DE60219550T2

DE60219550T2 - Verfahren und System zur optischen Spektrumsanalyse mit Korrektur einer ungleichmässigen Abtastrate

Info

Publication number: DE60219550T2
Application number: DE60219550T
Authority: DE
Inventors: Douglas M. Los Altos Baney; Bogdan Sunnyvale Szafraniec
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: EP1256788A2; JP2002350236A; US20020167670A1; EP1256788A3; EP1256788B1; US6590666B2; DE60219550D1

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der optischen Messungen und Meßsysteme und genauer ein Verfahren und System zur optischen Spektrumsanalyse, das optische Heterodyndetektion verwendet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein dichtes Wellenlängenmultiplexverfahren („dense wavelength division multiplexing", DWDM) benötigt optische Spektrumsanalysatoren (OSA), die eine höhere spektrale Auflösung aufweisen, als gemeinhin bei gängigen OSAs verfügbar ist. Zum Beispiel unterliegen gitterbasierte OSAs und autokorrelationsbasierte OSAs mechanischen Beschränkungen, etwa Beschränkungen der Strahlgröße und der Abtastung der optischen Weglängen, die den Grad der spektralen Auflösung, der erreicht werden kann, begrenzen.
Als eine Alternative zu gitterbasierten OSAs und autokorrelationsbasierten OSAs können optische Heterodyndetektionssysteme verwendet werden, um DWDM Systeme zu überwachen. Beispielsweise können optische Heterodyndetektionssysteme zur optischen Spektrumsanalyse eines optischen Eingangssignals verwendet werden. Die 1 ist eine Abbildung eines heterodynbasierten OSA aus dem Stand der Technik, der einen optischen Koppler 110 umfaßt, der ein Eingangssignal 102 von einer Eingangsfaser 104 mit einem durchlaufenden Lokaloszillatorsignal 106 von einer Lokaloszillatorquelle 105 über eine Lokaloszillatorfaser 108 kombiniert. Das kombinierte optische Signal wandert auf einer Ausgangsfaser 118 und wird von einem Heterodynempfänger 112 detektiert. Der Heterodynempfänger wandelt optische Strahlung von dem kombinierten optischen Signal in ein elektrisches Signal um. Quadratische Detektion führt zum Mischen der zwei kombinierten optischen Signale und erzeugt ein Heterodyn-Schwebungssignal bei einer Frequenz, die gleich der Frequenzdifferenz zwischen den kombinierten optischen Signalen ist. Das Heterodyn-Schwebungssignal wird von einem Signalprozessor 116 verarbeitet, um eine Charakteristik des Eingangssignals, wie etwa Frequenz, Wellenlänge oder Amplitude, zu ermitteln.
In einem idealen heterodynbasierten OSA erzeugt die Lokaloszillatorquelle ein Lokaloszillatorsignal, das einen Bereich von optischen Frequenzen (oder Wellenlängen) mit einer konstanten Rate (d. h. dν/dt = konstant, wobei ν die optische Frequenz ist) durchläuft.
Obwohl eine konstante Durchlaufrate ideal ist, erzeugen bekannte Lokaloszillatorquellen Lokaloszillatorsignale, die mit nicht-gleichförmigen Raten durchlaufen. Die 2 stellt einen Beispielgraphen eines Lokaloszillatorsignals 206 dar, das eine nicht-gleichförmige Durchlaufrate aufweist. Die Nicht-Gleichförmigkeit der Lokaloszillator-Signaldurchlaufrate führt zu unpräzise Frequenzmessungen des Eingangssignals. Die 3 stellt ein beispielhaftes Eingangssignalspektrum dar, einschließlich mehrerer DWDM-Kanäle 309, die in den heterodynbasierte OSA eingegeben werden können. Wie in 3 dargestellt ist, ist jeder der DWDM-Kanäle durch ein Frequenzband gleicher Breite getrennt. Die 4 stellt einen beispielhaften Ausgang eines heterodynbasierten OSAs dar, der aus dem nicht-gleichförmig durchlaufenden Lokaloszillatorsignal, das in 2 dargestellt ist, in Bezug auf das Eingangssignalspektrum von 3 resultiert. Wie in 4 gezeigt ist, gibt das gemessene Spektrum, das aus dem nicht-gleichförmig durchlaufenden Lokaloszillatorsignal resultiert, das tatsächliche Eingangssignalspektrum nicht präzise wieder. Insbesondere setzt sich die Nicht-Gleichförmigkeit der Lokaloszillator-Signaldurchlaufrate direkt in Fehler der Präzision des gemessenen Signalspektrums um (wie durch die Kanäle angezeigt ist, die andere Kanalabstände aufweisen als die Kanäle, die in 3 abgebildet sind).
Was im Hinblick auf den Bedarf nach OSAs mit höherer Auflösung und auf die Probleme, die durch die nicht-gleichförmige Durchlaufrate von Lokaloszillatorquellen hervorgerufen werden, die in heterodynbasierten OSAs verwendet werden, nötig ist, ist ein heterodynbasierter OSA, der Nicht-Gleichförmigkeiten der Durchlaufrate einer Lokaloszillatorquelle korrigieren kann.
Die Europäische Patentanmeldung EP 0 855 811 offenbart ein abtastungsbasiertes Wellenlängenmeßsystem, das auf einem Fabry-Perrot-Etalon mit fester Kavität beruht, das, wenn der Ausgang eines abstimmbaren Lasers es durchläuft, eine Anzahl von Referenz-Übertragungsmaxima mit gleichem Abständen erzeugt.
Die Europäischen Patentanmeldungen EP 1 130 813 und EP 1 182 805 offenbaren optische Heterodyndetektionssysteme, die einen Frequenzzähler zur Überwachung der Frequenz des Lokaloszillatorsignals umfassen. Die Frequenzinformation wird von dem Prozessor verwendet, um die Wellenlängenpräzision der heterodynen Messung zu verbessern.
