DE60310344T2 - Optische duobinäre Übertragung - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung, die eine duobinäre optische Übertragungstechnik verwendet.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Im Allgemeinen stellt ein konventionelles optisches DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing, dichter Wellenlängenmultiplex) Übertragungssystem eine exzellente Kommunikationseffizienz bereit, da es ein optisches Signal mit einer Vielzahl von Kanälen mit unterschiedlichen Wellenlängen durch eine einzelne optische Faser übertragen kann. Solche DWDM-Systeme können das optische Signal übertragen ungeachtet der Übertragungsgeschwindigkeit. Aus diesen Gründen werden DWDM-Systeme weit verbreitet in Ultrahochgeschwindigkeitsinternetnetzwerken verwendet, da der Datenverkehr in solchen Internetnetzwerken wächst.
  • Anzumerken ist auch, dass einige konventionelle Systeme, die dieDWDM-Technologie verwenden, mehr als 100 Kanäle durch eine einzelne optische Faser übertragen können: Es wird auch aktiv Forschung betrieben, um ein System zu entwickeln, das mehr als 200 Kanäle von 40 Gbps durch eine einzelne optische Faser gleichzeitig übertragen kann, woraus sich eine Übertragungsgeschwindigkeit von mehr als 10 Tbps ergeben würde.
  • Jedoch ist die Erhöhung der Übertragungskapazität aufgrund von ernsten Interferenzen und Störungen zwischen den Kanälen eingeschränkt, wenn die Kanaldistanz kleiner als 50 GHz ist, wenn eine Lichtintensität moduliert wird unter Verwendung eines konventionellen keine-Rückkehr-zu-Null-Verfahrens (NRZ, non return to zero), was von dem schnellen Anwachsen des Datenverkehrs und einer Forderung nach Hochgeschwindigkeitsübertragung von Daten von mehr als 40 Gbps herrührt. Die Übertragungsstrecke ist in Hochgeschwindigkeitsübertragungen von mehr als 10 Gbps eingeschränkt, da eine Gleichstrom (DC) Frequenzkomponente eines konventionellen binären NRZ-Übertragungssignals und eine Hochfrequenzkomponente, die sich während der Modulation aus gedehnt hat, Nichtlinearität und Dispersion verursachen, wenn sich das binäre NRZ-Übertragungssignal in einem optischen Glasfasermedium ausbreitet.
  • Entwicklungen in der optischen duobinären Technologie wurden als eine optische Übertragungstechnologie herausgestellt, die in der Lage ist, Übertragungsstreckeneinschränkungen aufgrund der chromatischen Dispersion zu überwinden. Diesbezüglich reduziert die duobinäre Übertragung das Transmissionsspektrum verglichen zur allgemeinen binären Übertragung, die oben diskutiert wurde. In einem dispersionsbeschränkten System ist eine Übertragungsdistanz umgekehrt proportional zum Quadrat der Übertragungsspektrumsbandbreite. Das heißt, dass wenn das Übertragungsspektrum um ½ reduziert wird, wächst die Übertragungsdistanz um das Vierfache. Da die Trägerfrequenz in einem duobinären Übertragungsspektrum unterdrückt wird, ist es möglich, die Beschränkung der optischen Ausgangsleistung, die durch Brillouin Streuung verursacht wird, die in der optischen Faser angeregt wird, zu lockern.
  • 1 veranschaulicht ein Beispiel einer Struktur einer konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung und die 2A bis 2C sind Augendiagramme (eye diagrams) eines Ausgangssignals an den Knoten A, B und C in 1.
  • Mit Bezug auf 1 schließt die konventionelle duobinäre Übertragungsvorrichtung einen Pulsmustergenerator (PPG, puls pattern generator) 10, einen Vorkodierer 20, Tiefpassfilter 30 und 31, Modulatoransteuerverstärker 40 und 41, eine Laserlichtquelle 50 und einen Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator 60 ein. Der Pulsmustergenerator 10 erzeugt ein elektrisches 2-Niveau Pulssignal. Der Vorkodierer 20 kodiert das elektrische 2-Niveau NRZ-Signal. Die Tiefpassfilter 30 und 31 ändern das elektrische 2-Niveau NRZ-Signal auf eine elektrisches 3-Niveau-Signal und reduzieren die Bandbreite der Signale. Die Modulatoransteuerverstärker 40 und 41 verstärken das elektrische 3-Niveau-Signal, so dass sie optische Modulatoransteuersignale ausgeben. Die Laserlichtquelle 50 gibt einen Träger aus.
