUators nicht ausreicht, imaginären Anteil. Deshalb ist, wenn der Laser untcrdann erfolgt dies sofort nach dem Abklingen des 45 halb der »Laser-Schwelle« betrieben wird der Bre-Hilfssteiicrsignals, das durch die Impulse mit unter- chungsindex an der Grenzfläche zwischen diesen schiedlichen Phasen verursacht wird, die dem Inter- Schichten fehlangepaßt ^ z^cinTrbeachS ferometer zugeführt werden. Reflexionsfähickcit führtlähr with an impulse position, ζ. B. p _x , together, can be attributed to the fact that the majority of them drifts to the next pulse position p _x + 1. optical devices are directed bilaterally. If the pendulum oscillator oscillates during the fake feedback loops of this kind can occur with a trigger impulse, then it oscillates through the use of Faraday directional lines with the same phase as the trigger impulse, also 5 can be eliminated. Deviating from this, even if the pendulum oscillator is not used with this pulse, damping lines can be used to ensure that costs are synchronized. To save the output of the pendulum and interpretation difficulties veroszillators can steer clear of as a feedback signal to synchronous. The application of these damping lines chronization by means of the synchronization pulses is based on the fact that a pendulum oscillator is used. For this purpose, the output has a gain of about 60 dB and only in one output signal of the pendulum oscillator is supplied to a Fabry-Perot relatively short period of time via a one-intermeter, which can be controlled with the light frequency output pulse. The separation is in resonance. The basic resonance of this interfere between pendulum oscillators, which are cascaded to the pulse repetition frequency of the syn- tet, can be achieved with damping lines or to a low harmonic 15 den, which are switched between the oscillators, of this frequency. The prerequisite for this, however, is that the path lengths of this interferometer are fed back in order to receive an auxiliary control signal for amplifying the incoming signal between the successive devices so that a control signal derived in the opposite direction is obtained. tuns transmitted signal at the wrong time when the pendulum oscillator is swinging freely and about 10 comes to control the upstream device. in synchronism with the impulses in the posi- It is understandable that although this light oscillates the units p _x (1 <; a: <Ξ η) , then direction cannot control, a considerable part of the light the phases of the emitted The impulses change as the is reflected and so is periodic in the reverse direction of the character reversal. The interferometer flows back. An improvement in this separation will consequently the main part of the energy of the 25 could therefore be reflected by a reduction in the re-impulses, and the auxiliary control signal assumes the flexibility of the pendulum oscillator. In reality, it assumes an amplitude of zero. As a result of the method for generating a variable Rewill the pendulum oscillator over approximate Synchro- nexiens ability of this kind provides at the end of the HaIbnismus over the various pulse positions conductor laser a coating of a permeable drift until after passing through the position ρ in 30 dielectric before Has strength of half an approximate synchronism with the pulse position wavelength (A 2) and whose refraction _{p p} comes. Due to the fact that all pulses index to the real part of the laser refraction have the same phase, the amplitude index begins to be adapted. To increase on the layer with the strength of the auxiliary control signal. The control signal, derived from the half-wavelength signals coming in multiple layers, is applied and raised, and the pendulum oscillator is raised from these pulses. the step is synchronized. If for any reason this should be disturbed in the rties arrangement at the interface between the synchronization of the pendulum oscillator, the laser material and the λ '! next 40 are. If the laser is operated below the "I aser threshold" control pulse with opposite phase, then the laser material no longer has an amplified effect on the auxiliary control pulse, but rather attenuates light with the laser wavelength. That diminishes. If this is for the immediate cancellation of the refractive index it is complex and has a large amount of the synchronization of the oscillator is insufficient, imaginary part. Therefore, if the laser is then operated immediately after the decay of half of the "laser threshold" is the Bre auxiliary steering signal, which is caused by the pulses with disruptive index at the interface between these different phases, the inter - Layers mismatched ^ z ^ cinTrbeachS ferometer are fed. Reflective ability leads

Es ist nicht erforderlich, in jedem Impulswieder- Die Zufügung dieser Schichten zu einem Laser haiIt is not necessary in each pulse to add these layers to a laser hai

holer eine kontinuierliche Welle als örtliche Bezugs- 50 keinen Einfluß auf die Arbeitsleistung des Lasers,get a continuous wave as a local reference 50 does not affect the laser's performance,

welle abzuleiten, da die örtlich erzeugten Signale zur wenn dieser oberhalb der »Laser-Schwelle« betriebenwave, since the locally generated signals are used when this is above the »laser threshold«