ERFINDUNGSABRISS
Ein Verfahren und System zur heterodynbasierten optischen Spektrumsanalyse umfaßt die Merkmale, die in den Ansprüchen 1 und 5 offenbart sind. Weil die tatsächliche Durchlaufrate des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals während der Analyse des Eingangssignals gemessen wird, wird die Genauigkeit der optischen Frequenzskala von heterodynbasierten OSAs verbessert.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, welche die Prinzipien der Erfindung durch Beispiele erläutern, deutlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung eines heterodynbasierten OSAs, der bekannte Signalverarbeitung verwendet, um das Heterodyn-Schwebungssignal zu identifizieren.
2 stellt einen beispielhaften Graph eines Lokaloszillatorsignals dar, das eine nicht-gleichförmige Durchlaufrate aufweist.
3 stellt ein beispielhaftes Eingangssignalspektrum dar, das mehrere DWDM-Kanäle umfaßt.
4 stellt einen beispielhaften Ausgang von einem heterodynbasierten OSA dar, der aus dem nicht-gleichförmig durchlaufenden Lokaloszillatorsignal, das in 2 dargestellt ist, in Bezug auf das Eingangssignalspektrum von 3 resultiert.
5 stellt einen heterodynbasierten OSA dar, der eine Durchlaufratenkorrektur verwendet, um korrigierte Spektrumsinformation erzeugen, nach einer Ausführung der Erfindung.
6 stellt einen optischen Abgriff dar, der zwischen der Lokaloszillatorquelle und dem Koppler angeordnet ist und dem Relativfrequenz-Meßsystem in einem heterodynbasierten OSA eine Probe des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals bereitstellt.
7 ist ein Graph der Frequenz eines Lokaloszillatorsignals, das mit einer konstanten Durchlaufrate durchläuft.
8 ist ein Graph des Interferenzmusters, das von einem Interferometer in Antwort auf das optische Signal erzeugt wird, das in 7 dargestellt ist.
9 ist ein Graph der Frequenz eines optischen Signals, das in einem Teil der Zeit mit einer nicht-gleichförmigen Rate durchläuft.
10 ist ein Graph des Interferenzmusters, das von einem Interferometer in Antwort auf das optische Signal, das in 9 dargestellt ist, erzeugt wird.
11 stellt eine erweiterte Ansicht eines alternativen Beispiels des Signalprozessors dar, der in 5 dargestellt ist.
12 stellt einen beispielhaften Graph eines Lokaloszillatorsignals dar, das eine nicht-gleichförmige Durchlaufrate aufweist.
13 stellt ein beispielhaftes Eingangssignalspektrum mit mehreren DWDM-Kanälen dar.
14 stellt einen beispielhaften Ausgang von einem heterodynbasierten OSA dar, der aus dem nicht-gleichförmig durchlaufenden Lokaloszillatorsignal, das in 12 dargestellt ist, in Bezug auf das Eingangssignalspektrum von 13 resultiert.
15 stellt korrigierte Spektrumsinformation dar, die von dem Durchlaufraten-Korrekturmodul von 11 erzeugt wird.
16 stellt eine erweiterte Ansicht des Signalprozessors dar, der in 5 dargestellt ist.
17 ist ein Verfahrensfließbild eines Verfahrens zur optischen Spektrumsanalyse, das optische Heterodyndetektion nach einer Ausführung der Erfindung verwendet.
18 stellt eine Ausführung des Relativfrequenz-Meßsystems dar, das in 5 gezeigt ist.
19 stellt eine weitere Ausführung des Relativfrequenz-Meßsystems dar, das in 5 gezeigt ist.
20 stellt eine weitere Ausführung des Relativfrequenz-Meßsystems dar, das in 5 gezeigt ist.
21 stellt eine weitere Ausführung des Relativfrequenz-Meßsystems dar, das in 5 gezeigt ist.
22 stellt eine weitere Ausführung des Relativfrequenz-Meßsystems dar, das in 5 gezeigt ist.
23 stellt eine weitere Ausführung des Relativfrequenz-Meßsystems dar, das in 5 gezeigt ist.
24 stellt eine weitere Ausführung des Relativfrequenz-Meßsystems dar, das in 5 gezeigt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die 5 stellt eine Ausführung eines heterodynbasierten OSAs dar, die eine Durchlaufratenkorrektur verwendet, um korrigierte Spektrumsinformation zu erzeugen. Der optische Spektrumsanalysator umfaßt eine Signalfaser 504, eine Lokaloszillatorquelle 505, eine Lokaloszillatorfaser 508, einen optischen Koppler 510, einen Heterodynempfänger 512, einen Signalprozessor 516 und ein Relativfrequenz-Meßsystem 520. Der heterodynbasierte OSA kann auch einen optionalen Abschwächer 522 und einen optionalen optischen Filter 524 umfassen, die optisch verbunden sind, um das Eingangssignal abzuschwächen und zu filtern. Man beachte, daß in der ganzen Beschreibung ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Elemente zu bezeichnen.
Die Signalfaser 504 überträgt ein Eingangssignal, das von dem heterodynbasierten OSA detektiert werden soll. In einer Ausführung ist die Signalfaser eine optische Einmodenfaser, wie sie im Gebiet bekannt sind. In der ganzen Beschreibung können die optischen Signale, die in optischen Faser übertragen werden, alternativ in anderen Arten von optischen Wellenleitern oder im freien Raum übertragen werden.
Das Eingangssignal 502 umfaßt optische Signale, die durch herkömmliche Vorrichtungen erzeugt werden, wie sie im Gebiet der optischen Übertragungssysteme bekannt sind. Zum Beispiel kann das Eingangssignal von einem einzelnen Laser oder mehreren Lasern erzeugt werden, und es kann eine einzige Wellenlänge oder mehrere Wellenlängen aufweisen, wie im Gebiet des Wellenlängenmultiplexverfahrens bekannt ist. Das Eingangssignal wird üblicherweise moduliert, um digitale Information zu übertragen, wie im Gebiet der optischen Übertragung bekannt ist.
