DE60210965T2

DE60210965T2 - Erzeugung eines gezielten catv signals mit einem ungekühlten laser

Info

Publication number: DE60210965T2
Application number: DE60210965T
Authority: DE
Inventors: Marcel F.C. Schemmann; Venkatesh Mutalik
Original assignee: Broadband Royalty Corp
Current assignee: Arris Solutions LLC
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2022-06-29
Also published as: EP1662679B1; EP1662679A1; JP4146794B2; US7433598B2; ATE324742T1; ES2260446T3; EP1400102A2; ATE477627T1; WO2003003705A3; DE60237320D1; JP2004533794A; DE60210965D1; US20030005467A1; WO2003003705A2; KR20040078045A; CN1520651A; EP1400102B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gezielte Signale sowie ein Verfahren zum Erzeugen und Verwenden derselben in einem Kabelfernseh-(CATV)-Verteilersystem.
Ein Kabelfernseh-(CATV)-Verteilersystem überträgt ein ungezieltes Signal und ein gezieltes Signal. Während das ungezielte Signal zu sämtlichen Endverbrauchern übertragen werden soll, soll das gezielte Signal gezielt zu einer kleinen Gruppe von Endverbrauchern übertragen werden. Das ungezielte Signal wird von einem Mastende zu einer Zentralstelle übertragen. Das gezielte Signal wird in der Zentralstelle erzeugt. Ein Transmitter an der Zentralstelle überträgt das mit dem ungezielten Signal kombinierte gezielte Signal an einen CATV-Knoten. Bedauerlicherweise ist der Transmitter an der Zentralstelle teuer. Zusätzlich ist entstehen Kosten bei der Erzeugung des gezielten Signals. Entsprechend besteht ein Bedarf, die Kosten zu verringern, die im Zusammenhang mit der Erzeugung des gezielten Signals in einer Zentralstelle eines CATV-Verteilersystems und der Übertragung desselben stehen.
Die WO 00/64087 A1 beschreibt eine bidirektionale Architektur eines DWDM-Kabelfernsehnetzwerks, bei der optisches Multiplexen zusammen mit RF-Multiplexen zum Einsatz kommt, um die Effizienz des Umkehrpfades dieser bidirektionalen Architektur zu erhöhen.
Die EP 0 695 092 A1 beschreibt ein Kommunikationsnetzwerk zum Übertragen von Kommunikationssignalen über einen ersten Kommunikationspfad stromabwärts zu einer Vielzahl von Endverbrauchergeräten, die mit diesem verbunden sind. Ferner ist die Verwendung von kostengünstigen ungekühlten Lasern in einer stromaufwärtigen Übertragung eines Kommunikationsnetzwerks zum Vorsehen von breitbandigen Zweiwege-Kommunikationen beschrieben.
Die WO 00/72481 A1 beschreibt eine optische Kommunikation mit einer Vorkompensation der Verzerrung ungeradzahliger Ordnung, wobei ein In-Line-Vorkompensationsschaltkreis ein elektronisches Informationssignal vor der Verwendung des Signals zur Modulierung des Laserstrahls verzerrt, um solche Verzerrungen zu kompensieren, die aus der Übertragung des resultierenden optischen Signals über eine Glasfaser herrühren.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Kabelfernseh-(CAN)-Verteilersystem vor, das einen ungekühlten Laser aufweist, welcher zur Erzeugung eines gezielten optischen Signals ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Kabel-TV-(CATV)-Verteilersystem vor mit:

– einem ungekühlten Laser, der zur Erzeugung eines gezielten optischen Signals ausgebildet ist; und
– einem Opto-Koppler an einer Zentralstelle, wobei der Opto-Koppler für den Empfang von sowohl einem ungezielten optischen Signal als auch dem gezielten optischen Signal und ferner zum Kombinieren des gezielten optischen Signals mit dem ungezielten optischen Signal ausgebildet ist, um ein optisches Composite-Signal zu erzeugen.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Bilden eines Kabelfernseh-(CATV)-Verteilersystems vor, das das Vorsehen eines ungekühlten Lasers aufweist, der zur Erzeugung eines gezielten optischen Signals ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Bilden eines Kabel-TV-(CATV)-Verteilersystems vor, mit den Schritten:

– Vorsehen eines ungekühlten Lasers, der zur Erzeugung eines gezielten optischen Signals ausgebildet ist;
