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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung,
die ein duobinäres
optisches Übertragungsverfahren
verwendet, und ein entsprechendes Betriebsverfahren.
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Im
Allgemeinen besitzt ein optisches Übertragungssystem mit dichtem
Wellenlängen-Multiplex (dense
wavelength division multiplexing – DWDM) eine hervorragende
Kommunikationseffizienz, da es ein optisches Signal mit mehreren
Kanälen
unterschiedlicher Wellenlängen
durch eine einzige optische Faser übertragen kann. Darüber hinaus
ist das DWDM-System in der Lage, eine größere Menge Signale mit einer
geringeren Übertragungsgeschwindigkeit
zu übertragen,
indem die Anzahl der Kanäle erhöht wird.
Dementsprechend werden DWDM-Systeme in Ultrahochgeschwindigkeits-Internetverkehrsnetzwerken
in großem
Maßstab
eingesetzt. Derzeit werden im Allgemeinen Systeme eingesetzt, die
die DWDM-Technologie einsetzen und damit in der Lage sind, mehr
als einhundert Kanäle
durch eine einzige optische Faser zu übertragen. Es wird in verschiedenen
Bereichen aktiv geforscht, um ein System zu entwickeln, das mehr
als zweihundert Kanäle
mit 40 Gb/s und mit einer Übertragungsgeschwindigkeit
von mehr als 10 Tb/s gleichzeitig durch eine einzige optische Faser übertragen
kann.
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Die Übertragungskapazität ist jedoch
durch schwere Interferenzen und Verzerrungen zwischen den Kanälen begrenzt,
wenn das herkömmliche
Verfahren ohne Rückkehr
nach Null (non-return to zero – NRZ)
zum Modulieren der Lichtintensität
eingesetzt wird und der Kanalabstand weniger als 50 GHz beträgt. Die Übertragungsentfernung
ist bei der Hochgeschwindigkeitsübertragung
mit mehr als 10 Gb/s begrenzt, da eine Gleichstrom- (direct current – DC) -Frequenzkomponente
eines herkömmlichen
binären NRZ-Übertragungssignals und eine
Streuung der Hochfrequenzkomponente bei der Modulation Linearitätsabweichungen
und Dispersion hervorrufen, wenn sich das binäre NRZ-Übertragungssignal
in einem optischen Fasermedium ausbreitet.
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Kürzlich wurde
die optische duobinäre
Technologie als eine wichtige Übertragungstechnologie der
Zukunft hervorgehoben, die in der Lage ist, die oben genannten Übertra gungseinschränkungen durch
einen chromatischen Dispersionseffekt zu überwinden. Ein duobinäres Modulationsverfahren wird
gekennzeichnet dadurch, dass Informationen basierend auf der Intensität eines
optischen Signals geladen werden, und die Phase eines Signals wird bei
einem '0'-Bit umgekehrt. Da
es eine schmalere Bandbreite besitzt als ein herkömmliches
OOK, das heißt,
ein Ein-Aus-Umtastungs- (On-Off keying – OOK) Signal, ist es bei der
Reduzierung der Kanalbreiten in einem DWDM-optischen Übertragungssystem
vorteilhaft. Des Weiteren besitzt das duobinäre Signal eine starke Immunität gegen
chromatische Dispersion optischer Fasern, so dass das duobinäre Signal
im Vergleich zu der Verwendung eines OOK, das heißt, eines
Ein-Aus-Umtastungs-Signals,
zwei- bis dreimal weiter übertragen
werden kann. Da das duobinäre
Signal des Weiteren keinen Trägerton-Bestandteil
(das heißt,
eine Gleichstrom-Frequenzkomponente)
in einem optischen Spektrum besitzt, ist das duobinäre Signal
vorteilhaft, weil es gegen gegenüber
der stimulierten Brillouin-Streuung (stimulated Brillouin scattering – SBS) widerstandsfähig ist.
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In 1 wird
eine herkömmliche
duobinäre optische Übertragungsvorrichtung
gezeigt.
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In 1 umfasst
die herkömmliche
duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung:
einen Pulsmustergenerator (pulse pattern generator – PPG) 10 zum
Erzeugen eines zweistufigen elektrischen Pulssignals; einen Vorcodierer 20 zum
Verschlüsseln
des zweistufigen elektrischen NRZ-Signals; die Niederpassfilter 30 und 31 zum Ändern der
zweistufigen elektrischen NRZ-Signale, die von dem Vorcodierer 20 ausgegeben
wurden, in dreistufige elektrische Signale und zum Verringern der
Bandbreite der Signale; die Modulator-Steuerverstärker 40 und 41 zum Verstärken der
dreistufigen elektrischen Signale zum Ausgeben optischer Modulator-Steuersignale;
eine Laserquelle 50 zum Ausgeben eines Trägers; und
einen optischen Intensitätsmodulator 60 vom
Typ Mach-Zehnder-Interferometer.
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Die
von dem Pulsmustergenerator 10 erzeugten zweistufigen elektrischen
Pulssignale werden in dem Vorcodierer 20 verschlüsselt, und
die zweistufigen binären
Signale, die von dem Vorcodierer 20 ausgegeben werden,
werden in die Niederpassfilter 30 beziehungsweise 31 eingegeben.
Idealerweise sind die Niederpassfilter 30 und 31 Cosinus2-förmige Filter.
Die Niederpassfilter 30 und 31 können jedoch
auch näherungsweise
durch Verwendung von Bessel-Thomson-Filtern realisiert werden. In
einem Fall, in dem eine Bandbreite der Niederpassfilter 30 und 31 eine
Bandbreite von –3
dB besitzt, was einem Viertel einer binären Datengeschwindigkeit entspricht,
beispielsweise 2,5-GHz-Filtern
im Fall von Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 Gb/s, werden
binäre
Signale, die die Niederpassfilter 30 und 31 durchlaufen
haben, in bandbegrenzte ternäre
Signale umgewandelt. Das heißt,
jeder der Niederpassfilter 30 und 31 besitzt eine
Bandbreite, die etwa einem Viertel der Taktfrequenz der zweistufigen
binären
Signale entspricht. Diese exzessive Beschränkung auf die Bandbreite verursacht
Interferenzen zwischen den Codes, wodurch sich das zweistufige binäre Signal
in ein dreistufiges duobinäres
Signal ändert.
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Die
dreistufigen duobinären
Signale werden in den Modulator-Steuerverstärkern 40 und 41 verstärkt und
danach als Signale zum Steuern des optischen Intensitätsmodulators
vom Typ Mach-Zehnder-Interferometer 60 verwendet. Die Phase
und die Lichtintensität
des Trägers,
der von der Laserquelle 50 ausgegeben wird, werden von
einem Steuersignal des optischen Intensitätsmodulators vom Typ Mach-Zehnder-Interferometer 60 moduliert,
so dass der Modulator 60 ein zweistufiges optisches duobinäres Signal
ausgibt, das von dem Träger
moduliert wird. Hierin können
die Positionen der Niederpassfilter 30 und 31 sowie
der Modulator-Steuerverstärker 40 und 41 miteinander
vertauscht werden.
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Da
ein duobinäres
Signal, das in der optischen Übertragungsvorrichtung
erzeugt wird, in großem
Maße von
den Kennwerten des Niederpassfilters abhängt, ist darauf hinzuweisen,
dass die Leistungsfähigkeit
der optischen Übertragungsvorrichtung
sich entsprechend der Musterlänge
eines angelegten binären
Signals stark ändert.
Des Weiteren ist bei Verwendung eines Mach-Zehnder-Modulators die optische Übertragungsvorrichtung
sehr empfindlich gegenüber
einer Änderung
der Vorspannung. Ändert sich
also die Vorspannung des Mach-Zehnder-Modulators aufgrund der Temperaturänderung
der optischen Übertragungsvorrichtung
und so weiter, kann die Leistungsfähigkeit eines Systems verschlechtert werden.
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Eine
derartige duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
weist Probleme einer starken Dispersion und einer schmalen Signal-Bandbreite
auf. Zum Lösen
dieser Probleme wird eine duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
vorgeschlagen, die einen Phasenmodulator und einen optischen Filter verwendet.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung
zeigt, die einen Phasenmodulator und einen optischen Filter verwendet.
In 2 sind ein Vorcodierer 110, ein Steuerverstärker 120 und
eine Laserquelle 130 mit den in 1 gezeigten
Elementen identisch, so dass auf eine ausführliche Beschreibung dieser
Elemente verzichtet wird.
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In 2 wird
ein von dem Vorcodierer 110 verschlüsseltes binäres Datensignal durch den Steuerverstärker 120 an
einen optischen Phasenmodulator 140 angelegt, und der optische
Phasenmodulator 140 moduliert die Phase eines eingegebenen
optischen Signals. Ein phasenmoduliertes optisches Signal wird durch
einen optischen Filter 150, beispielsweise einen 7-GHz-Filter
bei einer Datengeschwindigkeit von 10 Gb/s, der eine Bandbreite
besitzt, die etwa 70% einer Binärsignal-Übertragungsgeschwindigkeit
entspricht, in ein duobinäres
Signal umgewandelt.
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In
der in 2 gezeigten optischen Übertragungsvorrichtung besitzt
ein erzeugtes duobinäres Signal
zwar eine geringere Immunität
gegen die chromatische Dispersion einer optischen Faser, verglichen
mit der optischen Übertragungsvorrichtung
in 1, das Abhängigkeitsproblem
entsprechend der Vorspannungsposition des Mach-Zehnder-Modulators und das
Auftreten einer Musterlänge
in der in 1 gezeigten optischen Übertragungsvorrichtung können jedoch
gelöst
werden. Die optische Übertragungsvorrichtung
aus 2 erfordert jedoch einen optischen Filter, der
ein eng begrenztes Durchlassband sowie exzellente Dispersionseigenschaften
besitzt, wodurch seine Realisierung nicht einfach ist.
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Das
Patent US 2002/0101639 A1 offenbart eine optische Datenübertragungs-Vorrichtung und ein
Verfahren zum Übertragen
von Daten über
eine Entfernung, die eine Grenze überschreitet, die auf den Auswirkungen
der Geschwindigkeit der Gruppendispersion (group velocity dispersion – GVD) und der
Selbst-Phasenmodulation (self phase modulation – SPM) innerhalb der optischen
Faser beruht. Dies wurde erreicht, indem den optischen Symbolen
1, P und –1
ternäre
duobinäre
Symbole zugewiesen wurden. Diese optischen Symbole besitzen dieselbe
Intensität,
die Symbole +1 und –1
weisen zueinander invertierte optische Phasen auf, und die Symbole ±1 und
P sind orthogonal zueinander polarisiert. Auf der Empfängerseite
kann ein herkömmlicher
Polarisati onsumtastungs-Empfänger
zum Wiederherstellen des Original-Binärdatenstroms verwendet werden.
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Der
Artikel "Dispersion-Tolerant
Transmission Using a Duobinary Polarization-Shift Keying Transmission
Scheme" (Dispersionstolerante Übertragung
mittels eines duobinären
Polarisations-Umtastungsmodells), A. Shamim Siddiqui et al., IEEE Photonics
Technology Letters, New York, US, vol. 14, Nr. 2, Februar 2002,
Seiten 158 bis 160, offenbart ein dispersionstolerantes Übertragungsmodell,
das auf einem dreistufigen, duobinär verschlüsselten Polarisationsumtastungs-
(polarization-shift keying – PolSK) Übertragungsformat
beruht. Simulationen über
Standard-Einzelmodenfasern demonstrieren eine Verbesserung der durch
die chromatische Dispersion begrenzten Übertragungsentfernung von etwa
65 km bei der Verwendung der herkömmlichen Intensitätsmodulation
ohne Rückkehr
nach Null auf eine Entfernung von etwa 195 km bei Verwendung der
duobinären
PolSK.
