DE60127155T2 - Vorrichtung zum dispersionsmanagement mit gradientenkompensierte fasern - Google Patents

Vorrichtung zum dispersionsmanagement mit gradientenkompensierte fasern Download PDF

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    • G02B6/29377—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide coupling light guides for controlling wavelength dispersion, e.g. by concatenation of two light guides having different dispersion properties controlling dispersion around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Übertragungssystem mit verbesserter Dispersionsabbildung und ein entsprechendes Verfahren. Das Übertragungssystem und das Verfahren eignen sich insbesondere für submarine Langstreckenübertragungssysteme.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Nichtlineare optische Effekte wie etwa die Vierwellenmischung (VWM bzw. engl. „four-wave mixing", FWM) und die Kreuzphasenmodulation (engl. „cross-phase modulation", XPM) können zu einer Degradation bzw. Verschlechterung der optischen Signale bei der Übertragung mittels optischer Langstrecken-Netzwerke führen. Eine Erhöhung der Dispersion in den Fasern verringert sowohl die Vierwellenmischung als auch die Kreuzphasenmodulation. Dispersion führt zur Aufweitung der übertragenen optischen Impulse aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten des Lichts bei verschiedenen Wellenlängen. Da der Impuls aufgeweitet wird, nimmt die Leistungsdichte über den Impuls hinweg ab, und dadurch werden optische Effekte reduziert, die in der Leistungsdichte nicht linear sind.
  • Die Einheit der Dispersion ist in der Regel Pikosekunden geteilt durch Nanometer pro Kilometer (ps/(nm·km)), wobei die Kilometer der Länge der Faser entsprechen. Das Dispersionsprodukt einer Spannweite aus Faser ist ein Maß für die über die Spannweite hinweg akkumulierte Dispersion. Das Dispersionsprodukt einer Faser der Länge 1 mit der Dispersion D ist das Produkt von 1 und D, also: l·D. Das Dispersionsprodukt einer Spannweite aus Faser mit einzelnen Abschnitten der Länge li und der Dispersion Di ist gleich der Summe der einzelnen Dispersionsprodukte, also Σ li·Di.
  • Zwar werden durch die Dispersion nichtlineare Effekte wie etwa VWM und XPM verringert, jedoch muss die akkumulierte Dispersion in diesen Langstreckensystemen kompensiert werden. In Langstreckenübertragungssystemen mit Zwischenverstärkern, die optische Fasern benutzen, führt das Zusammenspiel von erheblicher akkumulierter chromatischer Dispersion und Selbstphasenmodulation (SPM) zu Rauschen und Verzerrungen im optischen System. Ein Versuch zur Minimierung der Auswirkungen der chromatischen Dispersion sind Dispersionsabbildungen (engl. „dispersion maps"), also die Dispersion als Funktion der Übertragungsdistanz.
  • Aktuelle submarine Übertragungssysteme weisen im Allgemeinen Spannweiten im Bereich von 45 bis 50 km auf und benutzen eine Dispersionsabbildung, die in den ca. 90% der Übertragungsspannweiten zu einer durchschnittlichen Dispersion von ca. –2 ps/(nm·km) bei einer Wellenlänge von 1560 nm führt. Die in diesen Spannweiten eingesetzten Fasern mit negativer Dispersion können Einzelfasertypen oder Kombinationen aus zwei Fasern sein, in welchem Fall die auf den Verstärker folgende Faser eine größere effektive Fläche aufweist, um nichtlineare Effekte zu reduzieren, und die zweite Faser eine niedrigere Dispersionssteigung aufweist. Die Dispersionssteigung einer Faser ist die Änderung der Dispersion pro Einheit der Wellenlänge. Nach ca. 10 Spann weiten wird die akkumulierte negative Dispersion bei einer gegebenen Wellenlänge durch eine zusätzliche Spannweite einer Einmodenfaser (engl. „single mode fiber", SMF) kompensiert. Wir bezeichnen die Kombination aus den ca. 10 Spannweiten mit negativer Dispersion und der kompensierenden SMF-Spannweite als Block.