– Vorsehen eines Opto-Kopplers an einer Zentralstelle, wobei der Opto-Koppler für den Empfang sowohl eines ungezielten optischen Signals als auch des gezielten optischen Signals und ferner zum Kombinieren des gezielten optischen Signals mit dem ungezielten optischen Signal ausgebildet ist, um ein optisches Composite-Signal zu erzeugen.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zur Verwendung eines Kabelfernseh-(CATV)-Verteilersystems vor, das das Erzeugen eines gezielten optischen Signals durch einen ungekühlten Laser aufweist.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zur Verwendung eines Kabel-TV-(CATV)-Verteilersystems vor, mit den Schritten:

– Erzeugen eines gezielten optischen Signals durch einen ungekühlten Laser mit einer gezielten Verzerrung bei einer oder mehreren Frequenzen innerhalb des gezielten optischen Signals, wobei die gezielte Verzerrung eine Verzerrung zweiter Ordnung und/oder eine Verzerrung dritter Ordnung umfasst, und wobei die gezielte Verzerrung bei jeder Frequenz der einen oder mehreren Frequenzen innerhalb einer Bandbreite eines ungezielten optischen Signals liegt;
– Umwandeln des gezielten optischen Signals in ein modifiziertes gezieltes optisches Signal, bei dem die gezielte Verzerrung auf eine Geräuschpegeltoleranz des ungezielten optischen Signals verringert worden ist, und wobei das Umwandeln durch einen Linearisierungsschaltkreis erreicht wird;
– Empfangen des ungezielten optischen Signals und des modifizierten gezielten optischen Signals durch eine Opto-Koppler an einer Zentralstelle; und
– Erzeugen eines optischen Composite-Signals durch den Opto-Koppler, in dem das modifizierte gezielte optische Signal mit dem ungezielten optischen Signals kombiniert wird.

Die vorliegende Erfindung verringert die Kosten, die im Zusammenhang mit der Erzeugung eines gezielten Signals in einer Zentralstelle eines CATV-Verteilersystems und der Übertragung desselben stehen.
1 ist ein Blockdiagramm eines Kabelfernseh(CATV)-Verteilersystems entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, das die Erzeugung eines gezielten Signals durch einen ungekühlten Laser umfasst.
2 ist ein Blockdiagramm eines Kabelfernseh(CATV)-Verteilersystems entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, das die Erzeugung eines gezielten Signals durch einen ungekühlten Laser umfasst.
3 stellt die 1 dar, bei der die Frequenzverzerrung innerhalb des erzeugten gezielten Signals durch einen Linearisierungsschaltkreis verringert oder eliminiert ist, und zwar entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
4 stellt eine Ausführungsform des Linearisierungsschaltkreises der 3 dar.
5 ist ein Blockdiagramm eines Kabelfernseh(CATV)-Verteilersystems entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, das die Erzeugung eines gezielten Signals durch einen ungekühlten Laser umfasst.
6 stellt ein repräsentatives Frequenzband eines ungezielten Signals und ein repräsentatives Frequenzband eines gezielten Signals entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
7 stellt Frequenzbänder eines verteilten ungezielten Signals und Frequenzbänder eines verteilten gezielten Signals entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
1 ist ein Blockdiagramm eines Kabelfernseh-(CATV)-Verteilersystems 10 entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das CATV-Verteilersystem 10 umfasst einen Opto-Koppler 16 an einer CATV-Zentralstelle 14, wobei der Opto-Koppler 16 ein ungezieltes optisches Signal 13 mit einem gezielten optischen Signal 19 kombiniert, um ein optisches Composite-Signal 20 zu bilden. Der Optokoppler 1b weist eine beliebige dem Fachmann bekannte Vorrichtung auf zum Kombinieren einer Vielzahl optischer Signale zu einem optischen Composite-Signal (beispielsweise eine Wellenlängen-Multiplex(WDM)-Vorrichtung). Das optische Composite-Signal 20 wird zu einem CATV-Knoten 24 übertragen, der das optische Composite-Signal 20 in ein elektrisches Composite-Signal 42 umwandelt, welches zu einer Datenstelle, beispielsweise unter anderem zu einem Digitalempfänger, übertragen wird. Obwohl die 1 eine CATV-Zentralstelle 14 zeigt, so kann das CATV-Verteilersystem 10 eine Vielzahl solcher CATV-Zentralstellen 14 umfassen. Obwohl die 1 einen CATV-Knoten 24 zeigt, kann auf ähnliche Weise das CATV-Verteilersystem 10 eine Vielzahl solcher CATV-Knoten 24 umfassen, die mit jeder CATV-Zentralstelle 14 gekoppelt sind.
In 1 wird das ungezielte optische Signal 13 über ein optisches Netzwerk 81 von einer Senderquelle 12 zu der Zentralstelle 14 übertragen. Das optische Netzwerk 81 weist verschiedene Arten von optischen Lichtleitern mit verschiedenen Längen auf, beispielsweise unter anderem Signalmodusfasern und dispersionsversetzte Fasern. Das optische Netzwerk 81 kann ebenso einen mit Erbium dotierten Faserverstärker (EDFA) und einen optischen Halbleiterverstärker (SOA), einen dichten Wellenlängen-Multiplexer (DWDM) oder andere ähnliche optische Vorrichtungen aufweisen. Das ungezielte optische Signal 13 breitet sich mit einer Trägerwellenlänge von beispielsweise unter anderem 1550 Nanometer (nm) aus und wird über eine Frequenzbandbreite von beispielsweise unter anderem 50 bis 550 MHz moduliert. Es gibt alternative Wege zum Erzeugen des ungezielten optischen Signals 13 in der Sendequelle 12. Als erste Alternative kann das ungezielte optische Signal 13 ein extern moduliertes Signal sein. Ein Beispiel eines extern modulierten Signals besteht in einem von einem Laser erzeugten Signal, welches durch einen externen Modulator verläuft, welcher das Signal moduliert. Als zweite Alternative kann das ungezielte optische Signal 13 ein direkt moduliertes Signal sein. Ein Beispiel eines direkt modulierten Signals umfasst die Modulation des Lasers, so dass das von dem Laser er zeugte Signal bereits bei seiner Erzeugung moduliert wird. Ein extern moduliertes Signal und ein direkt moduliertes Signal können jeweils von einem Mastende erzeugt und zu der Zentralstelle 14 über einen Lichtleiter übertragen werden. Als dritte Alternative kann das ungezielte optische Signal 13 direkt von einer lokalen Satellitenquelle in die Zentralstelle 14 eingespeist werden, ohne dass bei der Übertragung Lichtleiter verwendet werden.
1 zeigt eine gezielte Quelle 18, die das gezielte optische Signal 19 erzeugt und die das gezielte optische Signal 19 zu dem Opto-Koppler 16 überträgt, wobei sich der Opto-Koppler 16 in der Zentralstelle 14 befindet. Obwohl die gezielte Quelle 18 in 1 als in der Zentralstelle 14 sich befindend gezeigt ist, so kann die gezielte Quelle 18 sich außerhalb der Zentralstelle 14 befinden, so dass das gezielte optische Signal 19 von einer externen gezielten Quelle 18 zu der Zentralstelle 14 geleitet wird.
Die gezielte Quelle 18 ist ein ungekühlter Laser, der das gezielte optische Signal 19 mit einer Trägerwellenlänge von beispielsweise unter anderem 1310 Nanometer erzeugt und über eine Frequenzbandbreite von beispielsweise unter anderem 570 bis 870 MHz moduliert. Allgemein besitzt das gezielte optische Signal 19 und das ungezielte optische Signal 13 unterschiedliche Trägerwellenlängen. Der ungekühlte Laser ist ein Laser ohne speziellem Kühlgerät, der Wärme in die Umgebung ausstrahlt. Der ungekühlte Laser kann unter anderem einen Laser mit verteilte Rückkoppelung (DFB-Laser) oder einen oberflächenemittierenden Laser mit vertikaler Kavität (VCSEL-Laser) umfassen. Der ungekühlte Laser der vorliegenden Erfindung ist kostengünstig und gestattet die Verwendung des Opto-Kopplers 16, der ebenso kostengünstig ist. Auf diese Weise werden im Wesentlichen durch die Verwendung des ungekühlten Lasers im Vergleich zu einem relativ teuren Transmitter an der Zentralstelle 14, wobei solch ein teurer Transmitter herkömmlich im Stand der Technik verwendet wird, Kosten verringert.
Das optische Composite-Signal 20, das über ein optisches Netzwerk 82 zu dem Knoten 24 übertragen wird, wird von einem optischen Demultiplexer 30 an dem Knoten 24 empfangen. Das optische Netzwerk 82 ist ähnlich dem optischen Netzwerk 81, wie voranstehend beschrieben wurde. Der optische Demultiplexer 30 teilt das optische Composite-Signal 20 in ein gezieltes optisches Signal 32 (äquivalent zu dem gezielten optischen Signal 19) und ein ungezieltes optisches Signal 31 (äquivalent zu dem ungezielten optischen Signal 13). Der optische Demultiplexer 30 weist eine beliebige dem Fachmann bekannte Vorrichtung auf, die ein optisches Composite- Signal in eine Vielzahl von optischen Signalen aufteilt (beispielsweise eine WDM-Vorrichtung).
Der Knoten 24 weist ferner einen ungezielten Empfänger 34, einen gezielten Empfänger 35 und einen elektrischen Koppler bzw. Elektro-Koppler 40 auf. Der ungezielte Empfänger 34 empfängt das ungezielte optische Signal 31 und wandelt das ungezielte optische Signal 31 in ein ungezieltes elektrisches Signal 37 um. Der gezielte Empfänger 35 empfängt das gezielte optische Signal 32 und wandelt das gezielte optische Signal 32 in ein gezieltes elektrisches Signal 38 um. Der elektrische Koppler 40 kombiniert das gezielte elektrische Signal 38 mit dem ungezielten elektrischen Signal 37, um das elektrische Composite-Signal 42 zu erzeugen. Der elektrische Koppler 40 weist eine beliebige dem Fachmann bekannte Vorrichtung auf, die eine Vielzahl von elektrischen Signalen zu einem elektrischen Composite-Signal kombiniert (beispielsweise ein "Combine Diplex").
6 stellt eine repräsentative Frequenzbandbreite des ungezielten Signals von 50 bis 550 MHz dar, das dem ungezielten optischen Signal 13 oder dem äquivalenten ungezielten optischen Signal 31 zugeordnet ist. Andere Beispiele von Frequenzbandbreiten des ungezielten Signals umfassen unter anderem 50 bis 750 MHz, 50 bis 1000 MHz, etc. Die 6 stellt ebenso eine repräsentative Frequenzbandbreite des gezielten Signals von 570 bis 870 MHz dar, das dem gezielten optischen Signal 19 oder dem äquivalenten gezielten optischen Signal 32 zugeordnet ist. Andere Frequenzbandbreiten des gezielten Signals können ebenso benutzt werden. Während die 6 ein Frequenzband des gezielten Signals zeigt, das frequenzmäßig höher liegt als das Frequenzband des ungezielten Signals, so kann das Frequenzband des gezielten Signals frequenzmäßig niedriger liegen als das Frequenzband des ungezielten Signals. Während in 6 keine Frequenzbänder des gezielten und des ungezielten Signals gezeigt sind, die sich überschneiden, so können die Frequenzbänder des gezielten und des ungezielten Signals sich jedoch unter Bedingungen überschneiden, die im Anschluss erörtert werden.
Während in der 6 ein durchgehendes ungezieltes Signalfrequenzband für das ungezielte optische Signal 13 der 1 und ein durchgehendes gezieltes Signalfrequenzband für das gezielte optische Signal 19 der 1 gezeigt sind, so können das gezielte und das ungezielte Signalfrequenzband jeweils so verteilt sein, wie in 7 gezeigt ist. Ein ungezieltes Signalfrequenzband ist verteilt, falls die darin enthaltenen Frequenzen nicht durchgehend sind. Ein ungezieltes Signalfrequenzband ist verteilt, falls die darin enthaltenen Frequenzen nicht durchgehend sind. Die 7 stellt ver teilte ungezielte Signalfrequenzbänder B₁ und B₂ und verteilte ungezielte Signalfrequenzbänder N₁ und N₂ entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Während in der 7 zwei nicht durchgehende ungezielte Signalfrequenzbänder B₁ und B₂ gezeigt sind, die dem ungezielten optischen Signal 13 der 1 zugeordnet sind, so kann das ungezielte optische Signal 13 der 1 eine beliebige Anzahl solcher nichtdurchgehender ungezielter Signalfrequenzbänder umfassen. Währen in der 7 zwei nichtdurchgehende gezielte Signalfrequenzbänder N₁ und N₂ gezeigt sind, die dem gezielten optischen Signal 19 der 1 zugeordnet sind, so kann das gezielte optische Signal 19 der 1 eine beliebige Anzahl solcher nichtdurchgehender gezielter Signalfrequenzbänder umfassen.
Ein ungezielter Empfänger 34 und ein davon getrennter gezielter Empfänger 35 der 1 wird im Allgemeinen benötigt, da das gezielte Frequenzband von dem ungezielten Empfänger 34 als Frequenzverzerrung angesehen wird. Falls die von dem ungezielten optischen Signal 13 der 1 verursachten Verzerrungen nicht nachteilig von den Verzerrungen, die im Zusammenhang mit dem gezielten optischen Signal 19 stehen, beeinflusst werden, so kann auf diese Weise der ungezielte Empfänger 34 und der gezielte Empfänge 35 der 1 durch einen Empfänger 36 ersetzt werden, wie in 2 gezeigt ist. In 2 erübrigen sich der Opto-Koppler 16, der optische Demultiplexer 30 und der elektrische Koppler 40 der 1 und erscheinen deshalb nicht. Zusätzlich kann das gezielte optische Signal 19 über ein optisches Netzwerk 83 von der gezielten Quelle 18 zu dem alleinigen Empfänger 36 übertragen werden, wobei das optische Netzwerk 83 ähnlich dem optischen Netzwerk 81 ist, das in Zusammenhang mit der 1 voranstehend beschrieben wurde.
In 2 empfängt der Empfänger 36 das ungezielte optische Signal 13 und das gezielte optische Signal 19 als Eingang und erzeugt das elektrische Composite-Signal 42 als Ausgang. Als ein Beispiel ist das CATV-Verteilersystem 10 der 2 dann anwendbar, wenn der ungezielte Empfänger 34 nicht nachteilig beeinflusst wird durch das gezielte optische Signal 19 hinsichtlich: des Träger-Rausch-Verhältnisses (CNR); der Composite-Verzerrung zweiter Ordnung (CSO); und der Dreifachüberlagerung des Composite (CTB). Es wird darauf hingewiesen, dass der ungekühlte Laser eine nichtlineare Vorrichtung darstellt, die gezielte Verzerrungssignale erzeugen kann mit einer Frequenzverzerrung zweiter Ordnung und einer Frequenzverzerrung dritter Ordnung. Als weiteres Beispiel ist das CATV-Verteilersystem 10 der 2 dann anwendbar, falls die Bandbreite F_N des gezielten optischen Signals 19 kleiner ist als die niedrigste Frequenz F_B1 des ungezielten optischen Signals 13. Falls F_N < F_B1 gilt, liegt die durch das gezielte optische Signal 19 verursachte Frequenzverzerrung außerhalb der Bandbreite des ungezielten optischen Signals 13 und es findet keine Verzerrung des ungezielten optischen Signals 13 statt. Falls das ungezielte optische Signal 13 ein Frequenzband von 50 bis 550 MHz und das gezielte optische Signal 19 ein Frequenzband von 570 bis 610 MHz besitzt, so gilt F_N = 40 MHz und F_B1 = 50 MHz. Da F_N < F_B1 ist, kann der eine Empfänger 36 der 2 anstelle des ungezielten Empfängers 34 und des gezielten Empfängers 35 der 1 verwendet werden.
Falls im Gegensatz dazu das ungezielte optische Signal 13 ein Frequenzband von 50 bis 550 MHz und das gezielte optische Signal 19 ein Frequenzband von 550 bis 860 MHz besitzt, so gilt F_N = 310 MHz und F_B1 = 50 MHz. Da F_N innerhalb der Bandbreite des ungezielten optischen Signals 13 liegt, so liegt die durch das gezielte optische Signal 19 verursachte Frequenzverzerrung zweiter Ordnung (CSO) und die Frequenzverzerrung dritter Ordnung (CTB) innerhalb der Bandbreite des ungezielten optischen Signals 13. Folglich würde die Verwendung des einen Empfängers 36 der 2 unsachgemäß sein, es sei denn, die CSO- und CTB-Verzerrungen könnten verhindert oder beseitigt werden. Zum Glück können die CSO- und CTB-Verzerrungen verhindert oder beseitigt werden, indem eine Linearisierungsschaltkreis, wie im Anschluss beschrieben wird, verwendet wird.
Die 3 stellt die 1 dar, wobei die Frequenzverzerrung in dem gezielten optischen Signal 19 durch einen Linearisierungsschaltkreis 15 beseitigt oder im Wesentlichen verringert ist, und zwar entsprechend Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 3 wandelt der Linearisierungsschaltkreis 15 ein Radiofrequenz-(RF)-Signal 22 in ein Signal 17 um, das von dem ungekühlten Laser der gezielten Quelle 18 verwendet wird, um das gezielte optische Signal 19 zu erzeugen, bei dem die gezielte Verzerrung auf eine Geräuschpegeltoleranz des ungezielten optischen Signals 13 verringert worden ist. Die Geräuschpegeltoleranz ist applikationsabhängig und kann unter anderem so ausgedrückt werden, als dass das Träger-Geräusch-Verhältnis (CNR) um nicht mehr als K Dezibel verringert ist, wobei K applikationsabhängig ist und Werte wie beispielsweise unter anderem 0,5 annehmen kann.