Lederherstellung der Impulsphasen nur wahrend des wird. Es wird lediglich der Resonator um eine halbeLeather production of the impulse phases only during the will. It just gets the resonator by a half

Vorhandenseins von Impulsen benötigt werfen. Aus Wellenlänge verlängert. Auf der anderen Seite wirkiPresence of pulses needed to throw. Extended from wavelength. On the other hand, it works

diesem Grund ist es ausreichend die Synchronisier- ein unterhalb der »Laser-Schwelle« betriebener LaserFor this reason, it is sufficient to synchronize a laser operated below the »laser threshold«

impulse einem zweiten Fabry-Perot-Interferometer 55 als Interferenzfilter mit einem dielektrischen A"»-Di-pulses a second Fabry-Perot interferometer 55 as an interference filter with a dielectric A "» - Di-

zuzuführen, dessen Grundfrequenz gleich der Impuls- stanzstück. Trotz der viellagigen Schicht mit große,feed whose fundamental frequency is equal to the pulse punch. Despite the multi-layer layer with large,

folgefrequenz des gesamten Systems ist Dieses Inter- Reflexionsfähigkeit wird ein großer Anteil d?r aulrepetition frequency of the entire system is this inter- reflectivity is a large part of the aul

ferometer erzeugt dann Ausgangsimpulse mit der ge- die Schichten antreffenden Energie durchgelasser:ferometer then generates output impulses with the energy reaching the layers:

wünschten Impulsfolgefrequenz Daraus ergibt sich und im Lasermaterial absorbiert Die λ 2 SchichtDesired pulse repetition frequency This results in and is absorbed in the laser material. The λ 2 layer

zwanglaufig em bestimmter Ampl.tudenabfali der 60 kann aus mit Aluminium dotierten GalliumarsenidInevitably em certain amplitude waste 60 can be made of aluminum-doped gallium arsenide

Impulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Syn- hergestellt werden
chronisierirnpulsen. Wenn dieser Abfall bedeutsam An Hand der Fi g 6 wird einPulses can be produced between two successive syn-
chronizing brain pulses. If this drop is significant, a

ist, dann kann er einfach dadurch aufgehoben wer- wiederholer für ^^^ is, then it can simply be canceled by repeating ^^^

t£JJE* ^d t £ JJE * ^d

Eine Schwierigkeit beim Aufbau eines optischen ^
Impu.swiederholers ist die Ausschaltung L un- über άΐΤ^Ξ^?
echten Ruckkopplungswegen, deren Auftreten der lator 42 zugeführt, der alsOne difficulty in building an optical ^
Pulse repeater is the switching off L un- via άΐΤ ^ Ξ ^?
real feedback paths, the occurrence of which is fed to the lator 42, which as