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Das
Patent EP-A-0 825 733 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen eines
duobinären
Signals, das folgende Schritte umfasst: individuelles Modulieren
einer Intensität
und einer Phase einer Trägerwelle.
Darüber
hinaus wird eine optische Übertragungsvorrichtung
in duobinärer
Art offenbart, die folgende Elemente umfasst: eine Laser-Vorrichtung
zum Ausgeben eines Signallichtes; einen optischen Intensitätsmodulator
zum Modulieren der Intensität
des Signallichtes gemäß einem
ersten Datensignal, das durch Teilen eines Datensignals in zwei
Signale erzeugt wird; einen Vorcodierer, der ein zweites erzeugtes
Datensignal eingibt, das erzeugt wurde, indem das Datensignal in
zwei Signale geteilt wurde; und einen optischen Phasenmodulator,
der die Phasen eines intensitätsmodulierten
Signallichts gemäß einem
Signal moduliert, das durch Verzögern
des Ausgabesignals des Vorcodierers um 0,5 Bit erhalten wird.
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Demgemäß betrifft
die vorliegende Erfindung eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung, die
in der Lage ist, den Nachteil der herkömmlichen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung
auszugleichen und das Abhängigkeitsproblem
entsprechend einer Vorspannungsposition des Mach-Zehnder-Modulators
und einer Musterlänge
zu lösen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine duobinäre optische Übertragungs vorrichtung
bereitzustellen, die das Problem löst, dass ein optischer Filter
mit einem schmalen Durchlassband benötigt wird.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
werden in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung ist das Bereitstellen einer optischen Übertragungsvorrichtung zum
Erzeugen eines optischen Signals. Die optische Übertragungsvorrichtung umfasst:
einen Vorcodierer zum Codieren eines elektrischen Signals binärer Daten;
eine Dauerstrich- (continuous wave – CW) -Lichtquelle zum Erzeugen
eines Dauerstrich-Lichtes;
einen optischen Phasenmodulator zum Modulieren der Phase eines von
der CW-Lichtquelle ausgegebenen optischen Signals entsprechend einem
von dem Vorcodierer ausgegebenen elektrischen Signal; ein doppelt
brechendes Material (oder doppelt brechendes Medium) zum Ausüben einer
Zeitverzögerung
auf ein von dem optischen Phasenmodulator ausgegebenes Signal in
Abhängigkeit
von dem Polarisationszustand, der in das doppelt brechende Material
eingegeben wird; und einen Polarisator, der ausschließlich optische
Signale mit einer bestimmten Polarisationsrichtung durchlässt, wenn
von dem doppelt brechenden Material ausgegebene optische Signale
angelegt werden.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines
Betriebsverfahrens, das dafür
eingerichtet wurde, die oben definierte optische Übertragungsvorrichtung
zum Erzeugen eines optischen Signals zu betreiben.
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Die
oben genannten Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung offenbar, die im Zusammenhang mit den begleitenden
Zeichnungen zu betrachten ist:
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1 zeigt
ein Beispiel für
eine Struktur einer herkömmlichen
duobinären
optischen Übertragungsvorrichtung;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung
zeigt, die einen Phasenmodulator und einen optischen Filter verwendet;
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3 ist
eine Darstellung der Konstruktion, die eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine Darstellung der Konstruktion, die eine optische Übertragungsvorrichtung
mit abwechselnder Vorzeichenumkehrung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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5 zeigt
ein Beispiel von Signal-Wellenformen zum Erläutern der Grundsätze von
duobinären Übertragungsvorrichtungen/optischen Übertragungsvorrichtungen
mit abwechselnder Vorzeichenumkehrung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Im
Folgenden wird eine duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
gemäß der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Aus Gründen
der Klarheit und der Einfachheit wird auf eine ausführliche
Beschreibung der hierin verwendeten bekannten Funktionen und Konfigurationen
verzichtet, da dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung verundeutlichen
würde.