  • 1 zeigt die akkumulierte Dispersion für die Endkanäle eines 64-Kanal-Systems, wobei die Endkanäle Wellenlängen von 1535 nm und 1561 nm aufweisen. Die Dispersionsabbildung in 1 weist eine Periode von 520 km auf. Diese Periode ist kompatibel zu typischen Distanzen in umlaufenden Testschleifen, die zur Charakterisierung der Leistungsdaten von Fasern eingesetzt werden. In diesem System wird die akkumulierte Dispersion bei einer Wellenlänge zwischen den Endkanälen nach neun Spannweiten aus Fasern mit negativer Dispersion zurück auf null gebracht. Bei anderen Wellenlängen wird die akkumulierte Dispersion jedoch nicht kompensiert.
  • Der primäre Nachteil der Dispersionsabbildung für das System aus 1 besteht darin, dass alle Übertragungsfasern positive Dispersionssteigungen aufweisen, was zur schnellen Akkumulation großer Dispersionsunterschiede über den Kanalplan führt. Anders ausgedrückt variiert die akkumulierte Dispersion erheblich über die Kanäle, die verschiedene zugehörige Wellenlängen aufweisen. Die Dispersion wird lediglich für diejenige zwischen den Endkanälen liegende Wellenlänge nahe null gehalten, die durch das periodische Einfügen von SMF kompensiert wird. Die Differenz zwischen der akkumulierten Dispersion der Endkanäle in
  • 1 beträgt nach 1040 km mehr als 2000 ps/nm. Für eine typische submarine Übertragungsdistanz von 6000 km betrüge die akkumulierte Dispersion oder das Dispersionsprodukt mehr als 10.000 ps/nm. Dies kann durch den Einsatz von Prä- und Postkompensationsfasern teilweise abgemildert werden. Die Ausbreitung einer Mehrzahl von Kanälen oder über große Distanzen ist jedoch mit dieser Dispersionsabbildung äußerst schwierig.
  • Es wird weiter auf den Stand der Technik Bezug genommen. Die EP-A-0 777 347 zeigt in ihrer 4 ein System mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Vorteil kann erzielt werden, falls es gelingt, die Fasern in einem optischen Übertragungssystem dergestalt anzuordnen, dass sie für alle Kanäle mit Wellenlängen innerhalb des Übertragungswellenlängenbereichs eine durchschnittliche chromatische Dispersion nahe null aufweisen. Aufgrund von XPM-Effekten soll jedoch die durchschnittliche Dispersion der einzelnen Kanäle in den einzelnen Übertragungsspannweiten wesentlich von null verschieden sein, soll jedoch periodisch kompensiert werden, um die akkumulierte Dispersion zu begrenzen. Dieses Schema zur Dispersionskompensation soll in einer höheren Anzahl an Kanälen über große Distanzen für Übertragungsanwendungen, die mehrere Kanäle für die Übertragung nutzen, wie etwa Wellenlängenmultiplex (engl. „wavelength division multiplex", WDM), resultieren. Auch lassen sich durch die Eliminierung des größten Teils der sender- und empfängerseitigen Disper sionskompensation des Übertragungssystems in erheblichem Umfang Kosten einsparen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Übertragungssystem des im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Typs geschaffen, das die im Kennzeichenteil davon angeführten Merkmale aufweist.
  • Es versteht sich, dass zusätzlich zu den Spannweiten, die die Reihe bilden, weitere Faserspannweiten zur Impulsformung oder Kompensation der optischen Signaldispersion konfiguriert werden können. Zum Beispiel kann ein erster Satz aus Faserspannweiten in der Nähe des Senders angeordnet werden, um die optischen Impulse aufzuweiten und dadurch nichtlineare Effekte sowohl innerhalb der Kanäle als auch zwischen ihnen zu reduzieren. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Effekt des ersten Satzes Faserspannweiten durch einen zweiten, in der Nähe des Empfängers angeordneten Satz eliminiert bzw. ausgeglichen werden.