In einer Ausführung weist das Eingangssignal 502 unbekannte optische Charakteristika auf, die von dem optischen Spektrumsanalysator gemessen werden. Das Eingangssignal kann alternativ ein optisches Signal sein, das mit bekannten optischen Charakteristika eingegeben wird, in welchem Fall der optische Spektrumsanalysator zur optischen Netzwerk- oder Komponentenanalyse verwendet werden kann. Wenn der optische Spektrumsanalysator zur optischen Netzwerk- oder Komponentenanalyse verwendet wird, können die Charakteristika eines Netzwerks oder einer einzelnen Komponente ermittelt werden, indem ein bekanntes Eingangssignal in das Netzwerk oder die einzelne Komponente eingegeben wird und dann die Antwort auf das bekannte Signal gemessen wird.
Die Lokaloszillatorquelle 505 erzeugt ein durchlaufendes Lokaloszillatorsignal. In einer Ausführung ist die Lokaloszillatorquelle ein stark kohärenter abstimmbarer Laser, wie etwa ein Laser mit externer Laserkavität, der über einen Wellenlängenbereich von einem Nanometer oder mehr abstimmbar ist. Während der optischen Spektrumsanalyse erzeugt die Lokaloszillatorquelle ein stark kohärentes Lokaloszillatorsignal, das einen Bereich von Frequenzen, oder Wellenlängen, durchläuft, um das Eingangssignal in dem Bereich von Frequenzen oder Wellenlängen zu detektieren. In einer Ausführung beträgt die Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals bei 1550 Nanometern ungefähr 6,15 MHz/μs oder 40nm/s, die Durchlaufrate kann jedoch höher oder niedriger sein, und der Durchlaufbereich liegt ungefähr bei 100nm. Obwohl eine konstante Durchlaufrate ideal ist, wurden alternierende Nicht-Gleichförmigkeiten des Durchlaufs im Bereich von ±300 MHz bei der Durchlaufrate eines Lokaloszillatorsignals, das beispielsweise von einem Laser mit externer Laserkavität emittiert wird, beobachtet. Die Lokaloszillatorquelle umfaßt einen optischen Ausgang, der mit dem Koppler verbunden ist, und einen weiteren optischen Ausgang, der mit dem Relativfrequenz-Meßsystem 520 verbunden ist. Der optische Ausgang, der mit dem Koppler verbunden ist, gibt ein Lokaloszillatorsignal mit hoher Leistung aus und der optische Ausgang, der mit dem Relativfrequenz-Meßsystem verbunden ist, gibt eine Quellen-Spontanemission („source spontaneous emission", SSE) mit niedriger Leistung aus, die sich durch niedriges optisches Rauschen auszeichnet. Die Lokaloszillatorquelle weist auch einen elektrischen Ausgang auf, der Frequenzinformation an den Signalprozessor ausgibt (wie durch die Linie 526 angezeigt ist). Die Lokaloszillatorquelle versorgt den Signalprozessor mit Absolutfrequenz-Information, welche die absolute Frequenz des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals anzeigt. In einer Ausführung wird die Absolutfrequenz-Information von Schaltungen erhalten, welche die Lokaloszillatorquelle steuern. Obwohl die Lokaloszillatorquelle Absolutfrequenz-Information bereitstellt, ist die Absolutfrequenz-Information kein Maß für die tatsächliche Frequenz des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals und gibt üblicherweise keine Nicht-Gleichförmigkeiten der Frequenz-Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals wieder.
In einer alternativen Ausführung von 5 umfaßt die Lokaloszillatorquelle einen optischen Ausgang, der optisch mit dem Koppler verbunden ist. Ein Anteil des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals wird von dem Hauptsignal abgegriffen, und der abgegriffene Anteil wird optisch mit dem Relativfrequenz-Meßsystem verbunden. Die 6 stellt einen Abgriff 528 dar, der zwischen der Lokaloszillatorquelle 505 und dem Koppler 510 angeordnet ist. Der Abgriff stellt eine Probe des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals für das Relativfrequenz-Meßsystem 520 bereit.
Wieder auf 5 Bezug nehmend, ist die Lokaloszillatorfaser 508 eine optische Faser, wie etwa eine optische Einmodenfaser, die das Lokaloszillatorsignal 506 an den optischen Koppler 510 überträgt.
Der optische Koppler 510 kombiniert das Eingangssignal 502 und das durchlaufende Lokaloszillatorsignal 506 in einen gemeinsamen Wellenleiter. Wie in 5 gezeigt ist, kombiniert der optische Koppler das Eingangssignal und das durchlaufende Lokaloszillatorsignal und gibt das kombinierte optische Signal in eine Ausgangsfaser 518 aus. Die Ausgangsfaser 518 leitet das kombinierte optische Signal zu dem Heterodynempfänger 512. Obwohl nur eine Ausgangsfaser in 5 gezeigt ist, kann mehr als eine Ausgangsfaser verwendet werden, um Anteile des kombinierten optischen Signals als symmetrische Detektion („balanced detection") zu dem Heterodynempfänger 512 zu übertragen.
Der optische Koppler 510 kann ein 3dB-Faseroptikkoppler sein, obwohl andere optische Koppler verwendet werden können. In einer Ausführung ist der optische Koppler im wesentlichen unabhängig von der Wellenlänge und Polarisation des Eingangssignals 502 und des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals 506. In einer Ausführung ist der optische Koppler ein Einmodenkoppler.
Die Ausgangsfaser 518 ist eine optische Einmodenfaser, die das kombinierte optische Signal von dem optischen Koppler 510 zu dem Heterodynempfänger 512 überträgt. Mehrere Ausgangsfasern können verwendet werden, wenn der Heterodynempfänger beispielsweise ein symmetrischer Empfänger („balanced receiver") ist.
Der Heterodynempfänger 512 ist verbunden, um das kombinierte optische Signal von dem optischen Koppler 510 zu empfangen. In einer Ausführung verwendet der Heterodynempfänger quadratische Detektion, was zu einer Mischung des Eingangssignals und des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals führt. Das Mischen der beiden optischen Signale erzeugt ein Heterodyn-Schwebungssignal von einer Frequenz, die gleich der Frequenzdifferenz zwischen dem Eingangssignal und dem durchlaufenden Lokaloszillatorsignal ist. Das Heterodyn-Schwebungssignal, das von dem Heterodynempfänger erzeugt wurde, wird dem Signalprozessor 516 über eine elektrische Verbindung 564 bereitstellt. Obwohl nicht gezeigt, kann der Heterodynempfänger Photodetektoren, Signalverstärker, Filter und Analog-Digital-Wandler umfassen, wie im Gebiet bekannt ist. Als eine Alternative zu einem auf Photodetektoren basierenden Heterodynempfänger kann der Heterodynempfänger andere Detektionsvorrichtungen, wie etwa ein nichtlineares Mischelement, umfassen. Andere Konfigurationen des Heterodynempfängers können implementiert werden, wie etwa beispielsweise ein symmetrischer Empfänger.
