DE69224023T2

DE69224023T2 - Optische Fernübertragungsleitung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69224023T2
Application number: DE69224023T
Authority: DE
Inventors: Olivier Audouin; Laurence Prigent
Original assignee: Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2012-09-04
Also published as: EP0532388B1; EP0532388A1; NZ244189A; CA2077480A1; JP2731490B2; FR2681145A1; AU2207292A; DE69224023D1; JPH05232336A; AU658433B2; US5274733A; FR2681145B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung einer optischen Fernübertragungsleitung. Eine derartige Leitung kann beispielsweise aus zweihundert optischen Fasern bestehen, welche jeweils eine Länge von 20 km aufweisen und in Serie verbunden sind.
Die für diese Herstellung im Handel erhältlichen Fasern weisen in der verwendeten Wellenlänge chromatische Dispersionen auf, die die übertragenen Signale verzerren.
In dem Fall, wo diese Dispersionen das einzige auf der Leitung auftretende Störphänomen darstellen, stellt die daraus resultierende Verzerrung für ein aus der Leitung austretendes Signal eine Primärverzerrung dar, welche leicht berechenbar ist, wenn dieses Signal in Abhängigkeit von den Längen der Leitungsfasern und ihren Dispersionskoeffizienten definiert wird. Eine derartige Primärverzerrung kann durch Verwendung eines dispersionsausgleichenden Elements, welches eine der Leitung entgegengesetzte chromatische Dispersion erzeugt, genau ausgeglichen werden. In der Praxis mischt sich aber die Dispersion auf die Länge der Leitung mit nicht linearen Effekten, sodaß ein dispersionsausgleichendes Element nur eine Wirksamkeit haben kann, die umso beschränkter ist als die chromatischen Dispersionen der verwendeten Fasern eine stärkere Streuung aufweisen. Daraus entstehen Nachteile wie störende Übertragungsfehlerhäufigkeit und/oder eine Beschränkung des von der Leitung übertragenen Informationsdatenflusses.
Es sind in Verbindung mit der Verwendung eines dispersionsausgleichenden Elements mehrere Anordnungen bekannt, um diese Nachteile zu verringern.
Eine derartige Anordnung ist aus der Druckschrift D. Marcuse Journal of Lightwave technologie. Vol 9. Nº1. Jan 1991 bekannt. Gemäß dieser Anordnung werden nur Fasern verwendet, die eine als normal bezeichnete Dispersion aufweisen, welche relativ unempfindlich gegenüber der Streuung der chromatischen Dispersion ist. Es verbleibt aber eine Verzerrung, welche durch diese Dispersion der chromatischen Dispersion bedingt ist, hauptsächlich, wenn sich die von der Verbindung abgedeckte Distanz vergrößert.
Eine andere derartige Anordnung besteht darin, nur die Fasern beizubehalten, deren chromatische Dispersion nahe einem gegebenen Mittelwert liegt. Diese Anordnung ist aber kostspielig, weil dadurch eine gewisse Anzahl von Fasern verschwendet wird.
Eine andere derartige Anordnung besteht in einer Klassifizierung und einer Verbindung der Fasern in der Reihenfolge der chromatischen Dispersion, welche in dem Maße ansteigt, als die Amplitude der optischen Welle, welche das zu übertragende Signal trägt, abnimmt. Diese Anordnung ist in der Druckschrift D. Marcuse Journal of Lightwave technologie. Vol 9. Nº3. March 1991 beschrieben.
Es ist auch aus der Druckschrift US.A 4261 639 bekannt, die algebraische Summe der Dispersionen der Leitungsfasern für eine Arbeitswellenlänge zu bilden und Fasern in die Leitung zu inkorporieren, welche hergestellt und ausgewählt wurden, um diese Summe so niedrig wie möglich zu halten. Das ist kostspielig, weil es die Herstellung von Fasern erfordert, welche Dispersionen mit dem entgegengesetzten Vorzeichen von gebräuchlichen Fasern aufweisen, die die wirtschaftlichsten sind.
Diese bekannten Mordnungen haben nur eine beschränkte Wirksamkeit.
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel, in einfacher und wirtschaftlicher Weise eine Leitung herzustellen, mit welcher die im vorhergehenden beschriebenen Nachteile verringert werden.
Zu diesem Zweck lehrt sie insbesondere, die Fasern der herzustellenden Leitung derart in Paaren zu gruppieren, daß die zwei Fasern desselben Paares chromatische Dispersionen aufweisen, die merklich symmetrisch bezüglich eines Mittelwerts der chromatischen Dispersion der Fasern der Leitung sind, wobei diese beiden Fasern in aufeinanderfolgender Weise in der Leitung verbunden werden.
Nachstehend wird genauer beschrieben, wie diese Erfindung benutzt werden kann.