  • Wie oben diskutiert wurde, wird das 2-Niveau-Pulssignal, das in dem Pulsmustergenerator 10 erzeugt wurde, in dem Vorkodierer 20 kodiert und 2 zeigt ein Augendiagramm des 2-Niveau-Pulssignales am Knoten A. Das binäre 2-Niveau-Signal, das von dem Vorkodierer 20 ausgegeben wird, wird in die Tiefpassfilter 30 und 31 eingegeben.
  • Jeder der Tiefpassfilter 30 und 31 weist eine Bandbreite entsprechend ungefähr ¼ der Taktfrequenz des binären 2-Niveau-Signals auf. Diese übermäßige Einschränkung der Bandbreite verursacht eine Interferenz zwischen den Codes, die so das binäre 2-Niveau-Signal auf ein duobinäres 3-Niveau-Signal ändert. Ein Ausgangsaugendiagramm des Signals am Knoten B ist in 2B gezeigt. Die duobinären 3-Niveau-Signale werden in den Modulatoransteuerverstärkern 40 und 41 verstärkt und werden dann verwendet als Signale zum Ansteuern des Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulators 60. Die Phase und die Lichtintensität des Trägers, der von der Laserlichtquelle 50 ausgegeben wird, wird durch das Ansteuersignal des Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator 60 moduliert, so dass der Modulator 60 ein duobinäres optisches 2-Niveau-Signal, das durch den Träger moduliert wurde, ausgibt. 2C zeigt ein Augendiagramm am Knoten C. In 1 repräsentiert Q ein invertiertes Signal von Q. Die Signale Q und Q werden in positive und negative Elektroden des Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulators 60, der eine duale Elektrodenstruktur aufweist, eingegeben.
  • Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulatoren, wie sie oben beschrieben wurden, können in zwei Typen mit einer Z-Schnittstruktur und einer X-Schnittstruktur eingeteilt werden. Ein Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator mit einer Z-Schnittstruktur hat zwei Arme, wobei jeder Arm einen elektrischen Tiefpassfilter 30 oder 31 und einen Modulatoransteuerverstärker 40 oder 41 aufweist, wodurch ermöglicht wird, dass ein 3-Niveau-eletkrisches Signal an jeden Arm angelegt werden kann. Obwohl es nicht gezeigt wird, weist ein Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator mit einer X-Schnittstruktur einen einzelnen Arm auf. Der einzelne Arm schließt einen elektrischen Tiefpassfilter und einen Modulatoransteuerverstärker ein, so dass ein 3-Niveauelektrsiches Signal an den einzelnen Arm angelegt werden kann.
  • Jedoch wird in den konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtungen, wie oben beschrieben, das elektrische 3-Niveau-Signal durch den Tiefpassfilter erzeugt. Deshalb kann jede unterschiedliche Charakteristik von optischen Ausgangssignalen, die durch die Längen einer pseudozufälligen Bitfolge (pseudo random bit sequenz, PRBS) und durch die Verlässlichkeit der Übertragungsqualität auf die Filtercharakteristiken der Tiefpassfilter verursacht wird, ein kritisches Problem in einem System erzeugen. Im Allgemeinen ist der Anstieg eines Signals, das von einem Niveau 0 auf ein Niveau 1 ansteigt, unterschiedlich zur Steigung eines Signals, das von einem Niveau 1 auf ein Niveau 0 abfällt. Im Fall einer duobinären optischen Übertragung, die einen elektrischen Tiefpassfilter verwendet, treten Übergänge vom Niveau 0 auf das Niveau 1 und von dem Niveau 1 auf das Niveau 0 in einem Zustand auf, wo Teile des Signals mit unterschiedlichen Steigungen überlappen. Dadurch wird das Zittern (jitter) einer ausgegebenen Wellenform in den konventionellen Strukturen bei sowohl dem Z-Schnitttyp als auch bei dem X-Schnitttyp Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator vergrößert.