11 1211 12

und als Schwellwertschaltung arbeitet. Ein Teil des lator 50. Diese Überlagerung des zweiten örtlich er-Ausgangslichtes des Pendeloszillators 42 wird über zeugten Signals dient zur Reduzierung oder Aufden Strahlaufspalter 62 übertragen und durch den hebung der Phasenschwankungen in den Signalen, Strahlaufspalter 64 in das Fabry-Perot-Interferometer die vom Pendeloszillator 46 empfangen werden, wo-65 abgelenkt, dessen Grundresonanz gleich der Im- 5 bei diese Phasenschwankungen in Amplitudenpulsfolgefrequenz der Synchronisierimpulse ist. Wie Schwankungen umgewandelt werden, die durch den bereits erwähnt, arbeitet dieses Interferometer als als Schwellwertschaltung arbeitenden Pendeloszillator Filter, das die Synchronisierimpulse durchläßt und 50 beseitigt werden. Wie bereits erwähnt, tritt als die anderen Impulse sperrt. Diese Synchronisier- Nebeneffekt dieser Überlagerung des zweiten örtlich impulse werden dann einem weiteren Fabry-Perot- ίο erzeugten Signals eine Phasenumkehr der Zeichen Interferometer 66 zugeführt, dessen Grundresonanz auf. Das dritte, örtlich erzeugte Signal 51 wird aus gleich der Impulsfolgefrequenz des gesamten Über- dem durchgelassenen Teil des Lichts, das vom Pentragungssystems ist. Am Ausgang dieses Interfero- deloszillator 68 auf den Strahlaufspalter 69 gelangt, meters erhält man eine Reihe von Bezugssignalen, die abgeleitet und über den Strahlaufspalter 77 mit dem mit einer gedachten Bezugswelle in Phase sind und 15 Ausgangssignal des Pendeloszillators 50 überlagert, die eine Impulsfolgefrequenz aufweisen, die der Im- Die Überlagerung dieses dritten, örtlich erzeugten Sipulsfolgefrequenz des ganzen Übertragungssystems gnals wandelt den Phasenunterschied zwischen unentspricht. Auf Grund der Ausgleichswirkung dieser gleichen Zeichen von yr/2 auf den ursprünglichen beiden Interferometer haben die Bezugsimpulse ein Wert .τ um. Das resultierende Signal stellt das Auskleineres Phasenrauschen als die einzelnen Synchro- ao gangssignal des Impulswiederholers am Ausgang 78 nisierimpulse. Diese Bezugsimpulse werden über dar.and works as a threshold value circuit. Part of the lator 50. This superposition of the second local output light the pendulum oscillator 42 is generated via signal is used to reduce or Aufden Beam splitter 62 transmitted and by raising the phase fluctuations in the signals, Beam splitter 64 in the Fabry-Perot interferometer which are received by the pendulum oscillator 46, where -65 deflected, the basic resonance of which is equal to the Im- 5 with these phase fluctuations in the amplitude pulse repetition frequency is the synchronization pulse. How fluctuations are converted by the already mentioned, this interferometer works as a pendulum oscillator working as a threshold value circuit Filter that passes the sync pulses and 50 are eliminated. As mentioned earlier, the blocks the other impulses. This synchronizing side effect of this superposition of the second locally impulses are then a further Fabry-Perot- ίο generated signal a phase reversal of the characters Interferometer 66 supplied, the fundamental resonance on. The third locally generated signal 51 turns off equal to the pulse repetition rate of the entire above the transmitted part of the light emitted by the pen carrying system is. At the output of this interferometer oscillator 68 arrives at the beam splitter 69, meters one receives a series of reference signals, which are derived and via the beam splitter 77 with the are in phase with an imaginary reference wave and are superimposed on the output signal of the pendulum oscillator 50, which have a pulse repetition frequency that corresponds to the superposition of this third, locally generated pulse repetition frequency of the whole transmission system gnals converts the phase difference between unequals. Due to the balancing effect of these same signs of yr / 2 on the original Both interferometers the reference pulses have a value .τ um. The resulting signal represents the smaller Phase noise as the individual synchro output signal of the pulse repeater at output 78 nizing impulses. These reference impulses are represented by

einen Strahlaufspalter 67 dem Pendeloszillator 68 zu- Optische Einwegleitungen, die eine unerwünschtea beam splitter 67 to the pendulum oscillator 68- Optical one-way lines, which are an undesired

geführt, um einen Amplitudenabfall der Bezugs- Rückkopplung verhindern, sind in F i g. 6 nicht ge-guided in order to prevent a decrease in amplitude of the reference feedback are shown in FIG. 6 not

impulse zwischen aufeinanderfolgenden Synchroni- zeigt. Um eine gute Trennung zu erhalten, sind animpulses between successive synchronous shows. To get a good breakup, are on

sierimpulsen zu verhindern. Das Ausgangssignal die- »5 mindestens drei Stellen im Impulswiederholer solcheto prevent control impulses. The output signal is at least three places in the pulse repeater

ses Pendeloszillators 68 wird nacheinander den Einwegleitungen erforderlich. Eine Einwegleitung istThis pendulum oscillator 68 is required sequentially the one-way leads. A one-way line is

Strahlaufspaltern 69 und 70 zugeführt, um die drei unbedingt nötig, um die Rückstrahlung von Licht inBeam splitters 69 and 70 are fed to the three absolutely necessary to reflect light in

örtlich erzeugten Signale 43, 47 und 51 zu bilden. das Fabry-Perot-Interferometer 66 zu vermeiden.to form locally generated signals 43, 47 and 51. avoid the Fabry-Perot interferometer 66.

