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Die vorliegende Erfindung betrifft
das Gebiet der Signalübertragungen über Lichtleitfasern
und insbesondere Lichtleitfaser-Übertragungssysteme
mit Wellenlängenmultiplexierung,
die mehrere Verstärker
aufweisen.
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In solchen Systemen sind in regelmäßigen Abständen optische
Verstärker
vorgesehen, um den Leitungsverlust zu kompensieren. Diesen Verstärkern sind
gewöhnlich
Filter zugeordnet, so dass eine Verstärkung erzielt wird, die über dem
gesamten in dem Übertragungssystem
verwendeten Wellenlängenbereich
so gleichmäßig wie
möglich
ist. Es wird angestrebt, in einer solchen Verstärkerkette eine Leistung der
in dem System übertragenen
Signale zu erhalten, die am Ausgang jedes der Verstärker gleich ist,
dadurch ist es möglich,
insbesondere für
hohe Datenraten nichtlineare Effekte zu begrenzen.
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Es sind bereits Lösungen für dieses Problem vorgeschlagen
worden. So ist bekannt, in jeden Verstärker eine elektrische Schaltung
einzufügen,
die eine Fernüberwachung
der Verstärkung
jedes Verstärkers
von der Datenendeinrichtung des Übertragungssystems
aus ermöglicht.
Diese Lösung
weist den Nachteil auf, dass sie in jedem Verstärker eine zusätzliche Überwachungselektronik
voraussetzt. Außerdem
ist es erforderlich, von der Datenendeinrichtung ein Kontrollsignal
zu senden, beispielsweise in Form einer Wellenlängen-Übermodulation der Daten, was
der Qualität
der Übertragung
schaden kann.
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Im Fall von Übertragungen mit Wellenlängenmultiplexierung
ist auch vorgeschlagen worden, den verschiedenen Multiplexwellenlängen oder
dem "Wellenlängenkamm" eine Lastwellenlänge hinzuzufügen. Die
Leistung kann beim Senden dieser Lastwellenlänge derart eingestellt werden,
dass die Ausgangsleistung der Multiplexsignale für eine bestimmte Gesamtausgangsleistung
jedes gegebenen Verstärkers
verändert
wird. Diese Lösung
weist ebenfalls Nachteile auf. Die Leistung der Lastwellenlänge kann
sehr viel größer als
jene der Multiplexsignale sein, was zu einer Verschlechterung der Übertragung für die Multiplexwellenlängen in
der Nähe
dieser Lastwellenlänge
führen
kann. Außerdem
muss das Frequenzband der Verstärker
breiter sein, um den Durchgang der Lastwellenlänge zu ermöglichen. Schließlich verändert sich
dadurch, dass die Form der optischen Verstärkung entlang des Übertragungssystems
nicht eben ist, das Verhältnis
zwischen der Lichtleistung an der Lastwellenlänge und der Lichtleistung der
Multiplexsignale entlang des Systems und die Ausgangsleistung ist
folglich nicht für
alle Verstärker
gleich.
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EP-A0 829 980 beschreibt ein Übertragungssystem
mit Wellenlängenmultiplexierung,
bei dem ein multiplexiertes Signal in das Übertragungssystem eingefügt wird.
Für die Überwachung
der Leistung des Ausgangssignals bzw. des übertragenen Signals schlägt dieses
Dokument die Verwendung eines Last-Lichtsignals mit einer Wellenlänge außerhalb des
Multiplexbereichs vor. Die Leistungssteuerung dieses Last-Lichtsignals
ermöglicht,
die Leistungen an den Multiplexierungswellenlängen einzustellen.
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EP-A-0 836 254 schlägt ein Verfahren
zum Herstellen eines Filters vor, das dazu vorgesehen ist, einem
Verstärker
zugeordnet zu werden, um die Ebenheit der Verstärkung des Verstärkers zu
gewährleisten.
Dieses Dokument schlägt
vor, Licht der verschiedenen Multiplexierungswellenlängen mit dem
Einstellwert der Leistung in den Verstärker ohne Filter zu schicken
und dort Licht einer variablen Wellenlänge hinzuzufügen. Für jeden
Wert der variablen Wellenlänge
wird die Dämpfung
der variablen Wellenlänge
gemessen, die erforderlich ist, damit die Ausgangsleistung des Verstärkers an
dieser variablen Wellenlänge
im Bereich der Ausgangsleistung der Multiplexierungswellenlängen liegt.
Dieses Verfahren ermöglicht,
die Eigenschaften des Filters zu bestimmen, das erforderlich ist,
um einen gute Ebenheit der Verstärkung
des Verstärkers
zu gewährleisten.
Dieses Verfahren liefert keine Lösung
für das Problem
des Ausgleichs der Ausgangsleistung der verschiedenen Verstärker einer
Verstärkerkette.