  • Die Verlässlichkeit der Signalmuster bedingt Einschränkungen für die reale optische Übertragung. Zum Beispiel zeigen die 3A bis 3C Augendiagramme von optischen Signalen, die durch eine optische Monomodenfaser über einen konventionellen duobinären optischen Übertrager übertragen werden. Die Augendiagramme zeigen ein relativ sauberes Erscheinungsbild, wenn der Übertragungsabstand einen Wert zwischen 0 km (siehe 3A) und 160 km (siehe 3B) aufweist, und zeigen ein ernsthaft gestörtes Erscheinungsbild, wenn der Übertragungsabstand 240 km übersteigt. In dem Maß, in dem der Übertragungsabstand wächst, wird die Dispersionscharakteristik einer optischen Faser gestört. Wenn die optische Übertragungsvorrichtung einen Bessel-Thomson-Typ-Filter (der relativ teuer ist) als einen Tiefpassfilter einschließt, kann die gesamte optische Übertragungsvorrichtung ihre Preiswettbewerbsfähigkeit verlieren.
  • Entsprechend gibt es in dem Fachgebiet einen Bedarf für verbesserte duobinäre optische Übertragungssysteme.
  • WO 02/005464 betrifft einen optischen Übertrager und ein optisches Faserübertragungssystem mit demselben und offenbart alle Merkmale des einleitenden Teils des Anspruches 1.
  • EP 0701338 offenbart ein optisches Intensitätsmodulationsübertragungssystem, das ein eingegebenes binäres Signal in ein duobinäres Signal umwandelt, das an eine optische Modulationseinrichtung angelegt wird, welches optische Intensitätsmodulationssignale bereit stellt.
  • EP 1271814 offenbart ein chromatisches Dispersionsmessverfahren hoher Präzision und ein optisches System zur automatischen Dispersionskompensation, das dieses Verfahren verwendet. Diese Offenbarung zeigt zwei optische Modulatorstufen, wobei die erste Stufe duobinäre und invertierte duobinäre Signale empfängt und wobei die zweite Stufe Taktsignale und invertierte Taktsignale empfängt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Lösung der oben erwähnten Probleme, die im Stand der Technik auftreten.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung bereitzustellen, die eine duobinäre optische Übertragungstechnik verwendet, die nicht durch die Übertragungscharakteristik von pseudozufälligen Bitsequenzen (PRBS) beeinflusst wird.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung bereitzustellen, die eine erhöhte Immunität gegenüber Dispersion und Nichtlinearitäten in Hochgeschwindigkeitslangreichweiten-Wellenlängenmultiplex (WDM) Übertragungen eines optischen Signals aufweist, ohne einen elektrischen Tiefpassfilter zu verwenden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung richtet sich auf eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung, die Folgendes einschließt: eine Lichtquelle, die einen optischen Träger ausgibt; einen optischen NRZ-Signalerzeugungsbereich, der ein NRZ elektrisches Signal empfängt, der den optischen Träger in ein NRZ optisches Signals entsprechend dem NRZ elektrischen Signal moduliert, und der das NRZ optische Signal ausgibt; und einen duobinären optischen signalerzeugenden Bereich, der das NRZ elektrische Signal empfängt und der das NRZ optische Signal in eine duobinäres optisches Signal moduliert.
  • Vorzugsweise schließt der NRZ optische Signalerzeugungsbereich ein Paar von ersten Modulatoransteuerverstärkern, die das NRZ elektrische Signal verstärken und ausgeben; und einen Lichtintensitätsmodulator ein, der eine Intensität des optischen Trägers entsprechend Ansteuersignalen, die von den ersten Modulatoransteuerverstärkern eingegeben werden, moduliert.