Die Phasen und die Amplituden dieser Signale sind Eine weitere Einwegleitung ist zur Entkopplung derThe phases and amplitudes of these signals are another one-way line is used to decouple the

auf die für die Phasenwiederherstellung der ankom- 30 beiden Interferometer 65 und 66 erforderlich, so daßon the 30 two interferometers 65 and 66 required for the phase recovery of the arriving, so that

menden Impulse erforderlichen Werte abgestimmt. der Betrieb des Interferometers 66 nicht durch denmatching the required values. the operation of the interferometer 66 is not affected by the

Die geeigneten Phasen werden an den erwünschten Betrieb des Interferometers 65 beeinflußt wird. EineThe appropriate phases will affect the desired operation of the interferometer 65. One

Stellen durch entsprechende Wahl von optischen weitere Einwegleitung muß vor das erste ElementPlace by appropriate choice of optical further one-way line must be in front of the first element

WeglUngen erzeugt. Das erste örtlich erzeugte Signal eines Impulswiederholers oder hinler das letzte EIe-Paths generated. The first locally generated signal of a pulse repeater or the last egg

43 wird aus dem durchgelassenen Teil des Lichts, das 35 ment eingeschaltet werden, da es unwahrscheinlich43 will be turned on from the transmitted part of the light, the 35 ment, as it is unlikely

vom Pendeloszillator 68 auf den Strahlungsaufspalter ist, daß die optische Weglänge zwischen zwei aufein-from the pendulum oscillator 68 to the radiation splitter is that the optical path length between two

70 gelangt, abgeleitet und mit dem Strahlaufspalter anderfolgenden Impulswiederholern auf einer genü-|70 arrives, derived and with the beam splitter other subsequent pulse repeaters on a sufficient |

71 dem Ausgangssignal des Pendeloszillators 42 über- gend kleinen Toleranz gehallen weiden kann, um lagert. Das resultierende Signal wird über den Strahl- sicherzustellen, daß Lichtimpulse /wischen den Im aufspalter 72 dem Pendeloszillator 46 zugeführt. Die 40 pulsvviederholern in der Gegenrichtung nicht zur fal-| Überlagerung des ersten örtlich erzeugten Signals 43 sehen Zeit auftreten und einen Pe ti deloszillator de wandelt den Phasenunterschied zwischen ungleichen vorgeordneten Impulswiederholers ansteuern können Zeichen von λ auf .x 2 um. Der Pendeloszillator 46 Der Endempfänger des Übertragungssystems is dient als Schwellwertschaltung, um die Amplituden- ähnlich aufgebaut wie der Impulswiederholer nac Schwankungen, die durch die Phasenschwankungen 45 Fig. 6, mit Ausnahme, daß das Ausgangssignal a in den Signalen des Pendeloszillators 42 verursacht Ausgang 78 von einem Photodetektor aufgenomme werden, auszugleichen. Das zweite örtlich erzeugte wird und daß das dritte, örtlich erzeugte Signal 5 Signal 47 wird aus dem reflektierten Teil des Lichtes, eine verschiedene Phase und Amplitude hat, die si das vom Pendeloszillator 68 auf den Strahlaufspalter gewählt ist, daß durch die Überlagerung dieses Si 70 gelangt, abgeleitet. Dieses Signal 47 wird über den 50 gnals mit Hilfe des Strahlaufspalters 77 Impulse eine Strahlaufspalter 74 mit dem Ausgangssignal des Pen- Zeichenart vom Ausgang 78 durch Interferenz ve deloszillators 46 überlagert. Das resultierende Signal nichf.et werden, während die Impulse der ander© gelangt über den Strahlaufspalter 75 zum Pendeloszil- Zeichenart nur einer Phasenverschiebung unterliege!71 the output signal of the pendulum oscillator 42 can have a small tolerance over and over again. The resulting signal is fed to the pendulum oscillator 46 via the beam to ensure that light pulses / wipe the Im splitter 72. The 40 pulse repeaters in the opposite direction do not fall Superimposition of the first locally generated signal 43 see time occur and a Pe ti deloszillator de converts the phase difference between unequal upstream pulse repeaters can drive characters from λ to .x 2. The pendulum oscillator 46 The end receiver of the transmission system is used as a threshold value circuit to set the amplitude similar to the pulse repeater after fluctuations caused by the phase fluctuations 45 Fig. 6, with the exception that the output signal a in the signals of the pendulum oscillator 42 causes output 78 of a photodetector are recorded to compensate. The second locally generated signal and that the third, locally generated signal 47 is made from the reflected part of the light, has a different phase and amplitude, which is selected by the pendulum oscillator 68 on the beam splitter, that by the superposition of this Si 70 arrives, derived. This signal 47 is superimposed over the 50 gnals with the help of the beam splitter 77 pulses a beam splitter 74 with the output signal of the pen character type from the output 78 by interference ve deloszillators 46. The resulting signal cannot be sent, while the impulses of the other © arrive via the beam splitter 75 to the pendulum oscil- sign type, but are only subject to a phase shift!