Das Relativfrequenz-Meßsystem 520 empfängt einen Anteil des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals und gibt gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation an den Signalprozessor 516 (wie durch die Linie 530 angezeigt ist) aus. In einer Ausführung umfaßt das Relativfrequenz-Meßsystem ein Interferometer, das gemessene Lokaloszillator-Durchlaufrateninformation in der Form eines Interferenzmustersignals ausgibt, die in Antwort auf eine durchlaufende optische Eingangsfrequenz erzeugt wird. Beispielhafte Ausführungen des Relativfrequenz-Meßsystems werden unten mit Bezug auf die 18–24 beschrieben. In einer Ausführung erzeugt das Interferometer ein sinusförmiges Interferenzmustersignal (oder mehrere Interferenzmuster, wenn mehrere Photodetektoren verwendet werden), bei dem die Änderung der optischen Frequenz des Lokaloszillator-Eingangssignals durch Abzählen der Spitzen (oder anderer Merkmale) des sinusförmigen Interferenzmustersignals ermittelt werden kann. Die Spitzen des sinusförmigen Interferenzmustersignals repräsentieren den freien Spektralbereich („free spectral range", FSR) des Interferometers, und der freie Spektralbereich ist umgekehrt proportional zu der Verzögerung (τ) des Interferometers. Der Zeitraum, der zwischen jeder der Spitzen des sinusförmigen Interferenzmusters verstreicht, wird verwendet, um die Durchlaufrate der optischen Frequenz zu berechnen. Die 7 ist ein Graph der Frequenz eines optischen Signals 708, das mit einer konstanten Rate durchläuft (d. h., daß dν/dt = konstant), und 8 ist ein Graph des Interferenzmustersignals 832, das von einem Interferometer kommend in Antwort auf das optische Signal 706, das in 7 dargestellt ist, detektiert wird. Wie in 8 gezeigt ist, ist die Periode des sinusförmigen Interferenzmustersignals, das zu dem FSR äquivalent ist, konstant bezogen auf die Zeit, und repräsentiert daher eine konstante Durchlaufrate.
Im Gegensatz zu einer konstanten Durchlaufrate (auch als gleichförmige Durchlaufrate bezeichnet) ist die 9 ein Graph der Frequenz eines optischen Signals 906, das während eines Teils der Zeit mit einer nicht-gleichförmigen Rate durchläuft, und 10 ist ein Graph eines Interferenzmustersignals 1032, das von einem Interferometer kommend in Antwort auf das optische Signal 906, welches in 9 dargestellt ist, erzeugt wird. Wie in 10 gezeigt ist, ist die Periode des sinusförmigen Interferenzmustersignals nicht konstant mit Bezug auf die Zeit. Die Änderungsrate der Frequenz kann ermittelt werden, indem die Spitzen des Interferenzmustersignals gezählt werden und durch die verstrichene Zeit zwischen jeder der Spitzen geteilt wird. Die unterschiedlichen Zeitintervalle zwischen den Spitzen des Interferenzmustersignals repräsentieren die Nicht-Gleichförmigkeit der Durchlaufrate der optischen Frequenz des Eingangssignals.
Wieder mit Bezug auf 5 umfaßt der Signalprozessor 516 einen Multifunktionsprozessor, der elektrische Signale von dem Heterodynempfänger 512, von der Lokaloszillatorquelle 505 und von dem Relativfrequenz-Meßsystem 520 empfängt. Der Prozessor isoliert das Heterodyn-Schwebungssignal und verwendet die Frequenzinformation aus der Lokaloszillatorquelle und aus dem Relativfrequenz-Meßsystem, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das für einen optischen Parameter, wie etwa optische Frequenz, Wellenlänge oder Amplitude, des Eingangssignals 502 indikativ ist. Der Signalprozessor kann analoge Signalverarbeitungsschaltungen, digitale Signalverarbeitungsschaltungen oder Software oder eine beliebige Kombination aus diesen umfassen, wie im Gebiet der elektrischen Signalverarbeitung bekannt ist. Der Signalprozessor wird unten mit Bezug auf die 16 beschrieben.
Die 11 stellt ein Beispiel des Signalprozessors von 5 dar. Der Signalprozessor 1116 in der Ausführung von 11 umfaßt ein Spektrumsmeßmodul 1136 und ein Durchlaufratenkorrekturmodul 1138. Das Spektrumsmeßmodul empfängt das Heterodyn-Schwebungssignal von dem Heterodynempfänger und Absolutfrequenz-Information von der Lokaloszillatorquelle und gibt gemessene Spektrumsinformation aus. Das Durchlaufratenkorrekturmodul empfängt die gemessene Spektrumsinformation von dem Spektrumsmeßmodul und die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation (d. h. das Interferenzmustersignal) von dem Relativfrequenz-Meßsystem und gibt korrigierte Spektrumsinformation aus. Das Durchlaufratenkorrekturmodul verwendet das Interferenzmustersignal, um tatsächliche Durchlaufraten-Information zu erzeugen und verwendet dann die tatsächliche Durchlaufraten-Information, um die Frequenzskala der gemessenen Spektrumsinformation zu korrigieren. Die korrigierte Spektrumsinformation ist korrigiert, um Nicht-Gleichförmigkeiten der Frequenzdurchlaufrate des Lokaloszillatorsignals zu berücksichtigen. Das Spektrumsmeßmodul und das Durchlaufratenkorrekturmodul können Hardware oder Software oder irgendeine Kombination von diesen umfassen.
