DE3716247A1 - Optisches nachrichtenuebertragungssystem mit wellenlaengen- und polarisations-multiplex - Google Patents

Optisches nachrichtenuebertragungssystem mit wellenlaengen- und polarisations-multiplex

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachrichtenübertragungssystem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ein derartiges Übertragungssystem ist aus der EP-A-O 164 652 bekannt.
Beim bekannten optischen Übertragungssystem weisen benachbarte Wellenlängen eine Wellenlängendifferenz von 40 nm-60 nm auf. Diese Wellenlängendifferenz ist durch die Selektivität der verwendeten Multiplexer/Demultiplexer vorgegeben. Da die Dämpfung der Lichtsignale in einem Lichtwellenleiter stark wellenlängenabhängig ist, und der Wellenlängenbereich mit geringer Dämpfung begrenzt ist, lassen sich bei dem bekannten System nur wenige Lichtsignale über einen Lichtwellenleiter übertragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein optisches Nachrichtenübertragungssystem anzugeben, das gegenüber dem bekannten mindestens die doppelte Übertragungskapazität oder eine erhöhte Nebensprechdämpfung zwischen benachbarten optischen Kanälen aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Hauptanspruch genannten Mitteln. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Beim neuen übertragungssystem können Multiplexer und Demultiplexer mit derselben Wellenlängenselektivität verwendet werden wie beim in der Einleitung genannten Übertragungssystem. Es sind lediglich zusätzlich Polarisationsmultiplexer und -demultiplexer vorzusehen, so daß die Verdopplung der Übertragungskapazität mit sehr geringem Aufwand möglich ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der einzigen Figur schematisch dargestellt ist. Weitere Ausführungen sind in der Beschreibung enthalten.
Das optische Übertragungssystem besteht aus zwei Stationen 4 und einer Übertragungsstrecke 2, die einen Lichtwellenleiter aufweist. Die eine Station enthält einen Multiplexer 1, die andere einen Demultilplexer 3. Dem Multiplexer 1 sind vier Lichtsignale unterschiedlicher Wellenlänge zugeführt, wobei die Polarisationsrichtung des ersten und dritten Lichtsignals senkrecht zu der des zweiten und vierten Lichtsignals ist. Die Lichtsignale werden vom Multiplexer 1 zu einem Multiplexsignal zusammengefaßt und über den Lichtwellenleiter dem Demultiplexer 3 zugeführt, der das Multiplexsignal wieder in die vier ursprünglichen Lichtsignale aufspaltet.
Die Übertragungsstrecke 2 besteht aus einem polarisationserhaltenden Lichtwellenleiter oder einem nicht polarisationserhaltenden Lichtwellenleiter und einer Polarisationsregeleinrichtung. Eine geeignete Polarisationsregeleinrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 31 50 697 bekannt. Besonders vorteilhaft ist in beiden Fällen die Verwendung von Monomodelichtwellenleitern.
Bei der Verwendung von diskreten optischen Bauelementen für den Multiplexer 1 und Demultiplexer 3 ist in jeder Station 4 ein Polarisationsmultiplexer oder -demultiplexer mit der Übertragungsstrecke 2 verbunden, an den jeweils ein Wellenlängenmultiplexer oder -demultiplexer pro Polarisationsrichtung angeschlossen ist.
Aufgrund der Umkehrbarkeit der Lichtausbreitung können die Polarisations- und die Wellenlängenmultiplexer mit den Demultiplexern baugleich sein.
Als diskrete Polarisationsmultiplexer sind beispielsweise
  • - Strahlenteilerwürfel aus Quarz- oder Flintglas
  • - Foster-Strahlenteiler aus Quarz oder Kalkspat
  • - doppelbrechende Quarzprismen nach Wollaston, Rochon, S´narmont oder Dove
  • - Quarzglaskörper mit lichtdurchlässiger Metall- oder Halbleiter (z. B. GaP, InP, Si oder GaAs) - Epitaxie - Zwischenschicht gemäß Fresnelscher Formeln oder