  • Das optische Übertragungssystem kann außerdem mehrere optische Verstärker aufweisen, die vor den einzelnen Spannweiten angeordnet sind, um das optische Signal zu verstärken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Schaubild, das die akkumulierte Dispersion für die Endkanäle als Funktion der Übertragungsdistanz für ein herkömmliches 64-Kanal-System zeigt.
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines optischen Übertragungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die erste, zweite und dritte Reihe aus Spannweiten vorhanden sind.
  • 4 ist eine schematische Darstellung eines optischen Übertragungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die Dispersionssteigung nicht in jedem Block perfekt kompensiert wird.
  • 5 ist ein Schaubild der akkumulierten Dispersion für das System aus 4.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines optischen Übertragungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Übertragungssystem weist einen Sender 10 auf, der durch eine Reihe von Blöcken 14 aus optischer Faser optische Signale an einen Empfänger 12 übermittelt. Die optischen Signale werden über eine Anzahl von Kanälen gesendet, wobei jeder Kanal innerhalb eines durch Endwellenlängen (oder Endkanäle) begrenzten Wellenlängenbereichs eine andere Wellenlänge aufweist. Der Übertragungswellenlängenbereich liegt vorzugsweise innerhalb eines Wellenlängenbereichs, der für Langstreckenübertragung geeignet ist. Der Übertragungswellenlängenbereich kann beispielsweise in dem Bereich von 1500 bis 1630 nm liegen. Das Übertragungssystem kann die optischen Signale zum Beispiel mittels WDM über die Kanäle übertragen.
  • Die Blöcke 14 aus optischer Faser sind zwischen dem Sender 10 und dem Empfänger 12 dergestalt angeordnet, dass der Sender optisch an einen ersten Block der Reihe aus Blöcken aus optischer Faser gekoppelt ist. Der erste Block ist derjenige Block, der an den Sender 10 angrenzt. Im Betrieb schickt der Sender 10 ein optisches Signal in den ersten Block. Der Empfänger 12 ist optisch an den letzten Block der Reihe aus Blöcken, der an den Empfänger angrenzt, gekoppelt. Der Empfänger 12 empfängt das durch den letzten Block übertragene optische Signal. Die Blöcke 14 aus der Reihe aus Blöcken sind aufeinander folgend angeordnet und optisch aneinander gekoppelt. Jeder Block enthält drei oder mehr Spannweiten aus optischer Faser.
  • Details eines Blocks 14 der Reihe aus Blöcken gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind in 3 gezeigt. Der Block 14 ist in drei Abschnitte unterteilt: eine erste Reihe 20, eine zweite Reihe 22 und eine dritte Reihe 24 aus Spannweiten. Die Spannweiten in den einzelnen Reihen sind aufeinander folgend angeordnet. Die erste Reihe, zweite Reihe und dritte Reihe weisen jeweils n, m bzw. o Spannweiten auf, wobei n ≥ 0, m ≥ 0 und o ≥ 0. Die Gesamtzahl der Spannweiten in der ersten und dritten Reihe, n + o, ist größer oder gleich 2, das heißt, dass die erste und dritte Reihe zusammen insgesamt mindestens 2 Spannweiten aufweisen. Falls die erste oder dritte Reihe null Spannweiten aufweist, ist die entsprechende Reihe nicht Teil des optischen Übertragungssystems. Das optische Übertragungssystem kann auch mehrere optische Verstärker 16 enthalten, die vor den einzelnen Spannweiten angeordnet sind, um das optische Signal zu verstärken, falls eine Verstärkung gewünscht oder erforderlich ist.
  • Die jeweiligen Spannweiten 30 und 34 der ersten und dritten Reihe 20 und 24 können beispielsweise eine Faserlänge zwischen 20 und 100 km aufweisen. Die Faserlänge eines gesamten Blocks kann beispielsweise im Bereich von 300 bis 700 km liegen.
  • Es ist zu erwarten, dass die Gesamtzahl der Spannweiten in der ersten und dritten Reihe typischerweise größer ist als in der zweiten Reihe. In der Regel reichen lediglich eine oder zwei Spannweiten in der zweiten Reihe aus, um die ackumulierte Dispersion in der ersten und dritten Reihe zu kompensieren, das heißt: m ist in der Regel gleich eins oder zwei. Die Gesamtzahl der Spannweiten in der ersten und dritten Reihe, n + o, kann beispielsweise im Bereich von sieben bis zehn liegen.
  • Die Dispersionsabbildung der Blöcke ist gemäß einem Aspekt dieser Ausführungsform wie folgt eingerichtet: Das optische Übertragungssystem überträgt innerhalb eines Wellenlängenbereichs, der von Endwellenlängen, das heißt einer ersten Wellenlänge und einer zweiten Wellenlänge, begrenzt wird. Der Wellenlängenbereich weist auch eine im Wesentlichen zentrale Wellenlänge auf, die im Wesentlichen in der Mitte zwischen der ersten und zweiten Wellenlänge liegt. Die einzelnen Dispersionsprodukte (akkumulierte Dispersion) jeder einzelnen Reihe aus Spannweiten ist bei der ersten, bei der zweiten, und bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge jeweils im Wesentlichen nicht null. Es ist im Allgemeinen wünschenswert, dass ein optischer Signalimpuls, der durch ein optisches Übertragungssystem wandert, bei jeder Kanalwellenlänge Dispersion erfährt, um nichtlineare Effekte zu vermeiden.
  • Während die einzelnen Dispersionsprodukte der einzelnen Reihen aus Spannweiten im Wesentlichen nicht null sind, ist die Summe der Dispersionsprodukte der ersten, zweiten und dritten Reihe bei der ersten, bei der im Wesentlichen zentralen, und bei der zweiten Wellenlänge jeweils im Wesentlichen null. Auf diese Weise kompensiert der Block die Dispersion nicht nur bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge, sondern auch bei den Endwellenlängen des Übertragungswellenlängenbereichs. Im Allgemeinen bedeutet dies, dass der Block die akkumulierte Dispersion für alle Wellenlängen innerhalb des Übertragungsbereichs kompensiert.
  • Bevorzugt ist das Vorzeichen des Dispersionsprodukts der zweiten Reihe dem Vorzeichen der Dispersionsprodukte der ersten und dritten Reihe entgegengesetzt. Auf diese Weise kompensiert die zweite Reihe die akkumulierte Dispersion der ersten und dritten Reihe. Falls die Summe der Dispersionsprodukte der ersten und dritten Reihe negativ ist, kann das Dispersionsprodukt beispielsweise zwischen –300 und –3000 ps/nm liegen. Besonders bevorzugt liegt es zwischen –800 und –1500 ps/nm. Falls die Summe der Dispersionsprodukte der ersten und dritten Reihe positiv ist, kann das Dispersionsprodukt beispielsweise zwischen 300 und 3000 ps/nm liegen. Besonders bevorzugt liegt es zwischen 800 und 1500 ps/nm.
  • Die jeweiligen Spannweiten 30, 32 und 34 der ersten 20, zweiten 22 und dritten 24 Reihe können im Allgemeinen mehr als einen Fasertyp aufweisen. Beispielsweise kann jede Spannweite 30 der ersten Reihe 20 eine SMF mit einer bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge positiven Dispersion sowie eine dispersionssteigungskompensierende Faser (engl. „slope compensating fiber", SCF) mit einer bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge negativen Dispersion aufweisen, so dass das Dispersionsprodukt für jede Spannweite 30 negativ ist. Die SMF- und SCF-Fasern können direkt oder, zur Reduzierung von Spleißverlusten, über eine Zwischenfaser optisch gekoppelt sein. Ebenso kann jede Spannweite 34 der dritten Reihe gleichartige Fasern wie die Fasern in den Spannweiten 30 der ersten Reihe 20 aufweisen. In diesem Fall kann jede Spannweite 32 der zweiten Reihe 22 im Wesentlichen lediglich eine Einmodenfaser mit einer bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge positiven Dispersion aufweisen. Auf diese Weise kompensieren die Spannweiten 32 der zweiten Reihe 22 die akkumulierte Dispersion der ersten 20 und dritten 24 Reihe.
