DE602004006917T2 - Duobinäre optische Übertragungvorrichtung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung unter Verwendung einer duobinären optischen Übertragungstechnik mit dichter Wellenlängenmultiplexierung.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Allgemein verfügt ein optisches Übertragungssystem mit DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing (dichte Wellenlängenmultiplexierung)) über eine hervorragende Kommunikationseffizienz, da es ein optisches Signal mit mehreren Kanälen mit unterschiedlichen Wellenlängen über eine einzige optische Faser übertragen kann. Das DWDM-System kann auch ein optisches Signal ohne Rücksicht auf seine Übertragungsgeschwindigkeit übertragen. Dementsprechend werden die DWDM-Systeme bei überschnellen Internetnetzwerken, deren Datenverkehr eine aufsteigende Tendenz besitzt weitverbreitet verwendet. Neuerdings verwenden Systeme, von denen jedes mehr als hundert Kanäle über eine einzelne optische Faser übertragen kann die DWDM-Technologie.
  • Ferner werden verschiedene Untersuchungen aktiv durchgeführt, um ein System zu entwickeln, welches mehr als zweihundert Kanäle mit 40 Gbps über eine einzelne optische Faser gleichzeitig übertragen kann und somit eine Übertragungsgeschwindigkeit von mehr als 10 Tbps besitzt.
  • Die Vergrößerung der Übertragungskapazität ist jedoch begrenzt auf Grund einer großen Interferenz und Verzerrung zwischen den Kanälen, wenn der Kanalabstand geringer als 50GHz ist und wenn eine Lichtintensität moduliert wird unter Verwendung des konventionellen Non-Return-to-Zero-Verfahrens, welches einem schnellen Anstieg des Datenverkehrs und einer Anforderung für eine Hochgeschwindigkeitsübertragung von Daten mit mehr als 40 Gbps angemessen ist. Die Übertragungsentfernung ist bei einer Hochgeschwindigkeitsübertragung von mehr als 10 Gbps begrenzt, weil eine Gleichstrom-(DC)-Frequenzkomponente eines konventionellen binären NRZ-Übertragungssignals und eine Hochfrequenzkomponentenstreuung während der Modulation eine Nichtlinearität und Streuung verursachen, wenn das binäre NRZ-Übertragungssignal sich in einem optischen Fasermedium ausbreitet.
  • Neuerdings wurde die optische duobinäre Technologie hervorgehoben als eine optische Übertragungstechnologie, die in der Lage ist die Begrenzungsprobleme, die mit der Übertragungsentfernung auf Grund der chromatischen Dispersion verknüpft sind zu überwinden. Ein Hauptvorteil der duobinären Übertragung besteht darin, dass das Übertragungsspektrum im Vergleich zu der allgemeinen binären Übertragung reduziert ist. Bei einem Dispersionsbegrenzungssystem steht eine Übertragungsentfernung in umgekehrten Verhältnis zu den Quadrat der Übertragungsspektrumsbandbreite. Dies bedeutet, dass, wenn das Übertragungsspektrum um die Hälfte reduziert wird, die Übertragungsentfernung um das Vierfache ansteigt. Ferner ist es, da eine Trägerfrequenz bei einem duobinären Übertragungsspektrum unterdrückt wird möglich, die Begrenzung einer optischen Leistungsausgabe zu relaxieren, die durch Brillouin-Streuung erzeugt wird, die in der optischen Faser angeregt wird.
  • 1 stellt ein Beispiel einer Struktur einer konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung dar, 2A und 2C sind Augen-Diagramme eines Ausgabesignals bei den Knoten A, B und C in 1, und 3 stellt einen konventionellen duobinären Vorkodierer dar.
  • Bezogen auf 1 enthält die konventionelle duobinäre optische Übertragungsvorrichtung einen Impulsmustergenerator (PPG) 10, einen Vorkodierer 20, Tiefpassfilter 30 und 31, Modulator-Ansteuerverstärker 40 und 41, eine Laserquelle 50 und einen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator 60. Der Impulsmustergenerator erzeugt ein elektrisches Zweipegel-Impulssignal. Der Vorkodierer 20 kodiert das elektrische Zweipegel-NRZ-Signal. Die Tiefpassfilter 30 und 31 ändern die elektrischen Zweipegel-NRZ-Signale in elektrische Dreipegel-Signale und reduzieren die Bandbreite der Signale. Die Modulator-Ansteuerverstärker 40 und 41 verstärken die elektrischen Drei pegel-NRZ-Signale, um optische Modulatoransteuersignale auszugeben. Die Laserquelle 50 gibt einen Träger aus.