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Die Erfindung schafft eine Lösung für dieses Problem
des Ausgleichs der Leistung der in dem System übertragenen Signale am Ausgang
jedes Verstärkers
eines Übertragungssystems
mit Wellenlängenmultiplexierung.
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Genauer schafft die Erfindung ein
Mittel zum Senden eines Lastsignals für ein Lichtleitfaser-Übertragungssystem mit Wellenlängenmultiplexierung, das
mehrere Verstärker
aufweist, wobei das Sendemittel eine Quelle für ein Breitbandsignal umfasst, das
außerhalb
der Multiplexierungswellenlängen liegt,
wobei dieses Signal das Lastsignal bildet.
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In einer Ausführungsform weist das Sendemittel
eine variable Ausgangsleistung auf.
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Vorteilhaft erstreckt sich das Lastsignal über das
Band der Verstärker
außerhalb
der Multiplexierungswellenlängen.
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Vorzugsweise erstreckt sich das Lastsignal über das
Band der Verstärker
zwischen den Multiplexierungswellenlängen.
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In einer Ausführungsform umfasst das Sendemittel
einen Verstärker
und mehrere Filter am Ausgang des Verstärkers.
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In einer weiteren Ausführungsform
sind die Filter Sperrfilter in der Umgebung der Multiplexierungswellenlängen.
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Außerdem schafft die Erfindung
ein Lichtleitfaser-Übertragungssystem
mit Wellenlängenmultiplexierung,
das mehrere Verstärker
und ein Mittel zum Senden eines Lastsignals mit einem breiten Band
außerhalb
der Multiplexierungswellenlängen
aufweist.
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Aus dem Dokument EP-A-744 797 ist
eine Quelle mehrerer Wellenlängen
bekannt, die ein Breitbandsignal verwendet, das zu mehreren Bragg-Filtern
in Reihe geschickt wird. Der von diesen Filtern reflektierte Teil
bildet ein Wellenlängenmultiplexierungssignal.
Der andere, von den Bragg-Filtern nicht reflektierte Teil bildet
ein Breitbandsignal, das zu einer absorbierenden Endstelle geschickt
wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung
von Ausführungsformen
der Erfindung, die beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
gegeben wird; es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des emittierten Spektrums am Eingang eines Übertragungssystems
gemäß der Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung des am Ausgang eines Übertragungssystems gemäß der Erfindung
empfangenen Spektrums;
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3 eine
schematische Darstellung eines Ausbaus, der den Erhalt eines Lastsignals
gemäß der Erfindung
ermöglicht.
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Die Erfindung schlägt vor,
um den Ausgleich der Verstärkung
einer Verstärkerkette
zu ermöglichen,
ein breitbandiges Lastsignal anstelle des schmalbandigen zu verwenden,
das der Stand der Technik vorschlägt. Das Lastsignal kann sich über die gesamte
Bandbreite der Verstärker
außerhalb
der Multiplexierungswellenlängen,
d. h. außer
in der Umgebung jeder der Multiplexierungswellenlängen, erstrecken.
Mit anderen Worten: Das Lastsignal kann ein Spektrum aufweisen,
das zu dem Multiplexspektrum im Band der Verstärker im Wesentlichen komplementär ist.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung des emittierten Spektrums am Eingang
eines Übertragungssystems
gemäß der Erfindung.
In 1 sind die verschiedenen
Multiplexierungswellenlängen
zu erkennen, die als schwarze Pfeile 1 bis 4 dargestellt sind.
Das Spektrum des Lastsignals ist in der Figur durch schraffierte
Flächen
dargestellt: In dem Beispiel erstreckt sich das Lastsignal zwischen
den Multiplexierungswellenlängen
sowie auch über
Wellenlängen,
die kürzer
als die Multiplexierungswellenlängen
sind. Das Lastsignal der Figur weist somit vier Komponenten auf,
nämlich
eine Komponente 5 bei Wellenlängen, die kürzer als die Multiplexierungswellenlängen sind,
sowie drei Komponenten 6 bis 8 zwischen den Multiplexierungswellenlängen.
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In dem zu dem Eingang des Übertragungssystems
der Erfindung gesendeten Spektrum weisen die Signale für die verschiedenen
Multiplexierungswellenlängen
jeweils eine gleiche Leistung auf; die verschiedenen Komponenten
des Lastsignals weisen eine im Wesentlichen konstante Leistung auf.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung des am Ausgang eines Übertragungssystems
gemäß der Erfindung
empfangenen Spektrums. Wie die Figur zeigt, weist das Lastsignal
am Ausgang der Verstärkerkette
eine Gesamtleistung auf, die im Wesentlichen der gesendeten Leistung
gleich ist. Jedoch weisen die verschiedenen Komponenten des Lastsignals
Leistungen auf, die in Abhängigkeit
von der Form der Verstärkungsfunktion über dem
Band der Verstärker
sehr unterschiedlich sein können,
insbesondere dann, wenn die Verstärkung über dem Band der Verstärker nicht
eben ist.