  • Bevorzugter schließt der duobinäre optische Signalerzeugungsbereich Folgendes ein: einen Vorkodierer, der das NRZ elektrische Signal, das in den Vorkodierer eingegeben wird, kodiert; ein Paar von zweiten Modulatoransteuerverstärkern, die das kodierte Signal verstärken und ausgeben; und einen Lichtphasenmodulator, der eine Phase des NRZ optischen Signals entsprechend den Ansteuersignalen, die von den zweiten Modulatoransteuerverstärkern eingegeben werden, moduliert.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Ausgeben von duobinären optischen Signalen. Das Verfahren schließt folgende Schritte ein: Ausgeben eines optischen Trägersignals, Empfangen eines NRZ elektrischen Signals, Modulieren des optischen Trägers in ein NRZ optisches Signal entsprechend dem NRZ elektrischen Signal und Modulieren über einen Modulator des NRZ optischen Signals in ein duobinäres optisches Signal mittels eines vorkodierten keine-Rückkehr-zu-Null elektrischen Signals.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlicher, in denen:
  • 1 ein Blockdiagramm ist, das die Struktur einer konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung zeigt;
  • die 2A bis 2C Augendiagramme eines ausgegebenen Signals an den Knoten A, B und C in 1 sind;
  • die 3A bis 3C Augendiagramme von optischen Signalen sind, die durch eine optische Monomodenfaser durch einen konventionellen duobinären optischen Übertrager übertragen werden;
  • 4 ein Blockdiagramm ist, das eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • die 5A und 5B Augendiagramme von ausgegebenen Signalen durch die Knoten O und P der 4 sind;
  • die 6A bis 6C Augendiagramme eines optischen Signals sind, das durch eine optische monomoden Faser über eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen wird; und
  • 7 ein Graph ist, der den Vergleich zwischen Empfängerempfindlichkeiten hinsichtlich einer Übertragungsdistanz in einer duobinären optischen Übertragungsvorrichtung gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung und einer konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschreiben. Zur Klarheit und Vereinfachung wird eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier mit beinhaltet sind, weggelassen, da sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung verschleiern könnten.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Während 4 einen zweiarmigen Z-Schnitt Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator 230 zeigt, sollte man verstehen, dass in einer duobinären optischen Übertragungsvorrichtung gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung ein einarmiger X-Schnitt Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator verwendet werden kann. Weiterhin sollte vom Fachmann gewürdigt werden, dass jeder Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator nicht nur die Intensität modulieren kann, sonder auch die Phase des Lichts, obwohl die Beschreibung der vorliegenden Erfindung darauf basiert, dass jeder Abschnitt der Vorrichtung einen Lichtintensitätsmodulator oder einen Lichtphasenmodulator aufweist, um die Verständlichkeit der Funktion des Modulators zu erleichtern.
  • Wie in 4 gezeigt ist, schließt die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung Folgendes ein: eine Lichtquelle 50, die einen optischen Träger ausgibt; einen NRZ optischen Signalerzeugungsabschnitt 100, der ein NRZ elektrisches Signal empfängt. Der Erzeugungsabschnitt 100 moduliert den optischen Träger zu einem NRZ optischen Signal gemäß dem NRZ elektrischen Signal und gibt das NRZ optische Signal aus. Die Vorrichtung schließt auch einen duobinären optischen Signalerzeugungsabschnitt 200 ein, der das vorkodierte NRZ elektrische Signal empfängt und das NRZ optische Signal moduliert, um ein duobinäres optisches Signal zu bilden.
  • Der NRZ optische Signalerzeugungsabschnitt 100 schließt ein paar erster Modulatoransteuerverstärker 110 und 111, die das NRZ elektrische Signal verstärken und ausgeben, und einen Mach-Zehnder-Interferenztyplichtintensitätsmodulator 120 ein, der die Intensität des optischen Trägers gemäß der Ansteuersignale, die von den ersten Modulatoransteuerverstärkern 110 und 111 eingegeben werden, moduliert.
  • Der duobinäre optische Signalerzeugungsabschnitt 200 schließt einen Vorkodierer 210, der das eingegebene NRZ elektrische Signal kodiert, ein Paar von zweiten Modulatoransteuerverstärker 220 und 221, die das kodierte Signal verstärken und ausgeben, und einen Mach-Zehnder-Interferenztyplichtphasenmodulator 230 ein, der die Phase des NRZ optischen Signals gemäß der Ansteuersignale, die von den zweiten Modulatoransteuerverstärkern 220 und 221 eingegeben werden, moduliert.
  • Im Betrieb wird mit Bezug wieder auf 4 ein NRZ elektrisches Signal, das in einem Pulsmustergenerator (PPG) (nicht gezeigt) erzeugt wurde, durch die ersten Modulatoransteuerverstärker 110 und 111 verstärkt und als Ansteuersignale für den Modulator 120 ausgegeben. Gemäß den Modulatoransteuersignalen, die in die Modulationsanschlüsse RF des Lichtintensitätsmodulators 120 eingegeben werden, moduliert der Lichtintensitätsmodulator 120 die Lichtintensität des Trägers, der von der Laserlichtquelle 50 ausgegeben wird und gibt das modulierte Signal an den Knoten O aus. 5A ist ein Augendiagramm am Knoten O von 4 und zeigt, dass ein allgemeines NRZ optisches Signal durch den Lichtintensitätsmodulator 120 erzeugt wird und von ihm ausgegeben wird.