  • Alternativ dazu kann jede Spannweite 30 der ersten Reihe 20 eine erste Faser mit einer bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge positiven Dispersion sowie eine zweite Faser mit einer bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge negativen Dispersion aufweisen, so dass das Dispersionsprodukt für jede Spannweite 30 positiv ist. Die SMF- und SCF-Fasern können wiederum direkt oder, zur Reduzierung von Spleißverlusten, über eine Zwischenfaser optisch gekoppelt sein. Ebenso kann jede Spannweite 34 der dritten Reihe 24 gleichartige Fasern wie die Fasern in Spannweite 30 aufweisen. In diesem Fall können die Spannweiten 32 der zweiten Reihe 22 im Wesentlichen lediglich eine Einmodenfaser mit einer bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge negativen Dispersion aufweisen. Auf diese Weise kompensieren wiederum die Spannweiten 32 der zweiten Reihe 22 die akkumulierte Dispersion der ersten 20 und dritten 24 Reihe.
  • Die Spannweiten 30 und 34 der ersten und dritten Reihe können bei den Endwellenlängen und bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge dasselbe Dispersionsprodukt aufweisen. Dies ist jedoch nicht erforderlich. Die Spannweiten der ersten und dritten Reihe können auch verschiedene Dispersionsprodukte aufweisen.
  • Vorzugsweise ist das Verhältnis zwischen Dispersionsprodukt und Dispersionssteigung, also der Änderung der Dispersion pro Einheit der Wellenlänge des Lichts, für die Fasern in den Spannweiten ungefähr gleich. Dies ermöglicht die voll- ständige Kompensation der Dispersion für jeden Kanal in jedem Block.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der sowohl die erste Reihe 20 als auch die dritte Reihe 24 aus Spannweiten vorhanden sind. Bei der Ausführungsform aus 3 kann die Anzahl der Spannweiten in der ersten und dritten Reihe (n und o) beispielsweise jeweils drei betragen, und die Anzahl der Spannweiten in der zweiten Reihe 22 kann beispielsweise eins betragen. Das optische Übertra gungssystem in 3 kann auch mehrere optische Verstärker 16 aufweisen, die vor jeder Spannweite angeordnet sind, um das optische Signal zu verstärken, falls eine Verstärkung gewünscht oder erforderlich ist.
  • Falls Fasern mit unterschiedlichen effektiven Flächen eingesetzt werden, werden die Fasern mit den größten effektiven Flächen vorzugsweise unmittelbar nach den in 3 gezeigten Verstärkern 16 angeordnet, da direkt nach der Verstärkung die Leistungsdichte der übertragenen optischen Impulse am größten sein sollte. Da die Leistungsdichte an jener Stelle direkt nach der Verstärkung am größten ist, sind hier auch die nichtlinearen Effekte am größten. Große effektive Flächen reduzieren die Leistungsdichte und damit auch die nichtlinearen Effekte. Daher werden die Fasern mit der größten effektiven Fläche vorzugsweise direkt nach den Verstärkern 16 angeordnet.
  • Falls in dem System SMF und SCF zum Einsatz kommen, ist zu erwarten, dass die SMF direkt nach den Verstärkern 16 angeordnet werden. Typische für Langstreckenübertragung benutzte SMF haben eine größere effektive Fläche als typische SCF. So weisen beispielsweise SMF in der Regel eine effektive Fläche größer als 80 μm2 auf, während SCF für gewöhnlich eine effektive Fläche im Bereich von 20 bis 35 μm2 aufweisen. Die größere effektive Fläche der SMF unmittelbar nach der Verstärkung reduziert die Leistungsdichte und damit nichtlineare Effekte. Natürlich werden, falls die benutzten SCF eine kleinere effektive Fläche als die benutzten SMF haben, vorzugsweise die SCF unmittelbar nach dem Verstärker angeordnet.
  • 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kompensation nicht perfekt ist, wenn die einzelnen Blöcke für sich genommen betrachtet werden. 4 zeigt insgesamt zwölf Blöcke in dem System. Die Anzahl der Blöcke kann natürlich auch größer oder kleiner als zwölf sein. In 4 ist der Sender 10 vor dem ersten Block 14a angeordnet, und der Empfänger 16 ist nach dem letzten Block 14b angeordnet. Da die Dispersion in dem Bereich der übertragenen Wellenlängen nicht vollständig kompensiert wird, kompensieren eine oder mehrere Faserspannweiten 40 die Dispersion. Die letzten Faserspannweiten 40 sind zwischen dem letzten Block 14b und dem Empfänger 16 angeordnet. Gleichzeitig oder alternativ dazu kann ein erster Satz aus Spannweiten (nicht gezeigt) zwischen dem Sender 10 und dem ersten Block 14a angeordnet werden, um die Dispersion ganz oder teilweise zu kompensieren. Wie oben erwähnt wurde, kann der optionale Satz der zwischen dem Sender und dem ersten Block angeordneten Faserspannweiten dergestalt konfiguriert werden, dass er die Impulse vorteilhaft formt (zum Beispiel aufweitet).
  • 5 ist ein Schaubild der akkumulierten Dispersion für das System aus 4 mit einer Dispersionskompensation, die suboptimal ist, wenn die einzelnen Blöcke für sich genommen betrachtet werden. Während die vorhergehende Ausführungsform (im Gegensatz zu der Ausführungsform aus 4) eine perfekte Kompensation in jedem Block aufweist – das heißt, dass das Dispersionsprodukt in einem Block für beide Endwellenlängen und alle zwischen ihnen liegenden Wellenlängen im Wesentlichen null ist –, wird daran gedacht, dass die Blöcke eine geringe Restdispersion oder Restdispersionssteigung aufweisen können. 5 veranschaulicht die akkumulierte Dispersion für ein solches System.
  • Die in 5 gezeigte Dispersionsabbildung bezieht sich auf ein 64-Kanal-System, das eine zweite Reihe aus Spannweiten in der Mitte eines aus einer ersten und dritten Reihe bestehenden Blocks aufweist. Die durchschnittliche Dispersionssteigung der Spannweiten in der ersten und dritten Reihe ist null, und die zweite Reihe aus Spannweiten kompensiert die Dispersion bei einer im Wesentlichen zentralen, von der Start- und Endwellenlänge begrenzten Wellenlänge. Die positive Dispersionssteigung der zweiten Reihe aus Spannweiten produziert in jedem Block unter dem Strich eine positive Dispersionssteigung, die sich aus der Zunahme des Dispersionsunterschieds zwischen Start- und Endkanal mit zunehmender Entfernung ergibt.
  • In 5 wird ersichtlich, dass der Dispersionsunterschied zwischen den Endwellenlängen von 1535 nm und 1561 nm über die Übertragungsdistanz weiter zunimmt. Die akkumulierte Dispersion bei 1535 nm wird durch eine Linie mit geschlossenen Kreisen zwischen den Spannweiten illustriert. Die akkumulierte Dispersion bei 1561 nm wird durch eine Linie mit geschlossenen Dreiecken zwischen den Spannweiten illustriert. 5 zeigt die akkumulierte Dispersion über insgesamt zwölf Spannweiten pro Block. Die Anzahl der Spannweiten pro Block kann von zwölf verschieden sein. Wie in 5 zu sehen ist, beträgt nach 1040 km die Differenz der akkumulierten Dispersion bei den Endwellenlängen am Ende des letzten Blocks etwa 235 ps/nm. Die Dispersion muss vor Erreichen des Empfängers für jeden Kanal kompensiert werden. Bei dieser Ausführungsform liegt die durchschnittliche Dispersion in der ersten und dritten Reihe der Blöcke bevorzugt zwischen –1 und –3 ps/(nm·km), und die durchschnittliche Dispersionssteigung für den Block liegt bevorzugt zwischen –0,01 und 0,01 ps/(nm2·km). 5 veranschaulicht auch den Fall, bei dem die kompensierende Faser in der Mitte des Blocks angeordnet ist.