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Wie in den Systemen des Standes der
Technik ermöglicht
die Gegenwart des Lastsignals, die unterschiedlichen Ausgangsleistungen
der Multiplexsignale auszugleichen und das Übertragungsverhalten des Systems
zu verbessern, indem die Leistung der Multiplexsignale am Ausgang
der verschiedenen Verstärker
der Verbindung ausgeglichen wird.
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Da das Lastsignal eine große Bandbreite aufweist,
kann jedoch die Leistung jeder der spektralen Komponenten geringer
als in den Systemen des Standes der Technik sein. Die Erfindung
ermöglicht folglich,
die Nachteile, die in den bekannten Systemen durch die Leistungsunterschiede
zwischen dem Lastsignal und den Multiplexsignalen hervorgerufen werden,
zu vermeiden. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung, die Wechselwirkungen
zwischen den Multiplexsignalen und dem Lastsignal oder die Degradationen
der Multiplexsignale infolge einer zu starken Ungleichheit der Leistung
einzuschränken.
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Da sich das Lastsignal zwischen den
Multiplexkanälen
erstreckt, ist es außerdem
nicht erforderlich, die Bandbreite der Verstärker des Übertragungssystems zu erhöhen, um
die Ergebnisse der Erfindung zu erzielen.
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Schließlich ist das Lastsignal der
Erfindung gegenüber
Veränderungen
der Form der Verstärkung entlang
des Übertragungssystems
weniger empfindlich als das Lastsignal des Standes der Technik.
Unabhängig
von den Veränderungen
der Form der Verstärkung
der Verstärker
bleibt die Gesamtleistung des Lastsignals im Wesentlichen konstant,
sofern sich das Lastsignal über
die Gesamtheit der Bandbreite der Verstärker erstrecken kann. Auf diese
Weise bleibt für
eine Ausgangsleistung der Verstärker, die
im Wesentlichen konstant ist, auch die Gesamtleistung der Multiplexsignale
im Wesentlichen selbst dann im Wesentlichen konstant, wenn die Verstärkung nicht über der
gesamten Bandbreite der Verstärker
völlig
eben ist.
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Die Leistung des Lastsignals kann
in Abhängigkeit
von der angestrebten Leistung der Multiplexsignale angepasst werden.
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Außerdem schafft die Erfindung
einen Ausbau, der ermöglicht,
ein derartiges Lastsignal zu erhalten. 3 zeigt
eine schematische Darstellung eines Ausbaus, der den Erhalt eines
Breitbandlastsignals gemäß der Erfindung
ermöglicht.
Der Ausbau von 3 umfasst
eine Weißlichtquelle,
in diesem Fall einen Verstärker 10,
dessen Spontanemissionsrauschen weißes Licht bildet. Das weiße Licht
durchläuft
anschließend
eine Reihe von Sperrfiltern 11 bis 14, beispielsweise
Bragg-Gitter. Jedes der Filter beseitigt dann in dem weißen Licht
die Wellenlängen
in der Umgebung einer der Multiplexierungswellenlängen. Auf
diese Weise wird am Ausgang des Aufbaus ein Breitbandlastsignal
erhalten, das sich über
die Bandbreite der Verstärker
außer
in der Umgebung der verwendeten Multiplexierungswellenlängen erstreckt.
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Beispielsweise ermöglicht ein
Aufbau des Typs wie in 3 ein
Lastsignal zu erhalten, dass sich über die gesamte Bandbreite
des Verstärkers außer in einem
Bereich von etwa 0,5 nm um den Nennwert jeder Multiplexierungswellenlänge erstreckt.
Die Leistung des Lastsignals kann einfach durch Einstellen der Verstärkung des
Verstärkers 10 angepasst
werden.
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Selbstverständlich ist die vorliegende
Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele
und Ausführungsformen
beschränkt,
sondern sie ist zu zahlreichen dem Fachmann verständlichen
Varianten im Stande. Insbesondere kann ein Lastsignal mit anderen
als jenen Mitteln erhalten werden, die mit Bezug auf 3 beschrieben worden sind.
Das Lastsignal braucht sich nur über
einen Teil der Bandbreite der Verstärker zu erstrecken. Die Erfindung
könnte
auch auf Einkanal-Übertragungssysteme
mit einem Breitband-Lastsignal, das sich beiderseits des Kanals
erstreckt, angewendet werden.