  • Dieses NRZ optische Signal wird in den Mach-Zehnder-Interferenztyplichtphasenmodulator 230 in dem duobinären optischen Signalerzeugungsabschnitt 200 eingegeben.
  • Das NRZ elektrische Signale, das von dem Pulsmustergenerator erzeugt wird, wird auch durch den Vorkodierer 210 in dem duobinären optischen Signalerzeugungsabschnitt 200 kodiert, wodurch eine duobinäre Übertragung ohne irgendeine Änderung in einem Empfänger ermöglicht wird. Das kodierte binäre Signal wird von den zweiten Modulatoransteuerverstärkern 220 und 221 verstärkt und wird in die Modulationsanschlüsse RF des Mach-Zehnder-Interferenztyplichtphasenmodulators 230 eingegeben. Gemäß den Modulatoransteuersignalen moduliert der Mach-Zehnder-Interferenztyplichtphasenmodulator 230 die Phase des NRZ optischen Signales, das von dem Lichtintensitätsmodulator 120 in dem NRZ optischen Signalerzeugungsabschnitt 100 eingegeben wurde und gibt das modulierte Signal an den Knoten P aus. Diesbezüglich verschiebt der Lichtphasenmodulator 230 bei jedem Bit des Signals am Knoten „O", die Phase des optischen Signals von 0 auf π oder von π auf 0. Deshalb haben Bits mit dem Wert „1 ", die auf beiden Seiten von jedem Bit mit dem Wert „0" liegen, unterschiedliche Phasen zueinander. 5B ist ein Augendiagramm am Knoten P von 4 und zeigt, dass ein duobinäres optisches Signal von dem Lichtphasenmodulator 230 erzeugt wird.
  • Dadurch ist es möglich, dass ein duobinäres optisches Signal erzeugt wird, ohne dass ein elektrischer Tiefpassfilter verwendet wird, und eine Signalstörung während der Umwandlung des 2-Niveau elektrischen Signals auf ein 3-Niveau elektrisches Signal kann minimiert werden. Zusätzlich ist ein duobinäres optisches Signal, das gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde, immun gegenüber Dispersion der optischen Faser, die bestimmt wird durch das Auslöschungsverhältnis und dem Chirp des NRZ-Signals, das in dem Lichtintensitätsmodulator in dem NRZ optischen Signalerzeugungsabschnitt 100 erzeugt wurde. Deshalb wird das optimale Auslöschverhältnis und Chirp unter Berücksichtigung der Charakteristiken des Lichtintensitätsmodulators bestimmt.
  • Die 6A bis 6C sind Augendiagramme eines optischen Signals, das durch eine optische Monomodenfaser über eine duobinäre optische Übertragungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung übertragen wird. Im Vergleich zu den 3A bis 3C weisen diese Augendiagramme ein sauberes offenes Erschei nungsbild auf nicht nur wenn das Signal 0 km (siehe 6A) oder 160 km (siehe 6B) übertragen wird sondern auch nach 240 km (siehe 6C), was beinhaltet, dass die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung eine größere Immunität gegenüber Dispersion einer optischen Faser als die konventionelle duobinäre optische Übertragungsvorrichtung, die oben diskutiert wurde, aufweist.