  • Das Zweipegel-Impulssignal, das von dem Impulsmustergenerator 10 erzeugt wird, wird in dem Vorkodierer 20 kodiert und das Zweipegel-Impulssignal an dem Knoten A besitzt ein Augendiagramm, wie es in 2A gezeigt ist. Die binären Zweipegel-Signale, die von dem Vorkodierer 20 ausgegeben werden, werden in die Tiefpassfilter 30 und 31 eingegeben und jeder der Tiefpassfilter 30 und 31 besitzt eine Bandbreite, die etwa ¼ der Taktgeberfrequenz der binären Zweipegel-Signale entspricht. Diese übermäßige Beschränkung bezüglich der Bandbreite verursacht eine Interferenz zwischen Kodes, was somit das binäre Zweipegel-Signal in ein duobinäres Dreipegel-Signal umwandelt. Ein ausgegebenes Augendiagramm des Signals an Knoten B wird, wie in 2B gezeigt dargestellt. Die duobinären Dreipegel-Signale werden in den Modulabr-Ansteuerverstärkern 40 und 41 verstärkt und werden als Signale verwendet, um den Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator 60 zu treiben. Die Phase und die Lichtintensität des Trägers, die von der Laserquelle 50 ausgegeben werden, werden durch das Treibersignal des Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulators 60 moduliert, so dass der Modulator 60 ein duobinäres optisches Zweipegel-Signal ausgibt, das von dem Träger moduliert wurde. 2C zeigt ein Augendiagramm an Knoten C. In 1 stellt Ǭ das Wechselrichtersignal von Q dar. Die Signale Q und Ǭ werden in die positiven und negativen Elektroden des Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator 60 eingegeben, der eine Doppelelektrodenstruktur besitzt.
  • Die Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulatoren so, wie sie oben beschrieben sind, können in zwei Arten mit einer Z-Schnitt-Struktur und einer X-Schnitt-Struktur eingeteilt werden. Bei einem zweiarmigen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator mit einer Z-Schnitt-Struktur schließt jeder Arm einen elektrischen Tiefpassfilter 30 oder 31 und einen Modulator-Ansteuerverstärker 40 oder 41 ein, wodurch ermöglicht wird, dass ein etektrisches Dreipegel-Signal auf jeden Arm angelegt wird. Auch wenn es nicht gezeigt ist, schließt bei einem einarmigen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator mit einer X-Schnitt-Struktur jeder Arm einen elektrischen Tiefpassfilter und einen Modulator-Ansteuerverstärker ein, wodurch es ermöglicht wird, dass ein elektrisches Dreipegel-Signal auf den einen Arm angelegt wird.
  • 3 stellt eine Struktur eines duobinären Vorkodierers dar, der bei einer konventionellen duobinären optischen Übertragungseinrichtung verwendet wird.
  • Wie in 3 gezeigt, besitzt der konventionelle Vorkodierer eine Struktur, die ein EXKLUSIV-ODER (XOR)-Gatter 11 und eine Zeitverzögerungseinheit 12 zur Verzögerung eines Ausgabesignals von dem XOR-Gatter um ein Datenbit einschließt.
  • In dem Fall eines Hochgeschwindigkeits-Datensignals jedoch verfügt das XOR-Gatter über eine Zeitverzögerung von zumindest einem Datenbit in sich selbst, und bewirkt damit, dass es schwierig ist den konventionellen duobinären Vorkodierer herzustellen. Ferner besitzt bei der Erzeugung des Dreipegel-Datensignals durch den elektrischen Tiefpassfilter eine pseudostatistische Bitfolge (PRBS) einen großen Einfluss. Da eine Vergrößerung in der Länge einer pseudostatistische Bitfolge eintritt, wird eine Verschlechterung der Übertragungseigenschaften größer und bewirkt, dass es sehr schwierig ist, das System zu realisieren.