  • - Quarzglasplatten unterschiedlicher Brechzahlen gemäß Brewster-Gesetz
geeignet.
Als diskrete Wellenlängenmultiplexer sind beispielsweise dichroitische Interferenz-Filter (Kantenfilter), Beugungsgitter oder Wellenlängenselektive Monomodefaserkoppler geeignet.
Bei anderen Ausführungen des Übertragungssystems enthält jede Station 4 einen Multiplexer und einen Demultiplexer oder einen Muldexer oder einen Bomudex (bidirektionaler optischer Multiplexer und Demultiplexer), so daß zwischen den Stationen in beiden Richtungen Nachrichten übertragen werden können. Ein geeigneter Bomudex ist aus der DE-OS 35 05 636 bekannt, ein Muldex ist dort zitiert. Die Übertragungsstrecke 2 braucht auch in diesem Fall nur einen Lichtwellenleiter aufzuweisen; es kann aber auch für jede Übertragungsrichtung je ein Lichtwellenleiter vorhanden sein.
Die obengenannten Wellenlängenmultiplexer mit Interferenz-Kantenfilter besitzen eine typische Wellenlängenselektivität von 40 nm. Daher müssen Lichtsignale gleicher Polarisationsrichtung einen durch die Wellenlängendemultiplexer vorgegebenen Wellenlängenabstand von 40 nm aufweisen, aber Lichtsignale mit benachbarten Wellenlängen und unterschiedlichen Polarisationsrichtungen nur einen Wellenlängenabstand von nur 20 nm aufweisen. Damit ergeben sich beispielsweise folgende Wellenlängen l für die einzelnen Lichtsignale:
l₁( | | )=1280 nm l₂( ⟂ )=1300 nm l₃( | | )=1320 nm l₄( ⟂ )=1340 nm
Bei bevorzugten Ausführungen des Nachrichtenübertragungssystems bestehen der Multiplexer 1 und der Demultiplexer 3 aus polarisations- und wellenlängenselektiven PANDA-Faser-Multi/Demultiplexern, die beispielsweise aus Electronic Letters, 13. Feb. 86, Vol. 22, No. 4, S. 181 f bekannt sind, oder aus integriert-optischen Bauelementen.
Statt einer Verdoppelung der Übertragungskapazität durch Verwendung von Lichtsignalen mit einem Wellenlängenabstand von 20 nm, kann auch eine Verbesserung der Nebensprechdämpfung erreicht werden, indem der durch die Wellenlängenmultiplexer vorgegebene Wellenlängenabstand von 40 nm beibehalten wird und Lichtsignale benachbarter Wellenlängen trotzdem unterschiedliche Polarisationsrichtungen aufweisen. Bei einem derartigen System kann die Reihenfolge von Polarisations- und Wellenlängen-Multiplex vertauscht werden, d. h. der Wellenlängenmultiplexer ist mit der Übertragungsstrecke 2 und die Polarisationsmultiplexer sind mit diesem verbunden.

Claims (7)

1. System zur uni- oder bidirektionalen Übertragung von Nachrichten zwischen mindestens zwei Stationen unter Verwendung von Lichtsignalen unterschiedlicher Wellenlänge, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtsignale mit benachbarter Wellenlänge unterschiedliche Polarisationsrichtungen besitzen und daß jede Station einen wellenlängen- und polarisationsrichtungsselektiven Multiplexer und/oder Demultiplexer enthält.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsstrecke aus mindestens einem polarisationserhaltenden Lichtwellenleiter besteht.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsstrecke aus mindestens einem Lichtwellenleiter und einer Polarisationsregeleinrichtung besteht.
4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter ein Monomodelichtwellenleiter ist.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer und/oder der Demultiplexer aus mindestens einem Faserkoppler, insbesondere aus mindestens einem wellenlängen- und polarisationsselektiven PANDA-Faserkoppler bestehen.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer und/oder der Demultiplexer aus integriert-optischen Bauelementen bestehen.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer und/oder der Demultiplexer aus diskreten optischen Bauelementen bestehen.
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