Nun wird der Betrieb des heterodynbasierten OSAs mit Durchlaufratenkorrektur mit Bezug auf die 5 und 11–15 beschrieben. Betrachtet man 5, so erzeugt die Lokaloszillatorquelle 505 ein durchlaufendes Lokaloszillatorsignal 506, das durch die Lokaloszillatorfaser 508 zu dem optischen Koppler 510 übertragen wird. Eine Probe des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals wird auch durch die Probenfaser 540 zu dem Relativfrequenz-Meßsystem 520 übertragen, und Absolutfrequenz-Information des Lokaloszillators wird an den Signalprozessor über die elektrische Verbindung 526 bereitgestellt. Ein Beispielgraph der durchlaufenden Lokaloszillator-Signalfrequenz als Funktion der Zeit wird in 12 dargestellt. Die nicht-gleichförmige Durchlaufrate wird durch den nichtlinearen Abschnitt des Frequenz-Zeit-Graphen wiedergegeben. Zugleich mit dem Durchlaufen des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals pflanzt sich ein Eingangssignal 502 durch die Eingangsfaser 504 des heterodynbasierten OSAs zu dem optischen Koppler 510 fort. Ein Beispiel-Signalspektrum des Eingangssignals ist in 13 dargestellt. In dem Beispiel-Signalspektrum ist das Eingangssignal ein wellenlängen-gemultiplextes Signal, das mehrere Kanäle 1309 mit gleichen Abständen umfaßt. Alle der Kanäle können beispielsweise untereinander einen Abstand von 100 GHz aufweisen. Das Eingangssignal und das durchlaufende Lokaloszillatorsignal werden durch den optischen Koppler in ein kombiniertes optisches Signal kombiniert. Das kombinierte optische Signal wird in die Ausgangsfaser 518 ausgegeben und zu dem Heterodynempfänger 512 übertragen. Das kombinierte optische Signal wird von dem Heterodynempfänger detektiert und gemischt. Ein Heterodyn-Schwebungssignal wird in Antwort auf das kombinierte optische Signal erzeugt, und das Heterodyn-Schwebungssignal wird über die elektrische Verbindung 564 an den Signalprozessor ausgegeben. Zugleich wird die Frequenzdurchlaufrate der durchlaufenden Lokaloszillatorsignal-Probe, die von dem Relativfrequenz-Meßsystem empfangen wird, gemessen, und gemessene Lokaloszillator-Durchlaufrateninformation wird an den Signalprozessor ausgegeben.
Mit Bezug auf 11 empfängt das Spektrumsmeßmodul 1136 das Heterodyn-Schwebungssignal von dem Heterodynempfänger und die Absolutfrequenz-Information des Lokaloszillators von der Lokaloszillatorquelle. Das Spektrumsmeßmodul verwendet das Heterodyn-Schwebungssignal und die Absolutfrequenz-Information des Lokaloszillators, um gemessene Spektrumsinformation zu erzeugen. Wie oben beschrieben führen Nicht-Gleichförmigkeiten in der tatsächlichen Frequenzdurchlaufrate des Lokaloszillatorsignals zu Ungenauigkeiten in der gemessenen Spektrumsinformation. Die 14 stellt das gemessene Spektrum dar, das in Antwort auf das Eingangssignalspektrum, das in 13 dargestellt ist, und das nicht-gleichförmige durchlaufende Lokaloszillatorsignal, das in 12 dargestellt ist, erzeugt wird. Das gemessene Spektrum von 14 gibt wegen der Nicht-Gleichförmigkeiten der Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals das Eingangssignalspektrum von 14 nicht präzise wieder (wie durch die Kanäle angedeutet ist, die andere Kanalabstände aufweisen als die Kanäle, die in 13 abgebildet sind). Insbesondere werden in den Frequenzbereichen, in denen die Durchlaufrate nicht-gleichförmig ist, die einzelnen Kanäle in dem Spektrum nicht so gemessen, daß sie gleiche Kanalabstände aufweisen.
Wieder Bezug nehmend auf 11, empfängt das Durchlaufratenkorrekturmodul 1138 die gemessene Spektrumsinformation von dem Spektrumsmeßmodul 1136 und die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation (d. h. ein Interferenzmustersignal) von dem Relativfrequenz-Meßsystem. Das Durchlaufratenkorrekturmodul verwendet die gemessene Spektrumsinformation und die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation, um korrigierte Spektrumsinformation zu erzeugen. Die korrigierte Spektrumsinformation berücksichtigt die Nicht-Gleichförmigkeiten der Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals. Das heißt, daß die korrigierte Spektrumsinformation die horizontale Skala des Graphen der Amplitude über der optischen Frequenz korrigiert, der üblicherweise von einem OSA angezeigt wird. Die 15 stellt die korrigierte Spektrumsinformation dar, die von dem Durchlaufratenkorrekturmodul in Antwort auf die gemessene Spektrumsinformation und die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation erzeugt wird. Die korrigierte Spektrumsinformation, die in 15 dargestellt ist, gibt das Eingangssignalspektrum, das in 13 dargestellt ist, präzise wieder.
Bezieht man sich wieder auf 5, so wird, in einer Ausführung, der optische Abschwächer 522 in die Eingangsfaser 504 integriert, um das Eingangssignal 502 abzuschwächen. Das Abschwächen des Eingangssignals verringert das Intensitätsrauschen, das von dem Eingangssignal während der Detektion durch den Heterodynempfänger 512 erzeugt wird. Der spezielle Typ von Abschwächer ist nicht entscheidend, und daher können verschiedene Typen von Abschwächer, wie sie im Gebiet der optischen Abschwächung bekannt sind, verwendet werden. Vorzugsweise ist der Abschwächer einstellbar, so daß der Pegel der Abschwächung nach Bedarf variiert werden kann, um die Intensität des Eingangssignals, das zum optischen Koppler 510 weitergeleitet wird, zu steuern. In einer Ausführung kann der Abschwächer eingestellt werden, um die Übertragung des Eingangssignals völlig zu blockieren. Das völlige Blockieren der Übertragung des Eingangssignals kann während der Kalibrierung des Systems nützlich sein.