  • Es wird außerdem daran gedacht, dass zwischen dem letzten Block und dem Empfänger eine letzte Spannweite in das System aufgenommen werden kann, wenn die gesamten Dispersionsprodukte in den einzelnen Blöcken bei den Endwellenlängen und allen innerhalb des Übertragungsbereichs liegenden Wellenlängen nicht im Wesentlichen null sind. Diese letzte Spannweite würde dann diese wesentliche akkumulierte Dispersion kompensieren. Alternativ dazu kann die Dispersion ganz oder teilweise durch Anordnung einer ersten Spannweite (nicht gezeigt) zwischen dem Sender und dem ersten Block kompensiert werden; in diesem Fall kann die Spannweite auch zur Formung der Impulse benutzt werden.
  • Es wird auch daran gedacht, dass bei der Ausführungsform aus 4 die Anzahlen n und o der Spannweiten in der ersten bzw. dritten Reihe jeweils null oder größer als null sein können, so lange ihre Summe größer oder gleich zwei ist. Anders ausgedrückt kann die zweite Reihe an einem der Enden des Blocks oder irgendwo dazwischen angeordnet sein.
  • Es wird außerdem an ein Verfahren zum Übertragen eines optischen Signals zwischen einem Sender und einem Empfänger in einem von Endwellenlängen begrenzten Wellenlängenbereich, der eine im Wesentlichen zentrale Wellenlänge zwischen den Endwellenlängen umfasst, gedacht. Es wird eine Reihe aufeinander folgender Blöcke aus optischer Faser, wie etwa die in den obigen Ausführungsformen beschriebenen aufeinander folgenden Blöcke, bereitgestellt. Daraufhin wird ein optisches Signal über die Reihe aus aufeinander folgenden Blöcken vom Sender zum Empfänger übertragen. Vorteilhafterweise profitiert das optische Signal nicht nur bei der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge, sondern auch an den Endwellenlängen von der Dispersionskompensation.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen wurden hier zum Zwecke der Veranschaulichung dargelegt. Diese Beschreibung soll jedoch nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung aufgefasst werden. Dementsprechend können dem Fachmann verschiedene Abwandlungen, Anpassungen und Alternativen in den Sinn kommen, ohne vom Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen.

Claims (14)

  1. Optisches Übertragungssystem mit einer optischen Faser, wobei das optische Übertragungssystem in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich überträgt, welcher durch eine erste und eine zweite Wellenlänge begrenzt ist und eine ausgewählte Wellenlänge und eine im Wesentlichen zentrale Wellenlänge aufweist, wobei das System aufweist: eine Reihe von aufeinander folgenden Blöcken (14) von optischen bzw. Lichtleiterfasern, wobei die aufeinander folgenden Blöcke optisch aneinandergekoppelt sind und jeder aufeinander folgende Block der optischen Fasern Folgendes aufweist: eine erste Reihe (20) von n Spannweiten bzw. n Längen (30) der optischen Fasern, welche optisch aneinandergekoppelt sind, wobei n > null ist und die Längen der ersten Reihe aufeinander folgend angeordnet sind; und eine zweite Reihe (22) von m Längen (32) der optischen Fasern, welche optisch aneinander gekoppelt sind, wobei m > null ist und die Längen der zweiten Reihe aufeinander folgend angeordnet sind; wobei die einzelnen Dispersionsprodukte der ersten und zweiten Reihe an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge im Wesentlichen nicht null sind; wobei jede der Längen der ersten Reihe eine dispersionssteigungskompensierende Faser mit einer negativen Dispersion an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge aufweist und jede der Längen der zweiten Reihe im Wesentlichen nur eine Faser mit einer positiven Dispersion an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge aufweist; und dadurch gekennzeichnet, dass: die Faser in jeder der Längen der zweiten Reihe mit der positiven Dispersion an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge eine Einmodenfaser ist; jeder aufeinander folgende Block der optischen Fasern zudem eine dritte Reihe (24) an o Längen (34) der optischen Fasern aufweist, welche optisch aneinandergekoppelt sind, wobei o > null und n + o ≥ 2 ist, die Längen der dritten Reihe aufeinander folgend angeordnet und die erste, zweite und dritte Reihe aufeinander folgend angeordnet sind; jede der Längen der dritten Reihe eine dispersionssteigungskompensierende Faser mit einer negativen Dispersion an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge aufweist, das Dispersionsprodukt der dritten Reihe an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge im Wesentlichen nicht null beträgt; die Summe der Dispersionsprodukte der ersten und dritten Reihe negativ ist; die Summe der Dispersionsprodukte der ersten, zweiten und dritten Reihe an der ausgewählten Wellenlänge im Wesentlichen null ist; die durchschnittliche Dispersionssteigung in jedem Block an der ausgewählten Wellenlänge zwischen –0,01 und 0,01 ps/(nm2·km) beträgt; und jede der Längen der ersten und dritten Reihe zudem eine Einmodenfaser mit einer positiven Dispersion an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge aufweist.