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In 3 umfasst
eine duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung folgende Elemente: einen Dauerstrich-
(continuous wave – CW)
-Laser 230 zum Erzeugen von Dauerstrich-optischen Signalen;
einen optischen Phasenmodulator 240 zum Modulieren der
Phase eines von dem CW-Laser 230 ausgegebenen optischen
Signals entsprechend einem angelegten elektrischen Signal; einen
Vorcodierer 210 zum Verschlüsseln eines zweistufigen elektrischen
NRZ-Signals; einen Modulator-Steuerverstärker 220 zum Verstärken des
zweistufigen elektrischen Signals und zum Ausgeben eines Steuersignals
für den
optischen Phasenmodulator 240; ein doppelt brechendes Material 250 mit
mindestens zwei Brechungsindizes; und einen Polarisator 260,
der nur optischen Signalen mit einer speziellen Polarisationsrichtung
den Durchlass erlaubt. Der CW-Laser 230 erzeugt Dauerstrich-optische Signale und
stellt die erzeugten Dauerstrich-optischen Signale dem optischen
Phasenmodulator 240 bereit, und der CW-Laser 230 kann
durch eine Dauerstrich-Laserdiode
realisiert werden.
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In 4 umfasst
eine duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dieselben Konstruktionen wie die in einer
duobinären
optischen Übertragungsvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendeten, mit Ausnahme der Konstruktion des Polarisators 360,
in dem sich die Richtung der Polarisationsachse von der in 3 unterscheidet.
Folglich werden identische Bauteile nur einmal beschrieben, um Redundanz
zu vermeiden.
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Hierin
wird mit Bezug auf eine Ansicht einer Wellenform in 5 der
Betrieb der duobinären
optischen Übertragungsvorrichtung
beschrieben, die die oben genannten Konstruktionsmerkmale gemäß der vorliegenden
Erfindung besitzt.
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In
den 3 bis 5 wird ein binäres Datensignal,
das durch den Graphen (a) in 5 dargestellt
wird, in eine duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung 200 oder 300 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eingegeben. Das binäre Datensignal wird in der
duobinären
optischen Übertragungsvorrichtung 200 oder 300 zunächst in einen
Vorcodierer 210 oder 310 eingegeben. In diesem
Ausführungsbeispiel
besitzt das binäre
Datensignal beispielsweise eine Daten-Sequenz '01011000111010101', wie in dem Graphen (a) in 5 gezeigt.
Das binäre
Datensignal wird in dem Vorcodierer 210 oder 310 verschlüsselt, wie
in dem Graphen (b) in 5 gezeigt. Wie auf dem Gebiet der
Technik allgemein bekannt ist, wandelt der Vorcodierer 210 oder 310 eine
eingegebene binäre
Sequenz in eine andere Sequenz um. Ein derartiger Vorcodierer 210 oder 310 umfasst
ein Exklusiv-ODER-Gatter und eine Verzögerungs-Vorrichtung. Das Exklusiv-ODER-Gatter
empfängt
als Eingabedaten eine erste eingegebene Sequenz und eine zweite
Sequenz, die von der ersten eingegebenen Sequenz um 1 Bit verzögert ist.