Der optionale optische Filter 524 ist ein stimmbarer Bandpaßfilter, der gestimmt wird, um das durchlaufende Lokaloszillatorsignal 506 zu verfolgen. Das heißt, daß der optische Filter so gestimmt wird, daß der optische Filter die höchste optische Übertragung bei einem Frequenzband aufweist, das mit der Frequenz des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals übereinstimmt. Der optische Filter kann eingestellt werden, um das durchlaufende Lokaloszillatorsignal mittels bekannter Frequenz-Verfolgungstechniken zu verfolgen. In einer Ausführung wird die Mitte des Filter-Durchlaßbandes auf die Frequenz des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals eingestellt. In einer anderen Ausführung wird die Mitte des Filter-Durchlaßbandes etwas außerhalb der Lokaloszillatorfrequenz eingestellt, um das Heterodynsignal bei einer höheren Frequenz zu erzeugen, beispielsweise wenn Spiegelselektion wichtig ist. Abstimmbare optische Filter sind im Gebiet der optischen Übertragungstechnik bekannt und können mittels Komponenten, wie etwa Beugungsgittern, dielektrischen Interferenzfiltern, periodischen Bragg-Vorrichtungen, wie etwa stimmbaren Bragg-Fasergittern, Fabry-Perot-Interferometern und anderen bekannten Interferometern, implementiert werden.
Die 16 stellt den Signalprozessor von 5 dar. Der Signalprozessor 1616 von 16 ist entworfen, um die Lokaloszillator-Frequenzinformation zu korrigieren, bevor gemessene Spektrumsinformation erzeugt wird. Der Signalprozessor umfaßt ein Spektrumsmeßmodul 1036 und ein Durchlaufratenkorrekturmodul 1638. Das Durchlaufratenkorrekturmodul empfängt Absolutfrequenz-Information von der Lokaloszillatorquelle und gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation von dem Relativfrequenz-Meßsystem. Das Durchlaufratenkorrekturmodul verwendet die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation, um die Absolutfrequenz-Information des Lokaloszillators zu korrigieren, bevor die Absolutfrequenz-Information des Lokaloszillators dem Spektrumsmeßmodul bereitgestellt wird. In einer Ausführung wird die korrigierte Absolutfrequenz-Information des Lokaloszillators dem Spektrumsmeßmodul in Echtzeit zur Verfügung gestellt. Das Spektrumsmeßmodul verwendet das Heterodyn-Schwebungssignal und die korrigierte Absolutfrequenz-Information des Lokaloszillators, um korrigierte Spektrumsinformation in Echtzeit zu erzeugen, die Nicht-Gleichförmigkeiten der Frequenzdurchlaufrate des Lokaloszillatorsignals präzise berücksichtigt. Das Spektrumsmeßmodul und das Durchlaufratenkorrekturmodul können Teilelemente eines Multifunktionsprozessors sein und können Hardware oder Software oder irgendeine Kombination aus diesen umfassen.
Ein Verfahrensfließbild eines Verfahrens zur optischen Spektrumsanalyse, das optische Heterodyndetektion verwendet, ist in 17 abgebildet. Bei Schritt 1702 wird ein Eingangssignal bereitgestellt. Bei Schritt 1704 wird ein durchlaufendes Lokaloszillatorsignal, das einen Frequenzbereich durchläuft, bereitgestellt. Bei Schritt 1706 wird die Frequenzdurchlaufrate des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals gemessen, um gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation zu erzeugen. Bei Schritt 1708 wird das Eingangssignal mit dem durchlaufenden Lokaloszillatorsignal kombiniert, um ein kombiniertes optisches Signal zu erzeugen. Bei Schritt 1710 wird das kombinierte optische Signal detektiert, um ein Heterodyn-Schwebungssignal zu erzeugen. Bei Schritt 1712 wird ein Ausgangssignal, welches indikativ für einen optischen Parameter des Eingangssignals ist, aus dem Heterodyn-Schwebungssignal und der gemessenen Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation erzeugt.
Beispielhafte Ausführungen des Relativfrequenz-Meßsystems, das in den 5 und 6 dargestellt ist, werden unten mit Bezug auf die 18–24 beschrieben. Die Relativfrequenz-Meßsysteme, allgemein auch als Interferometer oder Wellenzähler bezeichnet, vermitteln alle irgendeinem Anteil des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals eine Verzögerung, so daß die relative Änderung der Frequenz des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals aus den detektieren Interferenzstreifen ermittelt werden kann.
Die 18 stellt ein Michelson-Interferometer 1850 dar, das einen Koppler 1852, einen Verzögerer 1854, der ein optisches Signal um eine Verzögerungszeit τ verzögert, zwei Faraday-Spiegel 1856 und einen Photodetektor 1858 umfaßt. Das Interferometer koppelt das durchlaufende Lokaloszillatorsignal in zwei Fasern und reflektiert dann die beiden optischen Signale zurück zu dem Photodetektor. Die beiden Signale sind gegeneinander um die Verzögerungszeit τ verzögert und unterscheiden sich daher in der Frequenz. Die Verzögerung zwischen den beiden Signalen resultiert in einem von der optischen Frequenz abhängigen Interferenzmustersignal am Ausgang des Photodetektors. Das Interferenzmustersignal wird, wie oben beschrieben, verwendet, um die Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals zu ermitteln.
Die 19 stellt ein Interferometer 1950 dar, das dem Interferometer von 18 ähnelt, außer daß es zwei Photodetektoren 1958 umfaßt, die gekoppelt sind, um die zwei reflektierten optischen Signale zu detektieren. Mit Bezug auf 19 erlaubt es eine dritte Faser, die in den Koppler 1952 integriert ist, daß das reflektierte Signal von dem zweiten Photodetektor detektiert wird. Das Hinzufügen eines zweiten Photodetektors kann Zählfehler verringern, die von Änderungen der Frequenz-Durchlaufrichtung hervorgerufen werden.
Die 20 stellt ein Mach-Zehnder-Interferometer 2050 dar, das zwei Koppler 2052, zwei parallele optische Fasern 2060 und einen Verzögerer 2054 in einer der parallelen optischen Fasern umfaßt. Das Interferometer koppelt das durchlaufende Lokaloszillatorsignal in die beiden parallelen Fasern, und eines der beiden Signale wird um τ verzögert. Die beiden Signale werden bei dem zweiten Koppler rekombiniert und dann an die beiden Photodetektoren ausgegeben. Die beiden Signale sind durch die Verzögerung τ getrennt, und die frequenzabhängige optische Phase zwischen den beiden Signalen bewirkt, daß frequenzabhängige Interferenzmustersignale an den Ausgängen der Photodetektoren 2058 erzeugt werden.