  • 7 ist ein Graph, der einen Vergleich zwischen Empfängerempfindlichkeiten hinsichtlich der optischen Faserlänge (das heißt der Übertragungsdistanz) in der duobinären optischen Übertragungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und der konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung, die oben diskutiert wurde, zeigt. In 7 repräsentiert Kurve X die Empfängerempfindlichkeit der konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung und die Kurven Y und Z repräsentieren die Empfängerempfindlichkeiten der duobinären optischen Übertragungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Auslöschungsverhältnis ist 7,5 dB und die Chirpvariable ist +2,3 in Kurve Y und das Auslöschungsverhältnis ist 10 dB und die Chirpvariable ist +3,0 in der Kurve Z. Wie es aus der obigen Beschreibung ersichtlich wird, ist eine geringere Empfängerempfindlichkeit nach der Übertragung des optischen Signals in der duobinären optischen Übertragungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als in der konventionellen duobinären optischen Übertragungsvorrichtung erforderlich, da die duobinäre optische Übertragungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine größere Immunität gegenüber Dispersion einer optischen Faser aufweist. Weiterhin kann in der duobinären optischen Übertragungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Immunität gegenüber Dispersion einer optischen Faser geändert werden, indem das Auslöschverhältnis und die Chirpvariable des Modulators eingestellt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, können die duobinären optischen Übertragungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung ein duobinäres optisches Signal erzeugen, ohne einen elektrischen Tiefpassfilter zu verwenden. Deshalb können die duobinären optischen Übertragungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung den Einfluss auf Übertragungscharakteristiken durch Signalmuster reduzieren und die Empfänger empfindlichkeit vor der Übertragung verbessern. Weiterhin haben die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung die Immunität gegenüber Dispersion einer optischen Faser vergrößert, wodurch eine verringerte Empfängerempfindlichkeit sogar nach der Übertragung des optischen Signals erforderlich ist. Deshalb können die duobinären optischen Übertragungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung die Übertragungsdistanz eines optischen Signals um ungefähr das zweifache vergrößern, und weist dadurch eine verbesserte Preiswettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu konventionellen Vorrichtungen auf.
  • Während die Erfindung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen in Form und Details durchgeführt werden können ohne vom Rahmen der Erfindung wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims (13)

  1. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung, die folgendes umfasst: eine Lichtquelle (50), die so angeordnet ist, dass sie ein optisches Trägersignal ausgibt; ein optischer Keine-Rückkehr-Zu-Null Signalgenerator (100), der so angeordnet ist, dass er ein binäres elektrisches Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal empfängt, dass er das optische Trägersignal zu einem optischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal entsprechend dem binären elektrischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal moduliert, und dass er das optische Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal ausgibt; gekennzeichnet durch einen duobinären optischen Signalgenerator (200), der so angeordnet ist, dass er das binäre elektrische Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal empfängt und das optische Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal in ein duobinäres optisches Signal moduliert, indem eine codierte Version des binären elektrischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signals in einen Lichtphasenmodulator (230) eingegeben wird.
  2. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der optische Keine-Rückkehr-Zu-Null Signalgenerator (100) folgendes einschließt: eine Vielzahl von ersten Modulator-Ansteuerverstärkern (110, 111), die das elektrische Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal verstärken und ausgeben; und/oder einen Lichtintensitätsmodulator (120), der eine Intensität des optischen Trägersignals entsprechend eines Ansteuersignals, das von dem ersten Modulator-Ansteuerverstärker (110, 111) eingegeben wird, moduliert.
  3. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin der duobinäre optische Signalgenerator (200) folgendes einschließt: einen Vorcodierer (210), der so angeordnet ist, dass er das binäre elektrische Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal codiert; eine Vielzahl von zweiten Modulator-Ansteuerverstärkern (220, 221), die das codierte Signal verstärken und ausgeben; und/oder einen Lichtphasenmodulator (230), der eine Phase des optischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signals entsprechend den Ansteuersignalen, die von den zweiten Modulator-Ansteuerverstärkern (220, 221) eingegeben werden, moduliert.
  4. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, worin der Lichtintensitätsmodulator (120) ein Modulator vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ist.
  5. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 4, worin der Modulator vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ein zweiarmiger Z-Schnitt-Lichtintensitätsmodulator (120) vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ist.
  6. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 4, worin der Modulator vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ein einarmigen X-Schnitt-Lichtintensitätsmodulator (120) vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ist.
  7. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, worin der Lichtphasenmodulator (230) ein Modulator vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ist.
  8. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 7, worin der Modulator vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ein zweiarmiger Z-Schnitt-Lichtphasenmodulator (230) vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ist.
  9. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 7, worin der Modulator vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ein einarmigen X-Schnitt-Lichtphasenmodulator (230) vom Mach-Zehnder-Interferenz-Typ ist.
  10. Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das elektrische Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal durch einen Pulsmustergenerator erzeugt wird.