In 3 wird das gezielte optische Signal 19 mit dem ungezielten optischen Signal 13 durch den Opto-Koppler 16 kombiniert, um das optische Composite-Signal 20 zu bilden. Da der Linearisierungsschaltkreis 15 die Frequenzverzerrung beseitigt oder im Wesentlichen verringert, kann alternativ das gezielte optische Signal 19 in 3 mit dem ungezielten optischen Signal 13 über einen einzelnen Empfänger, der dem einen Empfänger 36 der 2 ähnlich ist, kombiniert werden. Ein derartiger einzelner Empfänger in 3 würde den ungezielten Empfänger 34 und den gezielten Emp fänger 35 ersetzen und ebenso den Opto-Koppler 16, den optischen Demultiplexer 30 und den elektrischen Koppler 40 eliminieren.
4 stellt einen Linearisierungsschaltkreis 25 dar, der eine Ausführungsform des Linearisierunkschaltkreises 15 der 3 ist. In 4 wird ein Radiofrequenz-(RF)-Signal 22 in einen Schaltkreisknoten 45 des Linearisierungsschaltkreises 25 als ein elektrischer Strom (I) eingespeist, wobei ein erster Abschnitt (I₁) des elektrischen Stroms I in einem Schaltkreispfad 46 fließt und ein verbleibender Abschnitt (I₂ = I – I₁) des elektrischen Stroms I in einem Schaltkreispfad 47 fließt. Die Ströme I₁ und I₂ werden an einem Schaltkreisknoten 48 zusammengeführt und der zusammengeführte elektrische Strom wird anschließend in das Signal 17 umgewandelt, welches von dem ungekühlten Laser der gezielten Quelle 18 verwendet wird, um das gezielte optische Signal 19 zu erzeugen (siehe 3). In 4 umfasst der Schaltkreispfad 46 einen Phasenverzögerungsschaltkreis 50, dessen Funktion darin besteht, die Phase von I₁ um 180 Grad relativ zu der Phase von I₂ zu verschieben. Der Schaltkreispfad 47 umfasst eine nichtlineare Vorrichtung 54, beispielsweise unter anderem eine Diode, deren Zweck darin besteht, die Verzerrung zweiter Ordnung ²(I₂) und dritter Ordnung ³(I₂) in I₂ um ungefähr den gleichen Betrag wie die entsprechende Verzerrung zweiter Ordnung ¹(I₁) und dritter Ordnung ³(I₁) in I₁ zu erzeugen, die von dem ungekühlten Laser der gezielten Quelle 18 der 3 erzeugt worden waren. Zumindest eine der Impedanzen 58 und 52 kann, wie in 4 gezeigt ist, vorhanden sein, um die Verzerrungsamplituden einzustellen, so dass zwei ²(I₂) und ²(I₁) betragsmäßig und ³(I₂) und ³(I₁) betragsmäßig ungefähr gleich sind, so dass hinsichtlich der Phasenverschiebung in I₁ um 180 Grad sich ²(I₂) und ²(I₁) gegenseitig aufheben. ³(I₂) und ³(I₁) heben sich ebenso gegenseitig auf. Obwohl die gegenseitige Aufhebung der Verzerrung auf einfache Weise bei einer Frequenz erzielt werden kann, so ist der Flankenentrerrer 56 in dem Schaltkreispfad 46 vorhanden, um die gegenseitige Aufhebung bei sämtlichen Frequenzen des gezielten optischen Signals 19 zu bewirken, das Schwingungen zweiter und dritter Ordnung innerhalb der Bandbreite des ungezielten optischen Signals 13 besitzt. Der Flankenentrerrer 56 erzielt eine variable Phaseneinstellung in I₂ als Funktion der Frequenz. Falls der Flankenentrerrer 56 keine vollständige Aufhebung der Verzerrungen bei sämtlichen relevanten Frequenzen erzielen kann, so könnte der Flankenentrerrer 56 dann dazu verwendet werden, eine optimale Aufhebung der Verzerrung bei denjenigen Frequenzen zu bewirken, bei denen die Verzerrung von sehr großem Nachteil ist. Ausgehend von 4, die den Linearisierungsschaltkreis 25 lehrt, könnte der Fachmann den Linearisierungsschaltkreis 25 ohne übermäßige Experimente entwerfen und implementieren. Der Lineari sierungsschaltkreis 25 der 4 dient als Beispiel eines Signalteiler-Phasenverschiebungs(SSPS)-Schaltkreises.