  • Ein Verfahren zur Erzeugung eines duobinären Signals, das in EP-A-0 825 733 offengelegt ist, verwendet optische Modulatoren, um individuell die Intensität und die Phase einer Trägerwelle zu modulieren, wobei die Phasenmodulierung des intensitätsmodulierten Signals durch Verzögerung eines Signals durchgeführt wird, das durch einen Vorkodierer kodiert wird. Eine Ausführung verwendet anstatt des Vorkodierers ein D-Flip-Flop in Kombination mit einem Zähler, welcher die Pulse eines Zeitgebersignals zählt.
  • EP-A-1 416 654 ist ein Dokument, das auf Grund seines späteren Publikationsdatums unter die Bedingungen des Artikels 54 (3) und (4) EPC fällt und ist deshalb nur relevant bezüglich der Frage der Neuheit der vorliegenden Anmeldung. Das Dokument legt eine duobinäre optische Übertragungseinrichtung offen, die eine Lichtquelle, welche einen optischen Träger ausgibt, einen Abschnitt zum Erzeugen eines optischen NRZ-Signals, der ein NRZ-Signal empfängt und den optischen Träger in ein optisches NRZ-Signal entsprechend dem elektrischen NRZ-Signal moduliert und einen Abschnitt zum Erzeugen eines optischen duobinären NRZ-Signals einschließt, der das elektrische NRZ-Signal empfängt und das optische NRZ-Signal in ein optisches duobinäres Signal modu liert, wobei der letztere Abschnitt einen Vorverstärker einschließt, um das elektrische NRZ-Signal zu kodieren.
  • Das Dokument mit dem Titel "Ultrahigh-speed long-distance TDM and WDM solition transmission technologies" von M.Nakazawa et al. (IEEE Journal of selected topics in Quantum Electronics, IEEE Service Center, US, Band 6, Nr. 2, März 2000, S. 363-395) legt offen, wie man einen Dunkelsolitonzug unter Verwendung von "UND"- und T-Flip-Flop-Schaltungen und eines Gegentakt-LN-Intensitätmodulators aus dem Signal eines Impulsmustergenerators und seiner Taktgeberdaten erzeugt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung überwindet dementsprechend die oben erwähnten Probleme, welche dem Stand der Technik innewohnen. Die vorliegende Erfindung liefert eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung mit Übertragungseigenschaften, welche durch die pseudostatistischen Bitfolgen (PRBS) nicht beeinflusst werden.
  • Die vorliegende Erfindung liefert auch eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung, welche eine gesteigerte Störsicherheit gegen eine Wellenlängenstreuung besitzt, ohne die Verwendung eines existierenden Rückkopplungs-Vorkodierers und eines elektrischen Tiefpassfilters.
  • Um die vorliegende Erfindung zu vervollständigen, wird eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung geliefert, die umfasst: eine Lichtquelle zum Ausgeben eines optischen Trägers; eine erste Ansteuerverstärkereinheit, um das wenigstens eine elektrische NRZ-Signal zu empfangen, zu verstärken und dann mindestens ein elektrisches NRZ-Signal auszugeben; einen optischen Intensitätsmodulator zur Modulierung der Intensität des optischen Trägers entsprechend einem Treibersignal, das von der ersten Ansteuerverstärkereinheit eingegeben wird; ein T-Flip-Flop, das eine Gruppe von "1" an ungeradzahligen oder geradzahligen Positionen in der Sequenz von dem elektrischen NRZ-Signal trennt; eine zweite Ansteuerverstärkereinheit, um das wenigstens eine Signal, das von dem T-Flip-Flop ausgegeben wird zu verstärken und auszugeben; und einen optischen Phasenmodulator, um die Phase des optischen NRZ-Signals zu modulieren in Übereinstimmung mit wenigstens einem Treibersignal, das von der zweiten Ansteuerverstärkereinheit übertragen wird.
  • Es ist bevorzugt, dass sowohl der optischen Intensitätsmodulator als auch der optische Phasenmodulator einen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Modulator umfasst.
