DE2424077A1 - Verfahren zur signaluebertragung mittels licht - Google Patents

Description

• !?Verfahren zur Signalübertrasung mittels Licht? Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalübertragung mittels Licht, bei dem sendeseitig in digitaler Borm vorliegende binäre Signale von einem elektrooptischen Wandler in Hell-Dunkel-Signale gewandelt werden und empfangsseitig die Hell-Dunkel-Signale von einem fotoelektrischen Wandler in elektrische Signale zurückverwandelt werden.
• Zur Ubertragung von Signalen mittels Licht sind Nachrichtenübertragungssysteme mit Lichtquellen als Sender und fotoempfindlichen Organen als Empfänger bekannt geworden, bei denen die Speisung der Lichtquellen analog oder durch Pulscodemodulation erfolgen kann. Bei Verwendung von Lasern als Lichtquelle erreicht man bei Freiluftübertragung durch die relativ scharfe Bündelung und bei zusätzlich digitaler Modulation durch die günstige Leistungsbilanz eine besonders große Reichweite.
• Dabei ist während der Utertragung eines Bits der einen Art der Laser hell, und während der Übertragung eines Bits der anderen Art der Laser dunke:llgesteuert. Diese Verfahren zur Signalübertragung haben jedoch den für derzeitige Halbleiterlaser empfindlichen Nachteil, daß der Halbleiterlaser bei relativ langsamer Bitrate jeweils während der Dauer eines Bits der einen Art eingeschaltet ist, wodurch die Lebensdauer des Lasers erheblich eingeschränkt ist. Halbleiterlaser verlangen derzeit ein SIN-AUS Tastverhältnis von 1:20 oder mehr, um eine Lebensdauer von einigen Stunden zu erreichen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Signalübertragung der eingangs genannten Art anzugeben, welches dieser Eigenschaft des Halbleiterlasers angepaßt ist. Insbesondere soll eine bessere Lebensdauer des elektrooptischen Wandlers erreicht werden und die Reichweite der tichtübertragung verbessert werden.
• Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannte Erfindung gelöst.
• Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.
• Es ist nunmehr möglich, eine Signalübertragung der eingangs genannten Art mit wesentlich geringerem Leistungsbedarf bei wesentlich größerer Reichweite zu erzielen. Die Lebensdauer der elektrooptischen Wandler wird erhöht, was sich insbesondere bei Verwendung von Halbleiterlasern vorteilhaft auswirkt. Das Modulationsverfahren ist einfach, die tbertragungsqualität wird durch die optische Strecke nicht beeinflußt.
• Werden als elektrooptischerWandler ein Halbleiterlaser und als fotoelektrischer Wandler eine Avalanche-Diode verwendet, so läßt sich mit geringem Leistungsbedarf sowohl bei der Signalübertragung durch Luft als auch durch eine Glasfaserleitung eine wesentlich größere Reichweite erzielen.
• Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung naher erläutert. Hierzu wird angenommen, daß z. B.
• nur ein analoges Sprachsignal über eine Glasfaserleitung übertragen werden soll. Hierzu wird das analoge Signal zunächst digitalisiert. Dies kann in vorteilhafter Weise durch einen asynchronen A-Modulator gemäß der DOS 2 409 574 erfolgen; jede andere Art Analog/Digital-Wandler 1 kann jedoch ebenfalls verwendet werden.
• Dem Analog/Digital-Wandler 1 ist eine Differenzierstufe 2 nachgeschaltet, die in an sich bekannter Weise bei jedem Signalsprung einen kurzen Spannungsimpuls am Ausgang abgibt. Dieser Spannungsimpuls, dessen zeitliche Dauer wesentlich geringer als eine Bitdauer ist, wird zur Aussteuerung eines Halbleiterlasers 3 verwendet.
• Die Lichtimpulse des Halbleiterlasers gelangen nun entweder über Luft oder wie hier im Beispiel über eine Glasfaserleitung 4 empfangsseitig zu einem fotoelektrischen Wandler, beispielsweise einer Avalanche-Diode 5. Die elektrischen Impulse des fotoelektrischen Wandlers werden dann entweder direkt oder verstärkt dem Takteingang eines Flip-Flop's 6 zugeführt, das als Wechseltastungs-Flip-Flop arbeitet und dessen Ausgangssignal dem Ausgangssignal des sendeseitigen Analog/Digital-Wandlers 1 entspricht. Da bei A-modulierten Sprachsignalen die Phasenlage des empfangsseitig erzeugten Signals für die Verständlichkeit ohne Bedeutung ist, ist es gleichgültig, von welchem Ausgang 6 des Flip-Blop47das A-modulierte Signal abgenommen wird. Es wird hierfür somit keine Anfangs synchronisation außer einer eventuellen Bitsynchronisation benötigt.
• Im nachfolgenden Demodulator 7 wird das digitale Signal in an sich bekannter Weise in ein analoges Signal zurückverwandelt und der Sprachwiedergabeeinrichtung 8 zugeführt.
• Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich ebensogut andere analoge oder digitale Signale übertragen. Sollte es auf die richtige Phasenlage des Ausgangssignals ankommen, so läßt sih die Ubertragungseinrichtung durch ein sendeseitig ausgesendetes Synchronisiersignal zu Beginn oder auch während der Ubertragung in eine vorbestimmte Stellung bringen.

Claims (2)

1. Patentansrüche

   Verfahren zur Signalübertragung mittels Licht, bei dem sendeseitig in digitaler Form vorliegende binäre Signale von einem elektrooptischen Wandler in Hell-Dunkel-Signale gewandelt werden und empfangsseitig die Hell-Dunkel-Signale von einem fotoelektrischen Wandler in elektrische Signale zurückverwandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig lediglich tibergänge des binären Signals vom Signal der einen Art zum Signal der anderen Art in kurze Lichtimpulse gewandelt werden und daß empfangsseitig die vom fotoelektrischen Wandler erzeugten elektrischen Impulse dem Wechseltastungseingang einer bistabilen Kippstufe zugeführt werden, welche durch Jeden elektrischen Impuls ihren Zustand ändert und dadurch das sendeseitige binäre Signal an einem ihrer Ausgänge rückgewinnt.
2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig als elektrooptischer Wandler ein Halbleiterlaser und empfangsseitig als fotoelektrischer Wandler eine Avalanche-Diode vorgesehen sind.