Das gezielte optische Signal 19 kann eine Bandbreite besitzen, die eine Oktave nicht überschreitet, so wie es der Fall ist bei dem in 6 gezeigten Band von 570 bis 870 MHz. Wenn das gezielte optische Signal 19 innerhalb einer Oktave liegt, ist es leichter, die Linearisierung unter Verwendung der Linearisierungsschaltkreise 15 und 25 der 3 bzw. 4 zu erzielen. Nichtsdestotrotz wird es ebenso als innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung angesehen, dass das gezielte optische Signal 19 eine Bandbreite besitzt, die eine Oktave überschreitet, selbst wenn der Linearisierungsschaltkreis 15 oder 25 verwendet wird.
Die Liniearisierungsschaltkreise 15 und 15 der 3 bzw. 4 können im Zusammenhang mit einem durchgehenden Signalfrequenzband des ungezielten optischen Signals 13 und des gezielten optischen Signals 19 der 3 verwendet werden, wie zum Beispiel die durchgehenden ungezielten und gezielten Signalfrequenzbänder, die in 6 gezeigt sind. Die Linearisierungsschaltkreise 15 und 25 der 3 bzw. 4 können ebenso im Zusammenhang mit nichtdurchgehenden Signalfrequenzbändern des ungezielten optischen Signals 13 und des gezielten optischen Signals 19 der 3 verwendet werden, wie beispielsweise die nichtdurchgehenden ungezielten und gezielten Signalfrequenzbänder, die in 7 gezeigt sind. Mit den nichtdurchgehenden Signalfrequenzbändern ist jedoch womöglich eine reine gegenseitige Aufhebung der Verzerrungsströme in dem Linearisierungsschaltkreis 25 unmöglich, so dass der Linearisierungsschaltkreis 25 so eingestellt werden kann, dass eine optimale Verzerrungsaufhebung bei denjenigen Frequenzen bewirkt wird, bei denen die Verzerrung von größtem Nachteil ist, wie bereits voranstehend erklärt wurde.
Der Bereich der vorliegenden Erfindung umfasst ein gezieltes optisches Signal, das von einem ungekühlten Laser erzeugt wird, selbst wenn kein ungezieltes optisches Signal vorhanden ist. Entsprechend stellt die 5 eine gezielte optische Quelle 64, die ein gezieltes optisches Signal 66 erzeugt, entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die gezielte optische Quelle 64 umfasst einen ungekühlten Laser und kann innerhalb oder außerhalb einer Zentralstelle 62 eines CATV-Verteilersystems 60 vorhanden sein. Der ungekühlte Laser kann unter anderem einen DFB-Laser oder einen VCSEL-Laser umfassen. Das CATV-Verteilersystem 60 umfasst ebenso einen Empfänger 68, der das gezielte optische Signal 66 empfängt und das gezielte optische Signal 66 in ein gezieltes optisches Signal 72 umwandelt. Der Empfänger 68 kann innerhalb oder außerhalb eines CATV-Knotens 70 des CATV-Vertei lersystems 60 vorhanden sein. Das gezielte optische Signal 66 kann beliebige Merkmale oder Eigenschaften besitzen, die voranstehend in Bezug auf das gezielte optische Signal 19 der 1 erörtert wurden, es kann beispielsweise unter anderem eine Bandbreite besitzen, die eine Oktave nicht überschreitet.
Während besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für die Zwecke der Darstellung beschrieben worden sind, so erschließen sich dem Fachmann viele Modifikationen und Veränderungen. Entsprechend dienen die beigefügten Ansprüche dazu, sämtliche derartige Modifikationen und Änderungen zu umfassen, so wie sie innerhalb des Bereichs dieser Erfindung enthalten sind.

Claims

Kabelfernseh-CATV-Verteilersystem (10) mit einer Zentralstelle (14), bei dem die Zentralstelle (14) einen ungekühlten Laser (18) aufweist oder mit diesem verbunden ist, welcher zum Erzeugen eines gezielten optischen Signals (66) in einem Abwärtspfad ausgebildet ist, wobei der ungekühlte Laser (18) in dem Kabelfernseh-CATV-Verteilersystem (10) vorgesehen ist.