  2. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei die ausgewählte Wellenlänge die im Wesentlichen zentrale Wellenlänge ist.
  3. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, zudem aufweisend: mindestens eine Länge (40) der zwischen dem Empfänger (12) und einem letzten Block (14b) angeordneten Faser, welche den letzten Block und den Empfänger optisch koppelt, wobei die Summe der Dispersionsprodukte der Blöcke der Reihen von Blöcken und der mindestens einen letzten Länge an einer Wellenlänge zwischen der ersten und zweiten Wellenlänge im Wesentlichen null beträgt.
  4. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 3, wobei die Länge der mindestens einen letzten Länge weniger als 100 km beträgt.
  5. Lichtübertragungssystem nach Anspruch 1, wobei jede der Längen der ersten (20) und dritten (24) Reihe zudem eine dazwischen angeordnete Zwischenfaser aufweist und entsprechende Einmoden- und disperionssteigungskompensierende Fasern miteinander optisch koppelt, wobei die Zwischenfaser den Spleißverlust zwischen den entsprechenden Einmoden- und dispersionssteigungskompensierenden Fasern verringert.
  6. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei jede Länge der ersten (20) und dritten (24) Reihe an der im Wesentlichen zentralen Wellenlänge das gleiche Dispersionsprodukt aufweist.
  7. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei o oder n gleich null ist und sich das andere von o und n im Bereich von 7 bis 10 befindet.
  8. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei jede Länge der ersten (20) und dritten (24) Reihe eine Faserlänge im Bereich von 20–100 km und jeder Block der aufeinander folgenden Blöcke eine Faserlänge im Bereich von 300–700 km aufweist.
  9. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei die Summe der Dispersionsprodukte der ersten und dritten Reihe zwischen –300 und –3000 ps/nm beträgt.
  10. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 9, wobei die Summe der Dispersionsprodukte der ersten und dritten Reihe zwischen –800 und –1500 ps/nm beträgt.
  11. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, zudem aufweisend: einen Sender (10), welcher optisch an einen ersten Block (14a) der Reihe von aufeinander folgenden Blöcken gekoppelt ist, wobei der Sender ein optisches Signal in den ersten Block einkoppelt; und einen Empfänger (12), welcher optisch an einen letzten Block (14b) der Reihe von aufeinander folgenden Blöcken gekoppelt ist, wobei der Empfänger das optische Signal aus dem letzten aufeinander folgenden Block empfängt.
  12. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 11, zudem aufweisend: mindestens einen ersten Satz an Längen der Faser, welcher zwischen dem Sender und einem ersten Block angeordnet ist und den ersten Block und den Sender optisch koppelt.
  13. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 12, wobei der mindestens eine erste Satz an Längen eine Faserlänge von zwischen 0 und 50 km aufweist.
  14. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 11, zudem aufweisend: mindestens eine letzte Länge der Faser, welche zwischen dem Empfänger und einem letzten Block angeordnet ist und den letzten Block und den Empfänger optisch koppelt, wobei die Summe der Dispersionsprodukte der Blöcke der Reihe von Blöcken und die mindestens eine letzte Länge an einer Wellenlänge zwischen der ersten und zweiten Wellenlänge im Wesentlichen null beträgt.
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