Hierzu 6 Blatt Zeichnungea6 sheets of drawing a

Claims

Patent claims:

1. Transmission system with a carrier frequency in the optical frequency range or in the adjoining frequency ranges, consisting of a transmitter, a receiver and possibly one or more intermediate amplifiers for the transmission of digital data by means of pulses in which a laser is used on the transmit side and a photodetector on the receive side is present, characterized in that the transmitted pulses accordingly the digital values are phase-modulated so that unmodulated pulses are used as reference pulses a fixed distance that the receiver and any existing Intermediate amplifier at least one laser pendulum oscillator each with a feedback loop (42, 46, 50, 68) as active elements that work as threshold circuits and eliminate amplitude fluctuations in incoming pulses and contain converting circuits, due to at least some of the phase fluctuations in the incoming pulses in »5 Amplitude fluctuations are implemented, which are then eliminated by the pendulum oscillators.

2. Transmission system with one or more repeaters according to claim 1, characterized characterized in that a repeater consists of the following stages:

a) a first laser pendulum oscillator (42),

b) a first phase modification stage in order to bring the phase difference between unequal characters ("1" and "0") to the value .ti2 by adding a pulse-modulated carrier wave of suitable phase and amplitude.

c) a second laser pendulum oscillator (46),

d) a second phase change stage, the phase difference of .7 / 2 between unequal Characters (»1« and »0«) are more suitable by adding a pulse-modulated carrier wave Reverses phase and amplitude,

e) a third laser pendulum oscillator (50),

f) a third phase change stage, the original phase difference by addition a pulse-modulated carrier wave of appropriate phase and amplitude.

3. Transmission system according to claim 1, characterized in that the receiver consists of consists of the following levels:

a) a first laser pendulum oscillator (42),

b) a first phase change stage to determine the phase difference between dissimilar characters (»1« and »0«) by adding a pulse-modulated carrier wave of suitable phase and to bring the amplitude to the value .τ / 2,

c) a second laser pendulum oscillator (46),

d) a second phase change stage that changes the phase difference of ji / 2 between unequal Characters (»1« and »0«) are more suitable by adding a pulse-modulated carrier wave Reverses phase and amplitude,

e) a third laser pendulum oscillate Gr (50),

f) a converter which converts phase-modulated pulses into amplitude-modulated pulses and which is designed in such a way that, through interference, it eliminates pulses representing one type of symbol by superimposing a pulse signal of suitable phase and amplitude,
g) a photodetector.

4. Transmission system according to claim 2 or 3, characterized in that for generating the Reference wave with a pulse repetition frequency equal to the pulse repetition frequency of the entire System and which has a fixed phase relationship to the imaginary reference wave, is part of the incident pulses first perpendicular to a first Fabry-Perot interferometer (6S) with the Basic resonance of the synchronization pulses and then perpendicular to a second Fabry-Perot interferometer (66) is given with the fundamental resonance of the entire transmission system.

5. Transmission system according to claim 2 or 3, characterized in that for generating the Reference wave with a pulse repetition frequency equal to the pulse repetition frequency of the entire System and which has a fixed phase relationship to the imaginary reference wave, is part of the incoming pulses to trigger a pendulum oscillator (42), the one with a feedback loop for adjusting to the synchronization pulses is provided, is used and its freely oscillating pulse repetition frequency is smaller is than the pulse repetition frequency of the synchronization pulses that the feedback loop is off a Fabry-Perot interferometer, the fundamental resonance frequency of which is equal to the pulse repetition frequency of the synchronizing pulse is that part of the locally generated reference wave that consists of exit the Fabry-Perot interferometer, can be used for auxiliary triggering of the oscillator lic «! that other parts needed to produce the Periodicity can be used by looking perpendicularly into another Fabry-Perot interferometer reach whose basic resonance is equal to the pulse repetition frequency of the entire system is.

6. Transmission system according to one of the preceding claims, characterized in that the laser pendulum oscillator consists of a single semiconductor injection diode in which the one Electrode layer through a channel (6), the paralirl runs to the reflective ends (7), is divided into two parts (4, 5) and in which the two Parts with a common power supply (8) via different resistors (9, 10) are connected in such a way that the current density via the pn junction in one part (4) of the semiconductor injection diode is larger than in the other part (5).

7. Transmission system according to claim 6, daduich characterized in that to prevent the reflection of the outside on the laser pendulum oscillator incident light on the light emission side of the laser pendulum oscillator transparent dielectric with the thickness of half a wavelength is applied that the Refractive index of the dielectric is the edge part of the refractive index of the active material Laser pendulum oscillator is adapted and that on this dielectric a reflective, multilayered Layer is applied.