Die Verzögerungs-Vorrichtung
verzögert
die erste eingegebene Sequenz und gibt die verzögerte Sequenz an das Exklusiv-ODER-Gatter
aus. Der Vor-Verschlüsselungsvorgang
wird durchgeführt,
um binäre
Daten in für
die Übertragung
in einem optischen Übertragungssystem
geeignete Daten umzuwandeln. Ein von dem Vorcodierer 210 oder 310 ausgegebenes
binäres
Datensignal wird durch einen Modulator-Steuerverstärker 220 oder 320 an
einen Phasen-Modulator 240 oder 340 angelegt.
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Der
Phasen-Modulator 240 oder 340 moduliert die Phase
eines optischen Signals, das von dem Modulator-Steuerverstärker 220 oder 320 entsprechend
einem angelegten e lektrischen Signal bereitgestellt wird. Ein phasenmoduliertes
Signal wird in einem Graphen (c) in 5 gezeigt.
In einem Graphen (c) in 5 stellen Teile, die mit schrägen Linien
gekennzeichnet sind, Teile dar, die ein optisches Signal besitzen,
und die Markierungen '0' und 'π' in jedem Bit stellen die jeweiligen
Phasen eines optischen Signals dar.
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Das
phasenmodulierte Signal, wie in einem Graphen (c) in 5 gezeigt,
fällt in
ein doppelt brechendes Material 250 oder 350 ein.
Das doppelt brechende Material 250 oder 350 übt in Abhängigkeit von
dem Polarisationszustand, der in das doppelt brechende Material
eingegeben wird, eine Zeitverzögerung
auf ein von dem optischen Phasenmodulator 240 oder 340 ausgegebenes
Signal aus. In diesem Fall ist die Polarisationsachse des doppelt
brechenden Materials 250 oder 350 in Bezug auf
die Polarisationsachse eines eingegebenen Signals auf 45° eingestellt.
Dadurch wird eine Hälfte
des an das doppelt brechende Material 250 oder 350 angelegten
optischen Signals zu einer schnellen Polarisationsachse durchgelassen,
und die andere Hälfte
des optischen Signals wird zu einer langsamen Polarisationsachse
durchgelassen. Vorausgesetzt, dass ein Graph (c) in 5 den
Einfall eines optischen Signals in die schnelle Polarisationsachse
zeigt, zeigt ein Graph (d) in 5 den Einfall
eines optischen Signals in die langsame Polarisationsachse. Es ist
darauf hinzuweisen, dass in 5 die schnelle
Polarisationsachse des doppelt brechenden Materials 250 oder 350 in
dieselbe Richtung weist wie die X-Polarisationsachse, und dass die
langsame Polarisationsachse in dieselbe Richtung weist wie die Y-Polarisationsachse.
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Die
Differenz zwischen den Brechungsindizes des doppelt brechenden Materials 250 oder 350 ist
so eingestellt, dass er mit der Dauer von 1 Bit der Übertragungsgeschwindigkeit
eines angelegten binären
Signals identisch ist. Wenn die Differenz des Brechungsindex des
doppelt brechenden Materials 250 oder 350 bestimmt
ist, wird die Länge
des doppelt brechenden Materials 250 oder 350 mit
der folgenden Gleichung 1 berechnet.
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Gleichung 1
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Hierin
stellt Δn
die Differenz zwischen den Brechungsindizes der langsamen Polarisationsachse und
dem Brechungsindex der schnellen Polarisationsachse dar, "L" steht für die Länge des doppelt brechenden
Materials, "c" steht für die Lichtgeschwindigkeit
und "T" steht für die Bit-Dauer
eines binären
Signals. Ein Signal, das die schnelle und die langsame Polarisationsachse
des doppelt brechenden Materials 250 oder 350 passiert
hat, besitzt eine Form wie in einem Graphen (e) in 5 gezeigt,
entsprechend der Polarisationsachse und der Phasenbeziehung des
Signals.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass das doppelt brechende Material mit
einem Material wie beispielsweise Calcit realisiert werden kann,
vorzugsweise wird das doppelt brechende Material jedoch durch eine
Vorrichtung vom Typ einer optischen Faser realisiert, damit es in
einem Kommunikationssystem mit optischen Fasern verwendet werden
kann. Da eine die Polarisation beibehaltende Faser (polarization maintaining
fiber – PMF)
als eine Art optischer Fasern die Eigenschaft besitzt, die Polarisation
beizubehalten, kann sie als doppelt brechendes Material gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Ein
optisches Signal, das durch das doppelt brechende Material 250 oder 350 hindurchgelangt ist,
wird in einen Polarisator 260 oder 360 eingegeben.