CATV-Verteilersystem (10) nach Anspruch 1, des Weiteren mit einem CATV-Knoten (70), der einen Empfänger (68) umfasst, welcher zum Empfangen des gezielten optischen Signals (66) und zum Umwandeln des gezielten optischen Signals (66) in ein gezieltes elektrisches Signal (72) ausgebildet ist.
CATV-Verteilersystem (10) nach Anspruch 1, mit einem Optokoppler (16) an der zentralen Stelle (14), bei dem der Optokoppler (16) zum Empfangen von sowohl einem ungezielten optischen Signal (13) als auch dem gezielten optischen Signal (19) ausgebildet ist, und ferner zum Kombinieren des gezielten optischen Signals (19) mit dem ungezielten optischen Signal (13) ausgebildet ist, um ein optisches Composite-Signal (20) zu erzeugen.
CATV-Verteilersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem: – das gezielte optische Signal (19) eine gezielte Verzerrung bei einer oder mehreren Frequenzen innerhalb des gezielten optischen Signals (19) besitzt, und bei dem – die gezielte Verzerrung eine Verzerrung zweiter und/oder dritter Ordnung umfasst, und bei dem die gezielte Verzerrung bei jeder Frequenz der einen oder mehreren Frequenzen innerhalb einer Bandbreite eines ungezielten optischen Signals (13) liegt; – das CATV-Verteilersystem (10) einen Linearisierungsschaltkreis (15) aufweist, der mit dem ungekühlten Laser gekoppelt ist, und der Linearisierungsschaltkreis (15) ausgebildet ist, die gezielte Verzerrung soweit zu verringern, bis sie innerhalb einer Rauschpegeltoleranz des ungezielten optischen Signals (13) liegt.
CATV-Verteilersystem (10) nach Anspruch 4, bei dem eine Bandbreite des gezielten optischen Signals (19) eine Oktave nicht überschreitet.
CATV-Verteilersystem (10) nach Anspruch 4, bei dem der Linearisierungsschaltkreis (15) einen Signalteiler-Phasenverschiebungs (SSPS)-Schaltkreis umfasst.
CATV-Verteilersystem (10) nach Anspruch 3, mit einem CATV-Knoten (24), umfassend: – einen optischen Demultiplexer (30), der zum Aufteilen des optischen Composite-Signals (20) in das gezielte optische Signal (32) und das ungezielte optische Signal (31) ausgebildet ist, – einen gezielten Empfänger (35), der zum Empfangen des von dem optischen Demultiplexer (30) erzeugten, gezielten optischen Signals (32) und zum Umwandeln des so empfangenen gezielten optischen Signals (32) in ein gezieltes elektrisches Signal (38) ausgebildet ist, – einen ungezielten Empfänger (34), der zum Empfangen des von dem optischen Demultiplexer (30) erzeugten ungezielten optischen Signals (31) und zum Umwandeln des so empfangenen ungezielten optischen Signals (31) in ein ungezieltes elektrisches Signal (37) ausgebildet ist, und – einen Elektrokoppler (40), der zum Kombinieren des gezielten elektrischen Signals (38) mit dem ungezielten elektrischen Signals (37) ausgebildet ist, um so ein elektrisches Composite-Signal (42) zu erzeugen.
Verfahren zum Bilden eines Kabelfernseh-(CATV)-Verteilersystems, wobei die Schritte des Verfahrens das Vorsehen eines ungekühlten Lasers in einer zentralen Stelle oder das Verbinden des ungekühlten Lasers mit dieser aufweist, welcher zum Erzeugen eines gezielten optischen Signals in einem Abwärtspfad ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit dem Schritt des Vorsehens eines CATV-Knotens, welcher einen Empfänger umfasst, der zum Empfangen des gezielten optischen Signals und zum Umwandeln des gezielten optischen Signals in ein gezieltes elektrisches Signal ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, des Weiteren mit dem Schritt des Vorsehens eines Optokopplers an der zentralen Stelle, wobei der Optokoppler zum Empfangen von sowohl einem ungezielten optischen Signal als auch dem gezielten optischen Signal und zum Kombinieren des gezielten optischen Signals mit dem ungezielten optischen Signals ausgebildet ist, um ein optisches Composite-Signal zu erzeugen.