  • Mehr bevorzugt kann der Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Modulator ein zweiarmiger Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Modulator mit Z-Schnitt oder ein einarmiger Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Modulator mit X-Schnitt sein. In dem Fall, bei dem der Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Modulator ein zweiarmiger Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Modulator mit Z-Schnitt ist, schließt jeder der ersten und zweiten Ansteuerverstärkereinheiten ein Paar von Ansteuerverstärkern ein, von denen jeder das elektrische NRZ-Signal, das in ihn selbst eingegeben wird verstärkt.
  • Noch mehr bevorzugt besitzt die Gruppe von "1" an ungeradzahligen Positionen in der Sequenz und die Gruppe von "1" an geradzahligen Positionen in der Sequenz, welche durch das elektrische NRZ-Signal getrennt worden sind eine Phasendifferenz von "π" zueinander.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Das Obige und andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher, welche im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, bei welchen:
  • 1 ein Blockdiagramm ist, welches eine Struktur einer konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung zeigt;
  • 2A bis 2C Augendiagramme von ausgegebenen Signal an den Knoten A, B und C in 1 sind;
  • 3 ein Beispiel der Struktur eines duobinären Vorkodierers darstellt, der bei einer konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung angewandt wird;
  • 4 ein Blockdiagramm ist, welches einen Aufbau einer duobinären optischen Übertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 Formen von Signalen an den Knoten O, P und T in 4 darstellt; und
  • 6A und 6B Augendiagramme von ausgegebenen Signalen an den Knoten O und P in 4 sind.
  • 7 ein Überblick über ein Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen. In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird eine detaillierte Beschreibung von bekannten Funktionen und Anordnungen, die hier enthalten sind übergangen, wenn sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung verschleiern.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer duobinären optischen Übertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Auch wenn ein Aufbau, der einen zweiarmigen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator mit Z-Schnitt verwendet bei der vorliegenden Ausführung beschrieben wird, ist es von Personen mit normalen Technikkenntnissen einzusehen, dass eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einen einarmigen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator mit Z-Schnitt verwenden kann. Ferner kann man einsehen, dass jeder Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator nicht nur die Intensität, sondern auch die Phase des Lichts modulieren kann, auch wenn die Beschreibung der vorliegenden Erfindung gegeben werden wird basierend darauf, dass jeder Abschnitt der Vorrichtung einen Licht-Intensitäts-Modulator oder einen Modulator der optischen Phase besitzt, um das Verständnis der Funktion des Modulators zu erleichtern.
  • Mit Bezug auf 4 enthält die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung: eine Lichtquelle LD 50, die einen optischen Träger ausgibt; einen Erzeugungsabschnitt 100 eines optischen NRZ-Signals, der ein elektrisches NRZ-Signal empfängt, den optischen Träger in ein optisches NRZ-Signal entsprechend dem elektrischen NRZ-Signal moduliert und das optische NRZ-Signal ausgibt; und einen Erzeugungsabschnitt 200 eines duobinären optischen Signals, der das elektrische NRZ-Signal empfängt und das optische NRZ-Signal in ein duobinäres optisches Signal moduliert.
  • Die Lichtquelle erzeugt den optischen Träger und gibt ihn aus. Die Lichtquelle kann durch eine Laserdiode (LD) realisiert werden.
  • Der Erzeugungsabschnitt 100 eines optischen NRZ-Signals enthält: ein Paar von ersten Modulator-Ansteuerverstärkern 110 und 111, welche das elektrische NRZ-Signal verstärken und ausgeben, das durch eine Vorrichtung wie einem Impulsmustergenerator (PPG) zur Erzeugung eines elektrischen Zweipegel-Pulssignals erzeugt wird; und einen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Intensitätsmodulator 120, der die Intensität des optischen Trägers entsprechend der Treibersignale moduliert, die von den ersten Modulator-Ansteuerverstärkern 110 und 111 eingegeben werden.
  • Der Erzeugungsabschnitt 200 eines duobinären optischen Signals enthält: ein T-Flip-Flop 210, das eine Gruppe von "1" an ungeradzahligen Positionen (oder geradzahligen Positionen) in der Sequenz von dem eingegebenen elektrischen NRZ-Signal trennt; ein Paar von zweiten Modulator-Ansteuerverstärkern 210 und 211, welche das von dem T-Flip-Flop 210 ausgegebene Signal verstärkt und ausgibt; und einen Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Phasenmodulator 230, der die Phase des optischen NRZ-Signals entsprechend der Treibersignale moduliert, die von den zweiten Modulator-Ansteuerverstärkern 220 und 221 eingegeben wurden.