  11. Verfahren zur Ausgabe eines duobinären optischen Signals, das folgende Schritte umfasst: Ausgabe eines optischen Trägersignals; Empfangen eines binären elektrischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signals; Modulieren des optischen Trägers zu einem optischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signal entsprechend des binären elektrischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signals und Ausgeben des optischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signals; und Modulieren durch einen Modulator des optischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signals zu einem duobinären optischen Signal durch eine codierte Version des binären elektrischen Keine-Rückkehr-Zu-Null Signals.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin den Schritt des Ausgebens des duobinären optischen Signals an eine optische Faser umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, das weiterhin den Schritt des Änderns eines Dispersionsfaktors der optischen Faser umfasst, indem ein Auslöschverhältnis und eine Chirp-Variable des Modulators eingestellt wird.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3721062B2 (ja) * 2000-08-30 2005-11-30 日本電信電話株式会社 光送信機
KR100547746B1 (ko) * 2003-04-30 2006-01-31 삼성전자주식회사 듀오바이너리 광 전송장치
KR100545778B1 (ko) * 2004-05-24 2006-01-24 광주과학기술원 유리수차 조화 모드-잠김 반도체 광섬유 레이저 내에서의펄스 진폭 균등화 장치 및 방법
KR100606030B1 (ko) * 2004-07-20 2006-07-28 삼성전자주식회사 듀오바이너리 광 전송장치 및 전송방법
IL164753A0 (en) * 2004-10-21 2005-12-18 Terasea Ltd A system and method for increasing transmission distance of and optical signal
KR100703267B1 (ko) * 2004-11-19 2007-04-03 삼성전자주식회사 색분산 내성이 강화된 이진 데이터 전기신호를 사용하는듀오바이너리 광송신기
US7606501B2 (en) * 2005-02-25 2009-10-20 Futurewei Technologies, Inc. System and method for generating optical return-to-zero signals with alternating bi-phase shift and frequency chirp
US20070116476A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Futurewei Technologies, Inc. Method and apparatus for generating optical duo binary signals with frequency chirp
EP2171888B1 (de) * 2007-06-19 2016-08-03 Orange Bidirektionales passives optisches netzwerk mit hohem durchsatz sowie optische naben- und leitungsanschlussvorrichtung dafür
EP2843854B1 (de) 2013-08-27 2018-04-04 ADVA Optical Networking SE Verfahren, Sender- und Empfängervorrichtung zur Übertragung eines binären digitalen Sendesignals über eine optische Übertragungsstrecke
CN104506241B (zh) * 2014-12-26 2017-10-10 武汉邮电科学研究院 双臂驱动四级脉冲幅度调制器及方法
KR20210125648A (ko) 2020-04-08 2021-10-19 삼성디스플레이 주식회사 트랜지션 검출기 및 이를 포함하는 클록 데이터 복원기

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69531328T2 (de) * 1994-09-12 2004-02-12 Nippon Telegraph And Telephone Corp. Intensitätsmoduliertes optisches Übertragungssystem
JP3276052B2 (ja) * 1996-02-28 2002-04-22 日本電信電話株式会社 光送信装置およびそれを用いた光伝送システム
JP3027944B2 (ja) * 1996-08-16 2000-04-04 日本電気株式会社 光デュオバイナリ信号光の生成方法および光送信装置
US6388786B1 (en) * 1997-08-15 2002-05-14 Nec Corporation Method for generating duobinary signal and optical transmitter using the same method
SE522272C2 (sv) * 1997-08-20 2004-01-27 Ericsson Telefon Ab L M Optiskt duobinärt sändarsystem och förfarande som använder optisk intensitetsmodulering
FR2781322B1 (fr) * 1998-07-20 2000-09-08 Alsthom Cge Alcatel Dispositif d'emission de donnees optiques
JP3545673B2 (ja) * 2000-04-26 2004-07-21 日本電信電話株式会社 光通信装置、光送信器および光受信器
DE60142814D1 (de) * 2000-02-28 2010-09-30 Nippon Telegraph & Telephone Optisches Übertragungsverfahren, optischer Sender und optischer Empfänger
JP2002023121A (ja) * 2000-07-06 2002-01-23 Nec Corp 光送信装置及びそれを有する光ファイバ伝送システム
US7536108B2 (en) * 2001-06-29 2009-05-19 Nippon Telegraph & Telephone Corporation High precision chromatic dispersion measuring method and automatic dispersion compensating optical link system that uses this method
JP4278332B2 (ja) * 2001-06-29 2009-06-10 日本電信電話株式会社 光送信器および光伝送システム
KR100469725B1 (ko) * 2002-09-30 2005-02-02 삼성전자주식회사 듀오바이너리 광 송신장치

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