Die 21 stellt ein Interferometer 2150 dar, welches einen ersten polarisierenden Strahlteiler 2162, zwei Linsen 2164, eine Verzögerer-Faser 2154, einen zweiten Strahlteiler 2166 und zwei Photodetektoren 2158 umfaßt, die an den zweiten Strahlteiler gekoppelt sind. Der erste polarisierende Strahlteiler teilt das einfallende durchlaufende Lokaloszillatorsignal in zwei orthogonal polarisierte optische Signale auf, die sich durch die Verzögerer-Faser in entgegengesetzter Richtung fortpflanzen. In einer Ausführung ist die Verzögerer-Faser eine polarisationserhaltende („polarisation maintaining", PM) Faser. In der PM-Faser wird einem der orthogonal polarisierten optischen Signale relativ zu dem anderen orthogonal polarisierten optischen Signal eine Verzögerung vermittelt. Die beiden orthogonal polarisierten optischen Signale werden an dem polarisierenden Strahlteiler rekombiniert und werden zu dem zweiten Strahlteiler geleitet. Der zweite Strahlteiler teilt das rekombinierte optische Si gnal in zwei Signale, damit sie durch die beiden Photodetektoren detektiert werden. Da einem der polarisierten Signale eine Verzögerung vermittelt wurde, bewirkt die Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen, daß Interferenzmustersignale an den Ausgängen der Photodetektoren erzeugt werden. Die Interferenzmustersignale werden, wie oben beschrieben, verwendet, um die Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals zu ermitteln.
Die 22 stellt ein Interferometer 2250 dar, das einen Koppler 2252, eine Verzögerungsschleife 2254 und einen Photodetektor 2258 umfaßt. In der Ausführung von 22 sind alle optischen Fasern PM-Fasern. Das Interferometer koppelt einen Anteil des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals in die Verzögerungsschleife, wo eine zeitliche Verzögerung τ dem Signal vermittelt wird. Das verzögerte Signal wird dann in dem optischen Koppler rekombiniert und pflanzt sich zu dem Photodetektor fort. Wegen der Verzögerung, die dem Signal, das in der Verzögerungsschleife wandert, vermittelt wird, wird ein Interferenzmustersignal an dem Ausgang des Photodetektors erzeugt. Das Interferenzmustersignal wird, wie oben beschrieben, verwendet, um die Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals zu ermitteln.
Die 23 stellt ein Interferometer 2350 dar, welches einen Strahlteiler 2362 und einen Polarisationsdrehungsspiegel 2356 umfaßt, die durch eine PM-Faser 2354 verbunden sind, sowie einen Photodetektor 2358 umfaßt. Der Strahlteiler teilt das durchlaufende Lokaloszillatorsignal in zwei Anteile, wobei der erste Anteil von dem Photodetektor ohne Verzögerung detektiert wird. Der zweite Anteil pflanzt sich entlang der PM-Faser fort, bis er von dem Polarisationsdrehungsspiegel reflektiert wird, wobei Licht sowohl über die langsame Achse wie die schnelle Achse der PM-Faser übertragen wird. Das reflektierte optische Signal tritt in den Strahlteiler ein, und ein Anteil des optischen Signals wird von dem Photodetektor detektiert. Die Phasendifferenz zwischen den detektierten Signalen erzeugt ein Interferenzmustersignal, das verwendet wird, um die Durchlaufrate des Lokaloszillatorsignals zu ermitteln.
Die 24 stellt ein Interferometer 2450 dar, welches eine erste PM-Faser 2470, einen 45-Grad-Spleiß 2468, eine zweite PM-Faser 2472, einen Strahlteiler 2462 und zwei Photodetektoren 2458 am Ausgang des Strahlteilers umfaßt. Das durchlaufende Lokaloszillatorsignal wird zuerst in die erste PM-Faser axial eingekoppelt. Der 45-Grad-Spleiß spaltet das durchlaufende Lokaloszillatorsignal in zwei orthogonal polarisierte Signale, wobei ein Signal zu fünfzig Prozent auf der x-Achse und das andere Signal zu fünfzig Prozent auf der y-Achse liegt. Innerhalb der zweiten PM-Faser wird einem der orthogonal polarisierten Signale relativ zu dem anderen orthogonal polarisierten Signal eine Verzögerung vermittelt. Die beiden orthogonal polarisierten optischen Signale werden von dem polarisierenden Strahlteiler kombiniert und von den beiden Photodetektoren detektiert. Weil einem der polarisierenden Signale eine Verzögerung vermittelt wird, führt die Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen dazu, daß Interferenzmustersignale an den Ausgängen des Photodetektors erzeugt werden.
Ein Problem mit den Relativfrequenz-Meßsystemen, die mit Bezug auf die 18–24 beschrieben wurden, ist chromatische Dispersion. Chromatische Dispersion führt dazu, daß sich die Verzögerung τ ändert, wenn sich die Frequenz des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals ändert, und kann dazu führen, daß die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation ungenau wird. Eine Technik, um chromatische Dispersion zu berücksichtigen, umfaßt das Entwerfen von Dispersionskorrektur in dem Relativfrequenz-Meßsystem, und eine andere Technik umfaßt das Einschließen eines Dispersionskorrekturalgorithmus in den Signalprozessor.
In einer Ausführung umfaßt das Entwerfen von Dispersionskorrektur in dem Relativfrequenz-Meßsystem die Verwendung von zwei optischen Fasern, die so orientiert sind, daß sie frequenzabhängige Verzögerungen aufweisen, die sich gegenseitig aufheben. Das heißt, daß die beiden optischen Fasern gleiche und entgegengesetzte frequenzabhängige Verzögerungen aufweisen. Beispielsweise kann eine optische Faser mit einer Verzögerungscharakteristik, die mit der Frequenz steigt, mit einer optischen Faser mit einer Verzögerungscharakteristik, die mit der Frequenz fällt, gespleißt werden. In einer Ausführung wird die Länge der Faser so festgesetzt, daß die chromatischen Dispersionseffekte der zweiten Faser die chromatischen Dispersionseffekte der ersten Faser aufheben. In einer anderen Ausführung werden optische Fasern mit verringerter chromatischer Dispersion verwendet, um die Effekte der chromatischen Dispersion zu verringern.