  • Im Folgenden wird die Funktion der duobinären optischen Übertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, welche den oben beschriebenen Aufbau besitzt beschrieben.
  • Wieder bezogen auf 4 wird ein elektrisches NRZ-Signal, das in einem Impulsmustergenerator (PPG) erzeugt wird durch ein Paar von ersten Modulator-Ansteuerverstärkern 110 und 111 verstärkt und als Treibersignale für den Modulator 120 ausgegeben. In Übereinstimmung mit den Modulatortreibersignalen, die in die Modulationsanschlussstellen RF des optischen Intensitätsmodulators 120 eingegeben werden, moduliert der optische Intensitätsmodulator 120 die Lichtintensität des Trägers, der von der Laserquelle 50 ausgegeben wird und gibt das modulierte Signal an Knoten O aus. 6A ist ein Augendiagramm an Knoten O von 4, was ein Augendiagramm des Ausgabesignals des optischen Intensitätsmodulators 120 bedeutet und sagt aus, dass ein allgemeines optisches NRZ-Signal von dem optischen Intensitätsmodulator 120 erzeugt und ausgegeben wird. Das auf diese Weise erzeugte optische NRZ-Signal wird in den Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Phasenmodulator in dem Erzeugungsabschnitt für das duobinäre optische Signal eingegeben.
  • Dann trennt das T-Flip-Flop 210 in dem Erzeugungsabschnitt für das duobinäre optische Signal eine Gruppe von "1" an ungeradzahligen Positionen (oder geradzahligen Positionen) in der Sequenz von dem eingegebenen elektrischen NRZ-Signal (NRZ-Daten in 5), das in dem Impulsmustergenerator erzeugt wurde. Die Ausgabe des T-Flip-Flops 210 ist als Signal T in 5 gezeigt. Die Ausgabe des T-Flip-Flops 210 wird durch das Paar von zweiten Modulator-Ansteuerverstärkern 210 und 211 verstärkt und wird dann in die RF-Modulationsanschlussstellen des Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Phasenmodulators 230 eingegeben. In Übereinstimmung mit den Modulatortreibersignalen, welches Ausgabesignale der zweiten Modulator-Ansteuerverstärker 210 und 211 sind, moduliert der Mach-Zehnder-Interferometer-Licht-Phasenmodulator 230 die Phase des optischen NRZ-Signals, das von dem optischen Intensitätsmodulator 120 in den Erzeugungsabschnitt 100 eines optischen NRZ-Signals eingegeben wird und gibt das phasenmodulierte Signal an Knoten P aus. Das phasenmodulierte Signal, das von dem optischen Phasenmodulator 230 ausgegeben wird, besitzt eine Wellenform, wie sie von Signal P in 5 gezeigt wird.
  • Das heißt der optische Phasenmodulator 230 ermöglicht es der Gruppe von "1" in ungeraden Positionen in der Sequenz und der Gruppe von "1" in geraden Positionen in der Sequenz Phasen zu besitzen, die voneinander unterschiedlich sind. 6B ist ein Augendiagramm an Knoten P in 4, was ein Augendiagramm des Ausgabesignals des optischen Phasenmodulators 230 bedeutet und zeigt, dass ein duobinäres optisches Signal von dem optischen Phasenmodulator 230 erzeugt wird.