Der Polarisator 260 oder 360 konvertiert ein optisches
Signal, das von dem doppelt brechenden Material 250 oder 350 eingegeben
wurde, in ein duobinäres
Signal oder in ein abwechselndes Vorzeichenumkehrungs-Signal. Die
Eigenschaft eines Signals, das wie oben beschrieben umgewandelt
wurde, wird von der Polarisationsachse des Polarisators 260 oder 360 gesteuert.
Das heißt,
ein duobinäres
Signal wird erzeugt, wenn die Achse des Polarisators mit einer Achse
im 45°-Winkel
zusammenfällt,
wie in einem Graphen (f) in 5 gezeigt,
während
ein abwechselndes Vorzeichenumkehrungs-Signal erzeugt wird, wenn
die Achse des Polarisators einer Achse im 135°-Winkel entspricht, wie in einem
Graphen (g) in 5 gezeigt. 4 zeigt
ein Beispiel einer optischen Übertragungsvorrichtung,
in der die Achse des Polarisators so eingestellt ist, dass sie der
Achse im 135°-Winkel entspricht,
wodurch ein abwechselndes Vorzeichenumkehrungs-Signal erzeugt wird.
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Mit
den in den 3 und 4 gezeigten optischen Übertragungsvorrichtungen
bewirkt die Differenz der Achsenrichtungen des Polarisators, dass
sich die jeweiligen optischen Übertragungsvorrichtungen
in eine duobinäre
oder in eine optische Übertragungsvor richtung
mit abwechselnder Vorzeichenumkehrung umwandeln. Daher kann ein
Polarisator, der eine Achse besitzt, deren eine Richtung variabel
ist, dazu verwendet werden, ein Ausgabesignal je nach Bedarf in
ein duobinäres
oder ein abwechselndes Vorzeichenumkehrungs-Signal umzuwandeln.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel
kann statt der Polarisatoren ein Polarisations-Strahlteiler verwendet
werden. In diesem Fall wird ein duobinäres Signal durch einen Ausgabeanschluss
des Polarisations-Strahlteilers
ausgegeben, und ein abwechselndes Vorzeichenumkehrungs-Signal wird
durch einen anderen Ausgabeanschluss des Polarisations-Strahlteilers
ausgegeben, so dass eine duobinäre Übertragungsvorrichtung/optische Übertragungsvorrichtung
mit abwechselnder Vorzeichenumkehrung realisiert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung und da die duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
einen Phasen-Modulator, ein doppelt brechendes Material und einen
oder mehrere Polarisatoren umfasst, ist die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nicht
von der Vorspannung eines optischen Modulators abhängig. Darüber hinaus
verwendet die duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
kein ternäres Signal
und besitzt damit keine Muster-Abhängigkeit. Schließlich verwendet
die duobinäre
optische Übertragungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung keinen optischen Filter mit schmaler Bandbreite, dessen
Realisierung nicht einfach ist, wie Personen mit gewöhnlicher
Erfahrung auf dem Gebiet der Technik bekannt ist, so dass die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung
kostengünstig
realisiert werden kann.
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Die
zwei Ausgänge
des Polarisations-Strahlteilers können Path-Switching unterzogen werden,
um die Zuverlässigkeit
eines ringförmigen optischen
Kommunikationsnetzwerks zu verbessern.