In einer Ausführung umfaßt das Einschließen eines Dispersionskorrekturalgorithmus in den Signalprozessor die Verwendung von Wissen über die Frequenzabhängigkeit der optischen Verzögerung, um die Effekte von chromatischer Dispersion zu verringern. In einer Ausführung verwendet der Algorithmus Absolutfrequenz-Information von der Lokaloszillatorquelle, um die Effekte von Dispersion zu berechnen, und korrigiert dann die berechneten Effekte heraus. Wieder mit Bezug auf den Signalprozessor 1116 von 11 verwendet das Durchlaufratenkorrekturmodul die Lokaloszillator-Frequenzinformation von der Lokaloszillatorquelle (wie durch die gestrichelte Linie 1140 angezeigt ist), um durch chromatische Dispersion verursachte Fehler zu verringern.
Obwohl die optischen Komponenten des optischen Heterodyndetektionssystems so beschrieben sind, daß sie durch optische Fasern verbunden sind, können die einzelnen Vorrichtungen in einer monolithischen Vorrichtung, wie etwa einem planaren Wellenleiter- Schaltkreis, integriert sein. Alternativ können die optischen Elemente durch freien Raum verbunden sein.

Claims

System für eine optische Spektrumsanalyse, das folgendes umfaßt: eine Lokaloszillatorquelle (505) zum Erzeugen eines durchlaufenden Lokaloszillatorsignals, welches einen Frequenzbereich durchläuft; einen optischen Koppler (510), der einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang hat, wobei der erste Eingang optisch verbunden ist, um ein Eingangssignal zu empfangen, der zweite Eingang optisch mit der Lokaloszillatorquelle verbunden ist, um das durchlaufende Lokaloszillatorsignal zu empfangen, und der optische Koppler einen Ausgang zum Ausgeben eines kombinierten optischen Signals umfaßt, welches das Eingangssignal und das durchlaufende Lokaloszillatorsignal umfaßt; einen Heterodynempfänger (512) mit einem Eingang zum Empfangen des kombinierten optischen Signals von dem optischen Koppler und einem Ausgang zum Ausgeben eines Heterodyn-Schwebungssignal, welches für das kombinierte optische Signal repräsentativ ist; ein Relativfrequenz-Meßsystem (520), welches optisch mit der Lokaloszillatorquelle verbunden ist, um gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation in Antwort auf das durchlaufende Lokaloszillatorsignal zu erzeugen; gekennzeichnet durch einen Signalprozessor (1616), der folgendes umfaßt: ein Durchlaufraten-Korrekturmodul (1638), welches Absolutfrequenz-Information aus der Lokaloszillatorquelle und die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation von dem Relativfrequenz-Meßsystem (520) empfängt, um korrigierte Lokaloszillator-Frequenzinformation zu erzeugen, wobei die korrigierte Lokaloszillator-Frequenzinformation Nicht-Gleichförmigkeiten in der Frequenzdurchlaufrate des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals berücksichtigt; und ein Spektrummeßmodul (1636) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, welches kennzeichnend für einen optischen Parameter des Eingangssignals ist, in Antwort auf das Heterodyn-Schwebungssignal und die korrigierte Lokaloszillator-Frequenzinformation.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Relativfrequenz-Meßsystem (520) Mittel zum Verzögern eines Teils des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals umfaßt, so daß die relative Änderung der Frequenz des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals ermittelt werden kann.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, bei dem das Relativfrequenz-Meßsystem (520) ein Interferometersystem (1850; 1950; 2050; 2150; 2250; 2350; 2450) umfaßt, welches ein sinusförmiges Interferenzmustersignal in Antwort auf das durchlaufende Lokaloszillatorsignal erzeugt.
System nach Anspruch 3, bei dem das Interferometersystem (1850; 1950; 2050; 2150; 2250; 2350; 2450) optische Wellenleiter mit entgegengesetzten Eigenschaften bezüglich chromatischer Dispersion umfaßt, um die chromatische Dispersion des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals zu verringern.
Verfahren zur optischen Spektrumsanalyse, welches optische Heterodyndetektion verwendet, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Bereitstellen (1702) eines Eingangssignals; Bereitstellen (1704) eines durchlaufenden Lokaloszillatorsignals, welches einen Frequenzbereich durchläuft; Messen (1706) der Frequenz-Durchlaufrate des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals, um gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation zu erzeugen; Kombinieren (1708) des Eingangssignals mit dem durchlaufenden Lokaloszillatorsignal um ein kombiniertes optisches Signal zu erzeugen; Detektieren (1710) des kombinierten optischen Signals, um ein Heterodyn-Schwebungssignal zu erzeugen; gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Empfangen von Absolutfrequenzinformation von einer Lokaloszillatorquelle und der gemessenen Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation von dem Relativfrequenz-Meßsystem, zum Erzeugen von korrigierter Lokaloszillator-Frequenzinformation, wobei die korrigierte Lokaloszillator-Frequenzinformation Nicht-Gleichförmigkeiten in der Frequenzdurchlaufrate des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals berücksichtigt; und Erzeugen eines Ausgangssignals, welches für einen optischen Parameter des Eingangssignals gekennzeichnet ist, in Antwort auf das Heterodyn-Schwebungssignal und die korrigierte Lokaloszillator-Frequenzinformation.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des Messens (1706) der Frequenzdurchlaufrate des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals einen Schritt umfaßt, in dem ein in der Zeit veränderliches Interferenzmustersignal in Antwort auf das durchlaufende Lokaloszillatorsignal detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Schritt des Messens (1706) der Durchlaufrate des durchlaufenden Lokaloszillatorsignals zum Erzeugen der gemessenen Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation einen Schritt umfaßt, in dem die Effekte von chromatischer Dispersion auf die gemessene Lokaloszillator-Frequenzdurchlaufrateninformation korrigiert werden.