  • Über den oben beschriebenen Prozess kann ein duobinäres optisches Signal erzeugt werden, ohne die Verwendung eines elektrischen Tiefpassfilters. Deshalb kann nicht nur die Schwierigkeit bei der Herstellung eines duobinären Vorkodierers, die von der Zeitverzögerung von zumindest einem Datenbit von einem Hochgeschwindigkeits-Datensignal in einem EXKLUSIV-ODER-Gatter selbst sondern auch die Signalverzerrung während der Umwandlung des elektrischen Zweipegel-Signal in das elektrische Dreipegel-Signal minimiert werden. Ferner besitzt das duobinäre optische Signal, das entsprechend der vorliegenden Erfindung erzeugt wird eine Störsicherheit gegen die Dispersion einer optischen Faser, die durch das Extinktionsverhältnis und den Chirp des NRZ-Signals bestimmt wird, das in dem optischen Intensitätsmodulator 120 in dem Erzeugungsabschnitt 100 des optischen NRZ-Signals erzeugt wird. Deshalb werden optimales Extinktionsverhältnis und Chirp unter Betrachtung der Eigenschaften des optischen Intensitätsmodulators bestimmt.
  • Wie oben beschrieben besitzt die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Phasenüberschneidungscharakteristik ohne die Verwendung eines existierenden Rückkopplungs-Vorkodierers und eines elektrischen Tiefpassfilters und eliminiert damit den Einfluss einer pseudostatistischen Bitfolge. Ferner kann die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Übertragungssystem realisieren mit einer erhöhten Störsicherheit gegen eine Dispersion einer optischen Faser und kann somit die Übertragungsentfernung und die Übertragungsgeschwindigkeit eines optischen Signals erhöhen.
  • Zusätzlich zeigt 7 eine Übersicht über ein Verfahren für eine duobinäre optische Übertragung, welches die Schritte umfasst:
    • (a) Ausgabe einer Lichtquelle als einem optischen Träger (Schritt 710);
    • (b) Empfang eines elektrischen NRZ-Signals und Modellierung des optischen Trägers von der Lichtquelle in ein optisches NRZ-Signal entsprechend dem elektrischen NRZ- Signal durch die Lieferung eines Erzeugungsabschnitts eines optischen Non-Retum-to-Zero-(NRZ)-Signals (Schritt 720); und
    • (c) Empfang eines elektrischen NRZ-Signals und Modulierung des optischen NRZ-Signals in ein duobinäres optisches Signal durch einen Erzeugungsabschnitt eines duobinären optischen Signals (Schritt 730).
  • Es sollte festgestellt werden, dass im Zusammenhang mit einer möglichen Struktur, die in 4 gezeigt ist der Erzeugungsabschnitt des optischen Signals in Schritt (b) eingerichtet ist für einen Empfang des elektrischen NRZ-Signals von einem Impulsmustergenerator ohne die Verwendung eines Vorkodierers zur Kodierung und ohne einen optischen NRZ-Signalgenerator, der elektrische Tiefpassfilter verwendet, um das elektrische NRZ-Signal zu empfangen. Wie im Vorausgehenden diskutiert, reduziert die Entfernung des elektrischen Tiefpassfilters, der bei dem Stand der Technik benötigt wird eine Signalverzerrung während der Umwandlung des elektrischen Zweipegel-Signals in das elektrische Dreipegel-Signal, um die Bandbreite zu reduzieren, so dass eine duobinäre optische Übertragung mit Übertragungseigenschaften stattfindet, die nicht durch eine pseudostatistische Bitfolge (PRBS) beeinflusst wird.
  • Auch wenn die Erfindung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungen von ihr gezeigt und beschrieben wird, so ist es von Fachleuten einzusehen, dass verschiedene Änderungen bezüglich Form und Details dabei durchgeführt werden können, ohne von dem Rahmen der Erfindung, wie er in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist abzuweichen.

Claims (13)

  1. Duobinäre optische Sendevorrichtung, die umfasst: eine Lichtquelle (50) zum Ausgeben eines optischen Trägers; einen Abschnitt (100) zum Erzeugen eines optischen NRZ (Non-Return to Zero)-Signals, der ein elektrisches NRZ-Signal empfängt und den optischen Träger von der Lichtquelle (50) gemäß dem elektrischen NRZ-Signal zu einem optischen NRZ-Signal moduliert; und einen Abschnitt (200) zum Erzeugen eines duobinären optischen Signals, der das elektrische NRZ-Signal empfängt und das optische NRZ-Signal zu einem duobinären optischen Signal moduliert, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (200) zum Erzeugen eines duobinären optischen Signals umfasst: ein T-Flip-Flop (210), das ungeradzahlige oder geradzahlige Positionen einer Gruppe von Bits in dem eingegebenen elektrischen NRZ-Signal trennt, ein Paar zweiter Modulator-Ansteuerverstärker (220, 221), die das Signal von dem T-Flip-Flop (210) verstärken und ausgeben, und einen zweiten Interferenz-Lichtmodulator (230), der eine Phase des optischen NRZ-Signals gemäß Ansteuersignalen von dem Paar zweiter Modulator-Ansteuerverstärker (220, 221) moduliert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (50) eine Laserdiode umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Abschnitt (100) zum Erzeugen eines optischen NRZ-Signals ein Paar erster Modulator-Ansteuerverstärker (110, 111), die das elektrische NRZ-Signal verstärken und ausgeben, und einen ersten Interferometer-Lichtmodulator (120) umfasst, der eine Intensität des optischen Trägers gemäß Ansteuersignalen moduliert, die von dem Paar erster Modulator-Ansteuerverstärker (110, 111) eingegeben werden.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abschnitt (100) zum Erzeugen eines optischen NRZ-Signals so eingerichtet ist, das er das elektrische NRZ-Signal von einem Impulsmuster-Generator empfängt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung keinen Vorkodierer zum Kodieren des von dem Impulsmuster-Generator empfangenen elektrischen NRZ-Signals erfordert.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der erste und/oder der zweite Interferometer-Lichtmodulator (120, 230) einen Mach-Zehnder-Interferenz-Licht-Phasenmodulator umfasst.
  7. Duobinäre optische Sendevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Mach-Zehnder-Interferenz-Lichtmodulator ein zweiarmiger Mach-Zehnder-Interferometer-Lichtmodulator mit Z-Schnitt ist.
  8. Duobinäre optische Sendevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Mach-Zehnder-Interferenz-Lichtmodulator ein einarmiger Mach-Zehnder-Interferometer-Lichtmodulator mit X-Schnitt ist.
  9. Duobinäre optische Sendevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das T-Flip-Flop (210) so konfiguriert ist, dass die Gruppe von „1" an ungeradzahligen Positionen in der Sequenz und die Gruppe von „1" an geradzahligen Positionen in der Sequenz, die jeweils aus dem elektrischen NRZ-Signal getrennt worden sind, eine Phasendifferenz von „π" zueinander haben.
  10. Verfahren zum duobinären optischen Senden, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Ausgeben von Licht von einer Lichtquelle (50) als einen optischen Träger; (b) Empfangen eines elektrischen NRZ-Signals und Modulieren des optischen Trägers von der Lichtquelle zu einem optischen NRZ-Signal gemäß dem elektrischen NRZ-Signal durch Bereitstellen eines Abschnitts (100) zum Erzeugen eines optischen NRZ-Signals; und (c) Empfangen des elektrischen NRZ-Signals und Modulieren des optischen NRZ-Signals zu einem duobinären optischen Signal mit einem Abschnitt (200) zum Erzeugen eines duobinären optischen Signals, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Trennen einer Gruppe von Bits in dem eingegebenen elektrischen NRZ-Signal nach ungeradzahligen oder geradzahligen Positionen unter Verwendung eines T-Flip-Flops (210), Verstärken und Ausgeben des Signals von dem T-Flip-Flop (210) unter Verwendung eines Paars zweiter Modulator-Ansteuerverstärker (220, 221); und Modulieren einer Phase des optischen NRZ-Signals gemäß Ansteuersignalen von dem Paar zweiter Modulator-Ansteuerverstärker (220, 221) unter Verwendung eines zweiten Interferenz-Lichtmodulators (230).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Lichtquelle (50) eine Laserdiode umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Abschnitt (100) zum Erzeugen des optischen NRZ-Signals ein Paar erster Modulator-Ansteuerverstärker (110, 111) zum Verstärken und Ausgeben des elektrischen NRZ-Signals, und einen ersten Interferometer-Lichtmodulator (120) umfasst, der eine Intensität des optischen Trägers gemäß Ansteuersignalen moduliert, die von dem Paar erster Modulator-Ansteuerverstärker (110, 111) eingegeben werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Interferometer-Lichtmodulator (120) einen Mach-Zehnder-Interferenz-Licht-Phasenmodulator umfasst.
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