Das Verfahren gemäß Erfindung umfaßt bekannte Schritte, deren erster in der Zusammensetzung der optischen Fasern besteht, wodurch später die besagte Leitung durch Verbindung dieser Fasern in Serie gebildet werden kann. Jede dieser Fasern weist eine für diese Faser charakteristische chromatische Dispersion auf, sodaß die Gesamtheit der Fasern eine mittlere Dispersion aufweist und daß die Dispersionen dieser Fasern wenigstens für eine Mehrheit derselben Abweichungen der Dispersion im Vergleich zu diesem mittleren Wert aufweisen. Diese Abweichungen weisen Absolutwerte auf und die einen weisen ein positives algebraisches Vorzeichen und die anderen ein diesem positiven Vorzeichen entgegengesetztes negatives algebraisches Vorzeichen auf.
Ein zweiter bekannter Schritt ist das Verbinden dieser Fasern in Serie. Diese Verbindung bildet eine Aufeinanderfolge von Fasern, die ausgehend von einem Ursprung dieser Leitung eine Reihenfolge der Aufeinanderfolge darstellt. Sie bildet auch eine Aufeinanderfolge von Verbindungen, die der dieser Fasern zugeordnet ist, wobei zwei beliebige aufeinanderfolgende Fasern durch eine Verbindung verbunden werden. Im Zusammenbau dieser beiden Aufeinanderfolgen folgt eine beliebige Faser gleichzeitig einer vorhergehenden Verbindung und einer vorhergehenden Faser und sie geht zugleich einer nachfolgenden Verbindung und einer nachfolgenden Faser vorher. Jede Verbindung ist somit einer Abweichung der kumulierten Dispersion zugeordnet, welche die algebraische Summe der Dispersionsabweichungen der zwischen dem besagten Ursprung und dieser Verbindung angeordneten Fasern bildet und die das eine oder das andere der zwei besagten algebraischen Vorzeichen aufweisen kann.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird während des Schrittes des Verbindens eine Reihenfolge von Faseraufeinanderfolgen hergestellt, die an den kumulierten Dispersionsabweichungen einen maximalen Absolutwert aufweist, welcher um 50%, vorzugsweise um 10%, niedriger ist als der mittlere Wert der maximalen Absolutwerte, welche sich an den kumulierten Dispersionsabweichungen in allen möglichen Reihenfolgen der Aufeinanderfolge dieser selben Fasern ergeben würden.
Dieser maximale Absolutwert wird praktisch so klein wie möglich gehalten.
Dieses Verfahren umfaßt im besonderen zwischen den besagten Schritten des Zusammensetzens und des Verbindens einen Schritt der Klassifizierung, gemäß welchem die Fasern nach zumindest vier getrennten Dispersionsklassen klassifiziert werden, von welchen jede die Fasern umfaßt, deren Dispersionsabweichungen ein algebraisches Vorzeichen dieser Klasse aufweisen und Absolutwerte aufweisen, die zwischen einer unteren Grenze und einer oberen Grenze dieser Klassen liegen, wobei jede Klasse eines algebraischen Vorzeichens symmetrisch zu einer anderen Klasse mit entgegengesetztem algebraischen Vorzeichen und denselben unteren und oberen Grenzen ist. Dieser Schritt der Klassifizierung ist von einem Schritt der Paarung gefolgt, in dessen Verlauf mindestens 80% der besagten Fasern in Dispersions-Ausgleichspaaren paarweise zusammengestellt werden, wobei jedes dieser Paare aus zwei Fasern gebildet wird, die zwei zueinander symmetrischen Klassen angehören. Der Schritt des Verbindens verbindet unmittelbar die zwei Fasern jedes Paares miteinander. Es werden natürlich auch die Paare eines mit dem anderen verbunden.
Die Dispersionsklassen können beispielsweise eine Anzahl von 50 aufweisen und jeweils vier Fasern beinhalten. Es ist aber klar, daß es je nach den verfügbaren Fasern notwendig sein kann, etwas von den oben angeführten Klassifizierungs- und Verbindungsvorschriften abzugehen.
Die Hauptsache ist, daß das mit Hilfe dieser Klassifizierungs- und Verbindungsvorschriften angestrebte Ziel annähernd erreicht wird, wobei dieses Ziel darin besteht, daß die kumulierte chromatische Dispersion ausgehend von einem Ursprungsende der Leitung so regelmäßig wie möglich anwächst.
Es hat sich herausgestellt, daß bei Vorhandensein nicht linearer Effekte in der Leitung, nach eventuell einem teilweisen oder vollständigen Endausgleich der kumulierten Dispersion, mit Hilfe einer Faser unterschiedlichen Typs, welche eine Dispersion mit entgegengesetztem Vorzeichen aufweist, und/oder nach Filterung gemäß den bekannten Techniken. die Qualität des von der Leitung übertragenen Signals verbessert wurde,
Die vorliegende Erfindung hat ebenfalls eine gemäß den vorstehenden Angaben hergestellte Leitung zum Gegenstand.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer optischen Fernübertragungsleitung, welches die folgenden Schritte umfaßt:

- Zusammensetzen von optischen Fasern in einer 100 überschreitenden Anzahl n, welche im wesentlichen gleiche Länge aufweisen und die ein nachfolgendes Bilden der Leitung durch Verbinden der Fasern in Serie ermöglichen, wobei jede der Fasern eine für diese Fasern charakteristische chromatische Dispersion der Art aufweist, daß die Gesamtheit der Fasern eine mittlere Dispersion aufweist und daß die Dispersionen dieser Fasern, wenigstens für eine Mehrheit derselben, Abweichungen der Dispersionen im Vergleich zum mittleren Wert aufweisen, welche Abweichungen Absolutwerte aufweisen und von welchen die einen positive algebraische Vorzeichen und die anderen negative algebraische Vorzeichen aufweisen,

- Verbinden der Fasern in Serie, indem gleichzeitig eine Aufeinanderfolge von Fasern gebildet wird, die ausgehend von einem Ursprung dieser Leitung eine Reihenfolge der Aufeinanderfolge darstellt, und eine der Aufeinanderfolge der Fasern zugeordnete Aufeinanderfolge von Verbindungen gebildet wird, wobei zwei beliebige aufeinanderfolgende Fasern durch eine Verbindung verbunden sind, wobei eine beliebige Faser einer vorhergehenden Verbindung sowie einer vorhergehenden Faser folgt und einer nachfolgenden Verbindung sowie einer nachfolgenden Faser vorhergeht, derart daß jeder Verbindung eine Abweichung der kumulierten Dispersion zugeordnet ist, welche durch die algebraische Summe der Dispersionsabweichungen der zwischen dem Ursprung und dieser Verbindung angeordneten Fasern gebildet ist und die das eine oder das andere der zwei algebraischen Vorzeichen aufweisen kann,

wobei die Reihenfolge der Aufeinanderfolge unter den möglichen Reihenfolgen der Aufeinanderfolge mit der Anzahl n! (n Fakultät) dieser Fasern ausgewählt sein muß, wobei jeder möglichen Aufeinanderfolge der Fasern eine Aufeinanderfolge der Verbindungen zugeordnet ist, der ihrerseits eine Aufeinanderfolge der kumulierten Dispersionsabweichungen zugeordnet ist,

welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß für die Auswahl der Reihenfolge der Fasern-Aufeinanderfolge die Dispersionen der Fasern gemessen werden und berücksichtigt wird, daß jede Aufeinanderfolge von kumulierten Dispersionsabweichungen einen maximalen Absolutwert der kumulierten Dispersionsabweichungen aufweist, welcher maximale Absolutwert der kumulierten Dispersionsabweichungen (VAMEDC) in Abhängigkeit von den gemessenen Dispersionen für jede mögliche Reihenfolge der Aufeinanderfolge berechenbar ist, derart, daß n! VAMEDC und ein Mittelwert dieser n! VAMEDC errechenbar ist, wobei die gewählte Reihenfolge der Fasern-Aufeinanderfolge eine solche ist, daß der errechnete VAMEDC fur diese Ordnung weniger als 50% des Mittelwertes der VAMEDC beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen den Schritten des Zusammensetzens und des Verbindens einen Schritt der Klassifizierung umfaßt, gemäß welchem die Fasern in zumindest vier getrennten Dispersionsklassen klassifiziert werden, von welchen jede die Fasern umfaßt, deren Abweichungen der Dispersion ein algebraisches Vorzeichen dieser Klasse aufweisen und Absolutwerte aufweisen, die zwischen einer unteren Grenze und einer oberen Grenze dieser Klasse liegen, wobei jede Klasse eines algebraischen Vorzeichens symmetrisch zu einer anderen Klasse mit entgegengesetztem algebraischen Vorzeichen und denselben unteren und oberen Grenzen ist,

wobei der Schritt der Klassifizierung von einem Schritt der Paarung gefolgt wird, mit welchem mindestens 80% der Fasern in Dispersions-Ausgleichspaaren paarweise zusammengestellt werden, wobei jedes dieser Paare aus zwei Fasern gebildet wird, die jeweils der einen bzw. der anderen der zwei symmetrischen Klassen angehören, wobei der Schritt des Verbindens unmittelbar die eine mit der anderen der zwei Fasern jedes Paares verbindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Fasern der Leitung derart in Paaren gruppiert werden, daß die zwei Fasern desselben Paares chromatische Dispersionen aufweisen, die im wesentlichen symmetrisch bezüglich eines Mittelwertes der chromatischen Dispersion der Fasern der Leitung sind,

- und daß die Fasern in Serie verbunden werden, indem in aufeinanderfolgender Weise die zwei Fasern jedes Paares verbunden werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 80% der Verbindungen Dispersions-Ausgleichsverbindungen sind, und daß jeder Dispersions- Ausgleichsverbindung eine Faser nachgeordnet wird, welche eine Dispersionsabweichung mit einem Vorzeichen aufweist, das dem Vorzeichen der dieser Verbindung zugeordneten, kumulierten Dispersionsabweichung entgegengesetzt ist.

5. Optische Fernübertragungsleitung, dadurch gekennzeichnet ist, daß sie durch das Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist.