EP1527537A1 - Verfahren zur übertragung von mindestens einem ersten und zweiten datensignal im polarisationsmultiplex in einem optischen übertragungssystem - Google Patents

Verfahren zur übertragung von mindestens einem ersten und zweiten datensignal im polarisationsmultiplex in einem optischen übertragungssystem

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Publication number
EP1527537A1
EP1527537A1 EP03790635A EP03790635A EP1527537A1 EP 1527537 A1 EP1527537 A1 EP 1527537A1 EP 03790635 A EP03790635 A EP 03790635A EP 03790635 A EP03790635 A EP 03790635A EP 1527537 A1 EP1527537 A1 EP 1527537A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
sideband
modulated
polarization
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03790635A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Glingener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xieon Networks SARL
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1527537A1 publication Critical patent/EP1527537A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/06—Polarisation multiplex systems

Definitions

  • optical transmission systems an expansion of the transmission capacity of existing optical transmission systems is made possible by the fact that the optical data signals are transmitted in polarization multiplex.
  • two carrier signals are generated in at least one transmitter arrangement with the same wavelength, which are each modulated with a data signal.
  • the first and second modulated signals have an orthogonal polarization.
  • the mutually orthogonally polarized modulated signals are combined to form an optical polarization multiplex signal.
  • the optical polarization multiplex signal is coupled into the optical transmission fiber and transmitted to a receiving unit via the optical transmission path.
  • the two orthogonally polarized modulated signals are recovered from the polarization multiplex signal depending on the wavelength and polarization.
  • the recovery of the two orthogonally polarized modulated signals from the polarization multiplex signal represents one of the problems in the transmission of optical data signals in polarization multiplex.
  • the polarization actuator controlled on the basis of the appropriate control criterion and for example a subsequent polarization splitter or a polarization filter
  • the mutually orthogonally polarized transmitted modulated signals are separated.
  • the object of the invention is to be seen in specifying a novel method for the transmission of high bit rate optical signals in polarization multiplex with increased transmission bandwidth.
  • the main advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that, in order to transmit at least a first and a second data signal in polarization multiplexing in an optical transmission system, the first data signal is transmitted to a sideband of a first carrier signal in a first step to generate a first sideband modulated Signal and the second .Data signal is modulated onto a sideband of a second carrier signal to generate a second sideband-modulated signal.
  • the first data signal is transmitted to a sideband of a first carrier signal in a first step to generate a first sideband modulated Signal and the second .Data signal is modulated onto a sideband of a second carrier signal to generate a second sideband-modulated signal.
  • the first and second sideband-modulated signals are polarized orthogonally to one another and combined and transmitted to form an optical multiplex signal.
  • the optical multiplex signal is passed on the receiving side via a polarization actuator to a polarization splitter which separates the transmitted optical multiplex signal into the first and second modulated signals.
  • the first sideband-modulated signal is converted into a first electrical signal and / or the second sideband-modulated signal into a second electrical signal
  • the first and / or the second electrical signal is evaluated and, depending on this, at least one control signal Regulation of the polarization actuator derived.
  • Two carrier signals differing by a difference frequency are advantageously used for the transmission of the two optical data signals.
  • the spectral component of the first and / or the second electrical signal at the differential frequency is determined on the transmission side.
  • at least one polarization actuator arranged at the receiving end is controlled, the squaring property of an opto-electrical converter, for example a photodiode, being used to obtain a control criterion.
  • Transmitted electrical signal at the differential frequency undesirable spectral components, provided that the separation carried out with the aid of the polarization splitter of the two sideband-modulated signals transmitted in the polarization multiplex is not exact.
  • These spectral components lying at the difference frequency arise in both the first and the second electrical signal.
  • the amplitude of these spectral components is evaluated to form at least one control signal for controlling the polarization actuator.
  • the polarization actuator is used, for example
  • a separation of the two sideband-modulated signals transmitted in the polarization multiplex that is as exact as possible is possible at the receiving end.
  • the first or second sideband-modulated signal is advantageously delayed on the transmission side, as a result of which an effective decorrelation of the first and second sideband-modulated signal is achieved. This further increases the sharpness of the control criterion.
  • Another advantage of the invention is the fact that at least one pilot tone signal is superimposed on the transmission side of the first and / or the second carrier signal to distinguish the first and second electrical signals.
  • a pilot tone with a fixed frequency is advantageously superimposed on the first and / or second sideband-modulated signal, on the basis of which, after the transmission-side separation of the first and second sideband-modulated signals with the aid of the polarization splitter and the conversion into a first and second electrical signal, a clear identification of the first and second electrical signal as such is possible.
  • the first and second data signals can be transmitted with different transmission bit rates or data formats.
  • the first and second data signals have different transmission bit rates, and thus the respective electrical signal can advantageously be identified on the receiving side using the assigned transmission bit rate.
  • Figure 1 shows an example of an optical transmission system for transmitting at least one first and second data signal modulated on a sideband of carrier signals in polarization multiplex
  • FIGS. 2a-d show the power spectra of the first and second sideband-modulated signals
  • FIG. 3 shows the amplitude profile of the determined spectral component at the difference frequency as a function of the polarization angle.
  • an optical transmission system OTS is shown schematically by way of example, which has a transmission arrangement SA and a reception arrangement EA connected via an optical transmission aser OF.
  • the transmission arrangement SA includes, for example, first and second data units D1, D2, an optical signal generation unit OSU, an optical splitter unit SU, first and second modulator units MU1, MU2, first and second optical sideband filter units 0SBF1, OSBF2, a polarization controller PC and a Polarization multiplexer PM provided.
  • the receiving arrangement EA comprises a polarization actuator PTF, a polarization splitter PBS, a first and second opto-electrical converter RX1, RX2, a first and second filter unit FU1, FU2 and a control unit CU.
  • the control unit CU additionally has a measuring and evaluation unit MBU.
  • the first data unit D1 of the transmission arrangement SA is connected to the first modulator unit MU1, which is connected to the first input il of the polarization multiplexer PM via the first optical sideband filter unit 0SBF1 and the polarization controller PC.
  • the second data unit D2 is connected to the second modulator unit MU2, which is connected via the second optical sideband filter unit 0SBF2 and optionally via a delay element D to the second input e2 of the polarization multiplexer PM.
  • the option of the delay element D is indicated in FIG. 1 by a dashed line.
  • a first and a second electrical sideband filter unit ESBF1, ESBF2 are provided, which are connected between the first data unit D1 and the first multiplexer MU1 or between the second data unit D2 and the second multiplexer MU2.
  • Either the first and second electrical sideband filter units ESBF1, ESBF2 or the first and second optical sideband filter units OSBF1, OSBF2 can be used to generate the electrical or optical sideband signals.
  • the optical signal generation unit OSU is connected to the first and second modulator units MU1, MU2 via the optical splitter unit SU, which has a division ratio of 1: 2, for example.
  • the optical transmission fiber OF is connected to the output e of the polarization multiplexer PM, the output of which is led to the input i of the polarization actuator PTF of the receiving arrangement EA.
  • the optical transmission fiber OF can comprise a plurality of optical transmission fiber sections (not shown in FIG. 1).
  • the output e of the polarization actuator PTF is connected to the input i of the polarization splitter PBS. Its first output is el with the first opto-electrical
  • the first and second opto-electrical converters RX1, RX2 are connected to the first and second filter units FU1, FU2.
  • the first filter unit FU1 and the second filter unit FU2 are connected, for example, via a first or a second control line RL1, RL2 to the first or second input il, i2 of the control unit CU, the output e of which via a control line SL to the control input ri des Polarization actuator PTF is connected.
  • the control unit CU has, for example, a measuring and evaluation unit MBU.
  • An optical signal os is generated in the optical signal generation unit OSU, the optical signal being configured as an optical “white light signal” or an optical pulse signal that has a constant frequency.
  • the optical signal os is transmitted to the optical splitter unit SU and divided into a first and a second carrier signal tsl, ts2.
  • the first and second carrier signals tsl, ts2 have the same frequency fi, f 2 .
  • two separate optical signal generating units 0SU1,2 - in Figure 1 not shown - is provided, with the aid of a first and second carrier signal TSL are generated ts2, the f ⁇ a shifted by a difference frequency .DELTA.f first and second frequency, f 2 have.
  • the first carrier signal tsl is transmitted to the first modulator unit MU1 and the second carrier signal ts2 to the second modulator unit MU2.
  • the first modulator unit MU1 the first data signal is dsl modulated tsl on a sideband of the first carrier signal, and 'thereby generating a first sideband modulated signal msl, which via the first optical sideband filter unit 0SBF1 and the polarization controller PC to the first input il of the polarization PM is controlled.
  • a second data signal ds2 is likewise generated in the second data unit D2 in the first data format or in a second data format - for example the non-return-to-zero data format (NRZ) - and transmitted from the second data unit D2 to the second modulator unit MU2 ,
  • the second data signal ds2 is modulated onto a sideband of the second carrier signal ts2.
  • a second sideband-modulated signal ms2 is formed, which is routed via the second optical sideband filter unit 0SBF1 and optionally via the delay element D to the second input i2 of the polarization multiplexer PM.
  • the first and second carrier signals tsl, ts2 can be modulated with the first and second data signals dsl, ds2 using single sideband modulation or residual sideband modulation.
  • the transmission characteristics of the first and second electrical sideband filter units ESBF1, ESBF2 and the first and second optical sideband filter units OSBF1, OSBF2 are adapted to the respective sideband modulation method used.
  • the first and second electrical sideband filter units ESBF1, ESBF2 and the first and second optical sideband filter units OSBFl, OSBF2 are used to filter out the sideband required for the transmission of the first and second data signals dsl, ds2 before or after the modulation, the sideband modulation is implemented, for example, with the aid of a Hilbert transformer - see the publication by Mike Sieben, et al., "Optical Single Sideband Transmission at 10 Gb / s Using Only Electrical Dispersion Compensation", Journal of Lightwave Technology, Vol. 17 , No. 10, October 1999.
  • first and second sideband-modulated signals ms1, ms2 When the first and second sideband-modulated signals ms1, ms2 are generated, their polarization is preset in such a way that they are polarized orthogonally to one another and thus can be transmitted in polarization multiplex via the optical transmission fiber OF to the receiving arrangement EA.
  • polarization controllers PC can be provided on the receiving side. If the first and second carrier signals tsl, ts2 are generated by two separate optical signal generation units OSU, a polarization controller PC is not absolutely necessary. lent, since with the help of modern optical signal generation units OSU optical signals with a predetermined polarization can already be generated.
  • the polarization controller PC ensures an orthogonal polarization ratio between the first and second sideband-modulated signals ms1, ms2, alternatively or additionally, a polarization controller PC can be arranged between the second optical sideband filter unit OSFB2 and the polarization multiplexer.
  • the second sideband-modulated signal ms2 is optionally delayed by the delay element D, as a result of which the first and second sideband-modulated signals ms1, ms2 can be decorrelated on the transmission side.
  • the first and second sideband-modulated signals msl, ms2 are combined with the aid of the polarization multiplexer PM to form an optical multiplex signal oms, which is fed into the optical transmission fiber OF at the output e of the polarization multiplexer PM.
  • the first and second sideband-modulated signals ms1, ms2 are then transmitted in the form of the optical multiplex signal oms in polarization multiplex via the optical transmission fiber OF.
  • the optical multiplex signal oms is led to the input i of the polarization control element PTF, with the aid of which the polarization of the transmitted first and / or second sideband-modulated signal ms1, ms2 can be regulated within the optical multiplex signal oms.
  • the optical multiplex signal oms is passed to the input i of the polarization splitter PBS, which converts the optical multiplex signal oms into the first sideband-modulated signal msl * and the second sideband-modulated signal ms2 * splits.
  • the accuracy of the splitting of the optical multiplex signal oms into that The first sideband-modulated signal and the second sideband-modulated signal msl *, ms2 * depend on the orthogonality of the polarization of the two signals msl *, ms2 *.
  • the first sideband-modulated signal msl * is output at the first output el of the polarization splitter PSB and is controlled at the first opto-electrical converter RX1.
  • the second sideband-modulated signal ms2 * is emitted at the second output e2 of the polarization splitter PBS and transmitted to the second opto-electrical converter RX2.
  • the recovered first and second sideband-modulated signals ms1 *, ms2 * are converted by the first and second opto-electrical converters RX1, RX2 into first and second electrical signals es1, es2, which are sent to the first and second filter units FU1 , FU2 is controlled.
  • a selected spectral component of the first and second electrical signals es1, es2 is filtered out and the filtered first and second electrical signals es1 F , es2 F via the first and second control lines RL1, RL2 the control unit CU transmitted.
  • the amplitude of the filtered first and / or the second electrical signal es1 F , es2 F is determined with the aid of the measuring and evaluation unit MBU and the amplitude / s is then evaluated. Based on the evaluation result, at least one control signal rs for regulating the polarization actuator PTF is derived, which is fed via the control line SL to the control input ri of the polarization actuator PTF.
  • the control signal rs for example the voltage amplitude or the current amplitude or the power amplitude of the filtered first and / or the second electrical signal es1 F , es2 F can be measured and evaluated.
  • the polarization actuator PTF controlled by the control signal rs the polarization of the optical multiplex signal oms changes in such a way that the amplitude of the filtered first and / or the second electrical signal es1 F , es2 F determined by the measurement and evaluation unit MBU of the control unit CU becomes minimal.
  • the receiving arrangement EA consisting of the polarization actuator PTF and the polarization splitter PBS is set optimally for separating the first sideband-modulated signal ms1 and the second sideband-modulated signal ms2.
  • the polarization actuator PTF can be regulated in various ways, for example by means of a pilot method, correlation method and interference method. Control according to the frequency offset method is particularly preferred (see the teaching of German patent application 10147892.5). In such a control, the first and second carrier signals tsl, ts2, the first and second sideband-modulated signals msl, ms2 have a difference frequency ⁇ f. Due to the squaring properties of the first and second opto-electrical converters RX1, RX2, a spectral component is generated at the difference frequency ⁇ f.
  • these spectral components of the first and second electrical signals comprise esl, es2 a minimum on or are "no longer measurable.
  • the first through the first and second filter unit FU1, FU2 this relevant spectral component at the difference frequency .DELTA.f and second electrical signal esl, es2 and the amplitude and measurement unit MBU determine the amplitude of the filtered first and / or second electrical signal esl F , es2 F.
  • Typical values for the difference frequency ⁇ f des first and second carrier signals tsl, ts2 are in the range greater than one gigahertz.
  • the arrangement shown in FIG. 1 thus realizes an exact reception-side separation of the first and second sideband-modulated signals ms1, ms2, which are polarized orthogonally with respect to one another.
  • the power spectra or distributions PSD of the first and second optical sideband-modulated signals ms1, ms2 are plotted against the frequency f in several diagrams. This is shown by way of example for the transmission of two optical data signals ds1, ds2 present in the NRZ data format using the single-sideband modulation method with a transmission rate of 10 Gbit / s each.
  • the first optical sideband-modulated signal ms1 is indicated by a solid line and the second optical sideband-modulated signal ms2 is indicated by a dotted line.
  • the first and second sideband-modulated signals msl, ms2 likewise have first and second carrier signals tsl, ts2 with the same frequency the first and data signals dsl, dsl are modulated onto the identical single sideband.
  • FIG. 2c shows the power distribution PSD of the first and second optical sideband-modulated signals ms1, ms2 over the frequency f in the event of a shift in the frequencies of the first and second carrier signals tsl, ts2 by a difference frequency ⁇ f and
  • FIG. 2d shows the resulting spectrum for the application shown in FIG. 2c.
  • the polarization angle pa is plotted on the abscissa and the amplitude P on the ordinate.
  • This maximum MAX of the spectral component at the difference frequency ⁇ f decreases with increasing as well as with decreasing polarization shift between the first and second electrical signals es1, es2 and reaches a first minimum MIN ⁇ at 0 ° and a second minimum MIN 2 at 90 °.
  • the first and second sideband-modulated signals ms1, ms2 transmitted within the optical modulation signal oms are ideally orthogonally polarized and can therefore be separated almost perfectly using the polarization splitter PBS.
  • the modulated signal of one polarization for example the first modulated signal msl
  • the modulated signal is other polarization, for example the second modulated signal ms2
  • All other polarization angles pa are not desirable and lead to crosstalk when the first and second modulated signals ms1, ms2 are separated.
  • the control criterion shown in FIG. 3 becomes even more high-contrast, as a result of which an even sharper control signal rs can be formed in the control unit CU.
  • the first or the second sideband-modulated signal ms1, ms2 can be delayed with the help of one or more delay elements D.
  • both the first and / or the second filtered electrical signal es1 F , es2 F can be evaluated to form at least one control signal rs.
  • first and second electrical signals es1, es2 are possible at further frequencies in addition to the difference frequency ⁇ f with the aid of the first and second filter units FU1, FU2 or further filter units, in order to thereby provide further information about the polarization of the first and second electrical signals Signals esl to get es2. This further information can then be further processed to increase the contrast of the at least one control signal rs.
  • the first and second data signals ds1, ds2 can be transmitted at different transmission bit rates or, alternatively, the first and / or the second carrier signal tsl can be transmitted on the transmission side , ts2 or the first and second modulated signal msl, ms2 at least one pilot tone signal.
  • the first and second data signals ds1, ds2 can be transmitted at different transmission bit rates or, alternatively, the first and / or the second carrier signal tsl can be transmitted on the transmission side , ts2 or the first and second modulated signal msl, ms2 at least one pilot tone signal.
  • the pilot tone signal identifies the first and second electrical signals es1, es2 as such and can then be further processed in a signal-specific manner.
  • first and second electrical signals es1, es2, which are separated with the aid of the polarization splitter PBS by using different transmission bit rates for the first and second data signals dsl, ds2.
  • the first and second data signals dsl, ds2 can also be transmitted in different data formats, for example RZ and NRZ, for differentiation purposes at the receiving end.
  • Wavelength division multiplexing technologies can be used to further increase the bandwidth efficiency of the OTS optical transmission system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Verfahren zur Übertragung von mindestens einem ersten und zweiten Datensignal (ds1,ds2) im Polarisationsmultiplex wird in einem ersten Schritt sendeseitig das erste Datensignal (ds1) auf ein Seitenband (SB1) eines ersten Trägersignals (ts) zur Erzeugung eines ersten seitenbandmodulierten Signals (ms1) und das zweite Datensignal (ds2) auf ein Seitenband (SB2) eines zweiten Trägersignals (ts) zur Erzeugung eines zweiten seitenbandmodulierten Signals (ms2) moduliert. Anschließend wird in einem zweiten Schritt das erste und zweite seitenbandmodulierte Signal (ms1, ms2) zueinander orthogonal polarisiert sowie zu einem optischen Multiplexsignal (oms) zusammengefasst und übertragen. Das optische Multiplexsignal (oms) wird in einem dritten Schritt empfangsseitig über ein Polarisationsstellglied (PTF) an einen Polarisationssplitter (PBS) geführt, der das übertragene optische Multiplexsignal (oms) in das erste und zweite seitenbandmodulierte Signal (ms1, ms2) auftrennt. In einem vierten Schritt wird das erste seitenbandmodulierte Signal (ms1) in ein erstes elektrisches Signal (es1) und/oder das zweite seitenbandmodulierte Signal (ms2) in ein zweites elektrischen Signal (es2) umgesetzt und in einem fünften Schritt wird das erste und/oder das zweite elektrischen Signal (es1, es2) bewertet sowie abhängig davon mindestens ein Regelsignal (rs) zur Regelung des Polarisationsstellgliedes (PTF) abgeleitet.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Übertragung von mindestens einem ersten und zweiten Datensignal im Polarisationsmultiplex in einem optischen Übertragungssystem
Bei optischen ÜbertragungsSystemen wird eine Erweiterung der Übertragungskapazität von bereits bestehenden optischen Über- tragungssystemen dadurch ermöglich, daß die optischen Datensignale im Polarisationsmultiplex übertragen werden. Zur Übertragung von optischen Datensignalen im Polarisationsmultiplex werden jeweils zwei Trägersignale in mindestens einer Sendeanordnung mit derselben Wellenlänge erzeugt, die jeweils mit einem Datensignal moduliert werden. Das erste und zweite modulierte Signal weisen hierbei eine zueinander orthogonale Polarisation auf. Die zueinander orthogonal polarisierten modulierten Signale werden zu einem optischen Polaristionsmul- tiplexsignal zusammengefasst . Das optische Polaristionsmul- tiplexsignal wird in die optische Übertragungsfaser eingekoppelt und über die optische Übertragungsstrecke zu einer Empfangseinheit übertragen. Empfangsseitig werden die beiden orthogonal polarisierten modulierten Signale wellenlängenabhängig und polarisationsabhängig aus dem Polarisationsmultiplex- signal rückgewonnen.
Die Rückgewinnung der beiden orthogonal polarisierten modulierten Signale aus dem Polaristions ultiplexsignal stellt hierbei eines der Probleme bei der Übertragung von optischen Datensignalen im Polarisationsmultiplex dar. Hierzu ist es erforderlich aus dem übertragenen optischen Polaristionsmultiplexsignal ein Regelkriterium zur Regelung eines empfangsseitig angeordneten Polarisationsstellgiedes zu ermitteln. Mit Hilfe des anhand des geeigneten Regelkriteriums geregel- ten Polarisationsstellgliedes und beispielsweise eines nachfolgenden Polarisationssplitters oder eines Polarisationsfil- ters werden die zueinander orthogonal polarisiert übertragenen modulierten Signale getrennt.
Für die Regelung der empfangsseitigen Trennung der beiden or- thogonal polarisierten Signale sind unterschiedliche Regelkriterien bekannt. Aus der Veröffentlichung „Optical Polarisation division multiplexing at 4GB/SM, von Paul M. Hill et al., IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 4, No. 5, Mai 1992 ist die Verwendung von kohärenten Techniken in Kombina- tion mit Pilottönen zur Rekonstruktion bzw. Trennung der po- larisationsgemultiplexten optischen Signale bekannt. Ferner ist aus der Veröffentlichung „Fast Automatic Polarization Control System" , Heismann and Whalen, IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 4, No. 5, Mai 1992 eine Trennung der pola- risationsgemultiplexten optischen Datensignale anhand eines aus dem wiedergewonnenen Takt sowie den empfangenen optischen Signalen erzeugten Korrelationssignals bekannt. Zusätzlich ist aus der deutschen Patentanmeldung 10147892.5 ein Frequenzversatzverfahren zur empfangsseitigen Trennung von pola- risationsgemultiplexten optischen Datensignalen bekannt, bei dem sendeseitig zur Übertragung der beiden Datensignale zwei eine Differenzfrequenz aufweisende Trägersignale verwendet werden und zur empfangsseitigen Trennung der beiden Datensignale das Spektrum der übertragenen Datensignale bei der Dif- ferenzfrequenz zur Regelung eines Polarisationsstellgliedes ausgewertet wird.
Darüber hinaus ist aus der Veröffentlichung von Mike Sieben, et al., „Optical Single Sideband Transmission at 10 Gb/s U- sing Only Electrical Dispersion Compensation" , Journal of
Lightwave Technology, Vol. 17, No. 10, October 1999 ein Verfahren zur „Einseitenband'" -Übertragung von optischen Signalen bekannt, bei dem sendeseitig mit Hilfe mindestens eines Mach- Zehnder-Modulators aus einem digitalen Basisbandsignal unter Verwendung einer Hilbert-Transformation ein optisches Einsei- tenbandsignal erzeugt wird. Durch die Übertragung in nur einem Seitenband wird der nichtlineare Effekt der chromatischen Faserdispersion reduziert sowie die optische Übertragungsbandbreite erhöht .
Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein neuartiges Verfahren für die Übertragung von hochbitratigen optischen Signalen im Polarisationsmultiplex mit erhöhter Übertragungsbandbreite anzugeben.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß Patent- anspruch 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß zur Übertragung von mindestens einem ersten und zweiten Datensignal im Polarisationsmultiplex in ei- nem optischen Übertragungssystem in einem ersten Schritt sendeseitig das erste Datensignal auf ein Seitenband eines ersten Trägersignals zur Erzeugung eines ersten seitenbandmodu- liertes Signal und das zweite .Datensignal auf ein Seitenband eines zweiten Trägersignals zur Erzeugung eines zweiten sei- tenbandmodulierte Signals moduliert wird. In einem zweiten
Schritt werden das erste und zweite seitenbandmodulierte Sig- ■ nal zueinander orthogonal polarisiert sowie zu einem optischen Multiplexsignal zusammengefasst und übertragen. In einem dritten Schritt wird empfangsseitig das optische Multip- lexsignal über ein Polarisationsstellglied an einen Polarisationssplitter geführt, der das übertragene optische Multiplexsignal in das erste und zweite modulierte Signal auftrennt. Ferner werden in einem vierten Schritt das erste seitenbandmodulierte Signal in ein erstes elektrisches Signal und/oder das zweite seitenbandmodulierte Signal in ein zweites elektrischen Signal umgesetzt und in einem fünften Schritt das erste und/oder das zweite elektrische Signal bewertet sowie abhängig davon mindestens ein Regelsignal zur Regelung des Polarisationsstellgliedes abgeleitet. Vorteil- haft wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die Übertragung von Datensignalen mit einer hohen spektralen Effizienz möglich. Durch die erfindungsgemäße Kombination der Einsei- tenband- bzw. Restseitenbandmodulation sowie der optischen Polarisationsmultiplextechnik ergeben sich vorteilhaft erhöhte Toleranzbereiche für das optische Übertragungssystem gegenüber von nichtlinearen Effekten beispielsweise der chroma- tischen Faserdispersion.
Vorteilhaft werden zur Übertragung der beiden optischen Datensignale zwei sich um eine Differenzfrequenz unterscheidenden Trägersignale verwendet. Sendeseitig wird zur Bewertung des ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals der spektrale Anteil des ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals bei der Differenzfrequenz ermittelt. Zur exakten empfangsseitigen Trennung des ersten und zweiten, im Polarisationsmultiplex übertragenen seitenbandmodulierten Signals wird zumindest ein empfangsseitig angeordnetes Polarisationsstellglied geregelt, wobei die quadrierende Eigenschaft eines op- to-elektrischen Wandlers, beispielsweise einer Photodiode, hierbei zur Gewinnung eines Regelkriteriums ausgenutzt wird. Aufgrund dieser quadrierenden Eigenschaften entstehen im e- lektrischen Spektrum des am Ausgang des opto-elektrischen
Wandlers abgegeben elektrischen Signals bei der Differenzfrequenz unerwünschte spektrale Anteile, sofern die mit Hilfe des Polarisationssplitters durchgeführte Trennung der beiden im Polarisationsmultiplex übertragenen seitenbandmodulierten Signale nicht exakt ist. Diese bei der Differenzfrequenz liegenden spektralen Anteile entstehen sowohl im ersten als auch im zweiten elektrischen Signal. Die Amplitude dieser spektralen Anteile wird zur Bildung zumindest eines Regelsignals für die Steuerung des Polarisationsstellgliedes ausgewertet. Hierbei wird das Polarisationsstellglied beispielsweise mit
Hilfe des mindestens einen Regelsignals derart gesteuert, daß der bei der Differenzfrequenz entstehende spektrale Anteil minimal wird. Mit Hilfe eines derartigen scharfen Regelkriteriums wird eine möglichst exakte empfangsseitige Trennung der beiden im Polarisationsmultiplex übertragenen seitenbandmodulierten Signale möglich. Vorteilhaft wird das erste oder zweite seitenbandmodulierte Signal sendeseitig verzögert, wodurch eine effektive Dekorrelation des ersten und zweiten seitenbandmodulierten Signals erreicht wird. Hierdurch wird die Schärfe des Regelkriteriums zusätzlich erhöht.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß zur Unterscheidung des ersten und zweiten elektrischen Signals sendeseitig dem ersten und/oder dem zweiten Trägersignal mindestens ein Pilottonsignal überlagert wird. Vorteilhaft wird alternativ dem ersten und/oder zweiten seitenbandmodulierten Signal ein Pilotton mit einer festgelegten Frequenz überlagert, anhand dessen nach der sendeseitigen Trennung des ersten und zweiten seitenbandmodulierten Signals mit Hilfe des Polarisationssplitters und der Umsetzung in ein erstes und zweites elektrisches Signal eine eindeutige Identifizierung des ersten und zweiten elektrischen Signal als solche möglich wird. Alternativ können zur Unterscheidung des ersten und zweiten elektrischen Signals das erste und das zweite Da- tensignal mit unterschiedlichen Übertragungsbitraten oder Datenformaten übertragen werden. In einer weiteren alternativen Aus ührungsform weisen das erste und zweite Datensignal unterschiedliche Übertragungsbitraten auf und somit kann empfangsseitig das jeweilige elektrische Signal vorteilhaft an- hand der zugeordneten Übertragungsbitrate identifiziert.
Zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie des erfindungsgemäßen optischen Übertragungssystem sind im folgenden anhand eines Prinzipschaltbildes und mehreren Diagrammen näher erläutert.
Figur 1 zeigt beispielhaft ein optisches Übertragungssystem zur Übertragung mindestens eines ersten und zweiten, auf ein Seitenband von Trägersignalen moduliertes Datensignal im Polarisationsmultiplex,
Figuren 2a-d zeigen beispielhaft die Leistungsspektren der ersten und zweiten seitenbandmodulierten Signale, und
Figur 3 zeigt den Amplitudenverlauf des ermittelten spektralen Anteils bei der Differenzfrequenz in Abhängigkeit des Polarisationswinkels.
In Figur 1 ist beispielhaft ein optisches ÜbertragungsSystem OTS schematisch dargestellt, das eine Sendeanordnung SA sowie eine über eine optische Übertragungs aser OF angeschlossene Empfangs nordnung EA aufweist. In der Sendeanordnung SA sind beispielhaft eine erste und zweite Dateneinheit Dl, D2, eine optische Signalerzeugungseinheit OSU, eine optische •Splittereinheit SU, eine erste und zweite Modulatoreneinheit MU1, MU2 , eine erste und zweite optische Seitenbandfiltereinheit 0SBF1, OSBF2, ein Polarisationskontroller PC sowie ein Pola- risationsmultiplexer PM vorgesehen. Die Empfangsanordnung EA umfaßt ein Polarisationsstellglied PTF, einen Polarisationssplitter PBS, einen ersten und zweiten opto-elektrischen Wandler RX1, RX2, eine erste und zweite Filtereinheit FU1, FU2 sowie eine Regeleinheit CU. Die Regeleinheit CU weist zu- sätzlich eine Meß- und Bewertungseinheit MBU auf.
Die erste Dateneinheit Dl der Sendeanordnung SA ist an die erste Modulatoreneinheit MUl angeschlossen, die über die erste optische Seitenbandfiltereinheit 0SBF1 und den Polarisati- onskontroller PC mit dem ersten Eingang il des Polarisationsmultiplexers PM verbunden ist. Die zweite Dateneinheit D2 ist mit der zweiten Modulatoreneinheit MU2 verbunden, die über die zweite optische Seitenbandfiltereinheit 0SBF2 sowie optional über ein Verzögerungselement D an den zweiten Eingang e2 des Polarisationsmultiplexers PM angeschlossen ist. Die Opti- onalität des Verzögerungselementes D ist in Figur 1 durch eine strichliert gezeichnete Linie angedeutet. Darüber hinaus sind optional eine erste und zweite elektrische Seitenbandfiltereinheit ESBF1,ESBF2 vorgesehen, die zwischen der ersten Dateneinheit Dl und dem ersten Multiplexer MU1 bzw. zwischen der zweiten Dateneinheit D2 und dem zweiten Multiplexer MU2 eingeschaltet sind. Wahlweise können zur Erzeugung der elektrischen bzw. optischen Seitenbandsignale entweder die erste und zweite elektrische Seitenbandfiltereinheit ESBF1,ESBF2 oder die erste und zweite optische Seitenbandfiltereinheit OSBFl,OSBF2 eingesetzt werden.
Die optische Signalerzeugungseinheit OSU ist über die optischen Splittereinheit SU, die beispielsweise ein Teilungsverhältnis von 1:2 aufweist, an die erste und zweite Modulatoreneinheit MU1,MU2 angeschlossen.
An den Ausgang e des Polarisationsmultiplexers PM ist die optischen Übertragungsfaser OF angeschlossen, deren Ausgang an den Eingang i des Polarisationsstellgliedes PTF der Empfangsanordnung EA geführt ist. Hierbei kann die optische Übertra- gungsfaser OF mehrere - nicht in Figur 1 dargestellte - optische Übertragungsfaserabschnitte umfassen.
Der Ausgang e des Polarisationsstellgliedes PTF ist an den Eingang i des Polarisationssplitters PBS angeschlossen. Des- sen erster Ausgang el ist mit dem ersten opto-elektrischen
Wandlers RX1 und dessen zweiter Ausgang mit dem zweiten opto- elektrischen Wandler RX2 verbunden. Der erste bzw. zweite op- to-elektrische Wandler RX1, RX2 sind an die erste bzw. zweite Filtereinheit FU1, FU2 angeschlossen. Die erste Filtereinheit FU1, sowie die zweite Filtereinheit FU2 sind beispielsweise über eine erste bzw. eine zweite Regelleitung RL1, RL2 mit dem ersten bzw. zweiten Eingang il, i2 der Regeleinheit CU verbunden, deren Ausgang e über eine Steuerleitung SL an den Regeleingang ri des Polarisationsstellgliedes PTF angeschlos- sen ist. Zur Bewertung der empfangenen elektrischen Signale weist die Regeleinheit CU beispielsweise eine Meß- und Bewertungseinheit MBU auf. In der optischen Signalerzeugungseinheit OSU wird ein optisches Signal os erzeugt, wobei das optische Signal als ein eine konstante Frequenz aufweisendes optisches „Weißlichtsig- nal oder ein optisches Pulssignal ausgestaltet ist. Das optische Signal os wird an die optische Splittereinheit SU ü- bertragen und in ein erstes und zweites Trägersignal tsl,ts2 aufgeteilt. Hierbei weisen das erste und zweite Trägersignal tsl,ts2 dieselbe Frequenz fi, f2 auf. Alternativ können zwei getrennte optische Signalerzeugungseinheiten 0SU1,2 - in Figur 1 nicht dargestellt - vorgesehen wird, mit deren Hilfe ein erstes und zweites Trägersignal tsl,ts2 erzeugt werden, die eine um eine Differenzfrequenz Δf verschobene erste und zweite Frequenz fι,f2 aufweisen. Das erste Trägersignal tsl wird an die erste Modulatoreneinheit MU1 und das zweite Trägersignal ts2 an die zweite Modulatoreneinheit MU2 übertragen.
In der ersten Dateneinheit Dl wird ein erstes Datensignal dsl in einem ersten Datenformat - beispielsweise im Return-to-
Zero-Datenformat (RZ) - erzeugt, das von der ersten Dateneinheit Dl an die erste Modulatoreneinheit MU1 geführt wird. Durch die erste Modulatoreneinheit MU1 wird das erste Datensignal dsl auf ein Seitenband des erstes Trägersignals tsl moduliert und' hierdurch ein erstes seitenbandmoduliertes Signal msl erzeugt, das über die erste optische Seitenbandfiltereinheit 0SBF1 und den Polarisationskontroller PC an den ersten Eingang il des Polarisationsmultiplexers PM gesteuert wird.
Analog hierzu wird in der zweiten Dateneinheit D2 ein zweites Datensignal ds2 ebenfalls im ersten Datenformat oder in einem zweiten Datenformat - beispielsweise den Non-Return-to-Zero- Datenformat (NRZ) - erzeugt und von der zweiten Dateneinheit D2 an die zweite Modulatoreneinheit MU2 übertragen. In der zweiten Modulatoreneinheit MU2 wird das zweite Datensignal ds2 auf ein Seitenband des zweiten Trägersignals ts2 modu- liert und somit ein zweites seitenbandmoduliertes Signal ms2 gebildet, das über die zweite optische Seitenbandfiltereinheit 0SBF1 und optional über das Verzögerungselement D an den zweiten Eingang i2 des Polarisationsmultiplexers PM geführt wird.
Die Modulation des ersten und zweiten Trägersignals tsl,ts2 mit dem ersten bzw. zweiten Datensignal dsl,ds2 kann hierbei unter Verwendung einer Einseitenbandmodulation oder einer Restseitenbandmodulation erfolgen. Die Durchlaßcharakteristi- ka der ersten und zweiten elektrischen Seitenbandfiltereinheit ESBF1,ESBF2 bzw. der ersten und zweiten optischen Seitenbandfiltereinheit OSBF1,OSBF2 sind an das jeweilige verwendete Seitenbandmodulationsverfahren angepaßt. Hierbei wer- den mit Hilfe der ersten und zweiten elektrischen Seitenbandfiltereinheit ESBF1,ESBF2 bzw. der ersten und zweiten optischen Seitenbandfiltereinheit OSBFl,OSBF2 das für die Übertragung des ersten bzw. zweiten Datensignals dsl,ds2 erforderliche Seitenband vor oder nach der Modulation ausgefil- tert, wobei die Seitenbandmodulation beispielsweise mit Hilfe eines Hilbert-Transformators realisiert ist - siehe hierzu die Veröffentlichung von Mike Sieben, et al., „Optical Single Sideband Transmission at 10 Gb/s Using Only Electrical Dispersion Compensation" , Journal of Lightwave Technology, Vol. 17, No. 10, October 1999.
Bei der Erzeugung des ersten und zweiten seitenbandmodulierten Signals msl, ms2 wird deren Polarisation derart voreingestellt, daß sie zueinander orthogonal polarisiert sind und somit im Polarisationsmultiplex über die optische Übertragungsfaser OF zur Empfangsanordnung EA übertragen werden können. Zur Orthogonalisierung der Polarisation des ersten und zweiten modulierten Signals msl, ms2 können beispielsweise empfangsseitig Polarisationskontroller PC vorgesehen sein. Werden das erste und zweite Trägersignal tsl,ts2 durch zwei getrennte optische Signalerzeugungseinheiten OSU erzeugt, so ist ein Polarisationskontroller PC nicht zwingend erforder- lieh, da mit Hilfe von modernen optischen Signalerzeugungseinheiten OSU bereits optische Signale mit einer vorgegebenen Polarisation erzeugt werden können.
Im Ausführungsbeispiel sorgt der Polarisationskontroller PC für ein orthogonales Polarisationsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten seitenbandmodulierten Signalen msl,ms2, wobei alternativ oder zusätzlich eine Anordnung eines Polarisationskontroller PC zwischen der zweiten optischen Seiten- bandfiltereinheit OSFB2 und dem Polarisationsmultiplexer erfolgen kann. Durch das Verzögerungselementes D wird optional das zweite seitenbandmodulierte Signal ms2 verzögert, wodurch das erste und zweite seitenbandmodulierte Signal msl, ms2 sendeseitig dekorreliert werden können.
Das erste und zweite seitenbandmodulierte Signal msl, ms2 werden mit Hilfe des Polarisationsmultiplexers PM zu einem optischen Multiplexsignal oms zusammengefasst, das am Ausgang e des Polarisationsmultiplexers PM in die optische Übertra- gungsfaser OF eingespeist wird. Im Anschluß werden das erste und zweite seitenbandmodulierte Signal msl, ms2 in Form des optischen Multiplexsignals oms im Polarisationsmultiplex über die optische Übertragungsfaser OF übertragen.
In der Empfangsanordnung EA wird das optische Multiplexsignal oms an den Eingang i des Polarisationsstellgliedes PTF geführt, mit dessen Hilfe die Polarisation des übertragenen ersten und/oder zweiten seitenbandmodulierten Signals msl, ms2 innerhalb des optischen Multiplexsignals oms geregelt werden kann. Nach der Einstellung der Polarisation des über^- tragenen ersten und/oder zweiten modulierten Signals msl, ms2 innerhalb des optischen Multiplexsignales oms wird das optische Multiplexsignal oms an den Eingang i des Polarisationssplitters PBS geführt, der das optische Multiplexsignal oms in das erste seitenbandmodulierte Signal msl* und das zweite seitenbandmodulierte Signal ms2* aufspaltet. Die Genauigkeit der Aufspaltung des optischen Multiplexsignals oms in das erste seitenbandmodulierte und das zweite seitenbandmodulierte Signal msl*, ms2* ist abhängig von der Orthogonalität der Polarisation der beiden Signale msl*, ms2*.
Das erste seitenbandmodulierte Signal msl* wird am ersten Ausgang el des Polarisationssplitters PSB abgegeben und an den ersten opto-elektrischen Wandler RX1 gesteuert. Analog hierzu wird am zweiten Ausgang e2 des Polarisationssplitters PBS das zweite seitenbandmodulierte Signal ms2* abgegeben und an den zweiten opto-elektrischen Wandler RX2 übertragen.
Das rückgewonnene erste und zweite seitenbandmodulierte Signal msl*, ms2* werden durch den ersten bzw. zweiten opto- elektrischen Wandler RX1, RX2 in ein erstes bzw. zweites e- lektrisches Signal esl,es2 umgesetzt, das an die erste bzw. zweite Filtereinheit FU1, FU2 gesteuert wird.
Mit Hilfe der ersten und zweiten Filtereinheit FU1,FU2 wird ein ausgewählter spektraler Anteil des ersten und des zweiten elektrischen Signals esl, es2 heraus gefiltert und das gefilterte erste und zweite elektrische Signal eslF,es2F über die erste und zweite Regelleitung RL1, RL2 an die Regeleinheit CU übertragen.
In der Regeleinheit CU wird mit Hilfe der Meß- und Bewertungseinheit MBU die Amplitude des gefilterten ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals eslF,es2F bestimmt und die Amplitude/n anschließend bewertet. Ausgehend von dem Bewertungsergebnis wird mindestens ein Regelsignal rs zur Re- gelung des Polarisationsstellgliedes PTF abgeleitet, das über die Steuerleitung SL an den Regeleingang ri des Polarisationsstellgliedes PTF geführt wird. Zur Bildung des Regelsignals rs kann beispielsweise die Spannungsamplitude oder die Stromamplitude oder die Leistungsamplitude des gefilterten ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals eslF,es2F gemessen und ausgewertet werden. Hierbei wird durch das über das Regelsignals rs gesteuerte Polarisationsstellglied PTF die Polarisation des optischen Multiplexsignales oms derart verändert, dass die durch die Meß- und Bewertungseinheit MBU der Regeleinheit CU ermittelte Amplitude des gefilterten ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals eslF,es2F minimal wird. Dies bedeutet, dass die Empfangsanordnung EA bestehend aus dem Polarisationsstellgliedes PTF und dem Polarisationssplitter PBS zur Trennung des ersten seitenbandmodulierten Signals msl und des zweiten seitenbandmodulierten Signals ms2 optimal eingestellt ist.
Die Regelung des Polaristionsstellgliedes PTF kann hierbei auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise durch Pilo- tonverfahren, Korrelationsverfahren sowie Interferenzverfahren. Besonders bevorzugt ist eine Regelung gemäß dem Fre- quenzversatzverfahren ( siehe hierzu die Lehre der deutschen Patentanmeldung 10147892.5). Bei einer derartigen Regelung weisen das erste und zweite Trägersignal tsl,ts2, des ersten und zweiten seitenbandmodulierten Signals msl,ms2 eine Differenzfrequenz Δf auf. Aufgrund der quadrierenden Eigenschaf- ten des ersten und zweiten opto-elektrischen Wandlers RX1,RX2 wird bei der Differenzfrequenz Δf ein spektraler Anteil erzeugt. Bei optimaler Einstellung des Polarisationsstellgliedes PTF weisen diese spektralen Anteile des ersten und zweiten elektrischen Signals esl, es2 ein Minimum auf bzw. sind " nicht mehr meßbar. Somit werden durch die erste und zweite Filtereinheit FU1, FU2 dieser relevante Spektralanteil bei der Differenzfrequenz Δf des ersten und zweiten elektrischen Signals esl, es2 ausgefiltert und durch die Meß- und Bewertungseinheit MBU die Amplitude des gefilterten ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals eslF, es2F bestimmt . Die erste und zweite Filtereinheit FU1, FU2 sind hierzu beispielsweise als Bandpaßfilter mit einer der Differenzfrequenz Δf entsprechenden Mittenfrequenz fM ( im betrachteten Ausführungsbeispiel beispielsweise fM = 10 GHz) und einer Bandbrei- te von beispielsweise 1 GHz um die Differenzfrequenz Δf ausgestaltet. Typische Werte für die Differenzfrequenz Δf des ersten und zweite Trägersignals tsl,ts2 liegen im Bereich größer ein Gigaherz.
Durch die in Figur 1 dargestellte Anordnung wird somit eine exakte empfangsseitige Trennung der zueinander orthogonal polarisiert übertragenen ersten und zweiten seitenbandmodulierten Signale msl, ms2 realisiert.
In den Figuren 2a bis 2d sind beispielhaft in mehreren Dia- gra men die Leistungsspektren bzw. -Verteilungen PSD der ersten und zweiten optischen seitenbandmodulierten Signale msl, ms2 über der Frequenz f aufgetragen. Dies ist beispielhaft für die Übertragung von zwei optischen, im NRZ-Datenformat vorliegenden Datensignalen dsl,ds2 unter Verwendung des Ein- seitenbandmodulationverfahrens mit einer Übertragungsrate von je 10 Gbit/s dargestellt. Das erste- optische seitenbandmodulierte Signal msl ist jeweils durch eine durchgezogene Linie und das zweite optische seitenbandmodulierte Signal ms2 jeweils durch eine punktierte Linie angedeutet.
In Figur 2a ist beispielhaft die Leistungsverteilung PSD über der Frequenz f für ein erstes und zweites seitenbandmoduliertes Signal msl, ms2 dargestellt, deren erstes bzw. zweites Trägersignal tsl, ts2 dieselbe Frequenz fτ=fι=f2 aufweisen. Ferner sind zur Übertragung des ersten und zweiten Datensig- ' nals dsl,ds2 zwei zueinander spiegelsymmetrische Einseitenbänder gewählt.
In Figur 2b weisen das erste und zweite seitenbandmodulierte Signal msl, ms2 ebenfalls ein erstes bzw. zweites Trägersignal tsl, ts2 mit derselben Frequenz auf, wobei die das erste und Datensignal dsl, dsl auf das identische Einseitenband moduliert sind.
Figur 2c zeigt die Leistungsverteilung PSD des ersten und zweiten optischen seitenbandmodulierten Signals msl,ms2 über der Frequenz f für den Fall einer Verschiebung der Frequenzen des ersten und zweiten Trägersignals tsl,ts2 um ein Differenzfrequenz Δf und Figur 2d zeigt das resultierende Spektrum für den in Figur 2c dargestellten Anwendungsfall.
In Figur 3 ist die Amplitudenverlauf AV in logarithmischen Maßstab [dB] des ermittelten spektralen Anteils, beispielsweise der Leistungsamplitude des gefilterten ersten und/oder elektrischen Signals eslF, es2F, bei Vorliegen einer Differenzfrequenz Δf= 10 GHz der beiden Trägersignale tsl,ts2 in Abhängigkeit des Polarisationswinkels pa in einem Diagramm dargestellt. An der Abszisse des Diagramms ist der Polarisationswinkel pa und an der Ordinate die Amplitude P angetragen. Der Amplitudenverlauf AV weist ein Maximum MAX bei einem Polarisationswinkel von pa = 45° auf, d.h. bei einer Polari- sationsverschiebung zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Signal esl, es2 von 45° weist die bei der Differenzfrequenz Δf aufgrund der quadrierenden Eigenschaft des ersten und/oder zweiten opto-elektrischen Wandlers RX1, RX2 hervorgerufene spektrale Anteil ein Maximum MAX auf. Dieses Maximum MAX des spektralen Anteils bei der Differenzfrequenz Δf nimmt sowohl mit zunehmender als auch mit abnehmender Polarisationsverschiebung zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Signal esl,es2 ab und erreicht ein ersten Minimum MINχ bei 0° sowie ein zweites Minimum MIN2 bei 90°. In dem ersten und zweiten Minimum MINi, MIN2 sind das innerhalb des optischen Modulationssignals oms übertragene erste und zweite seitenbandmodulierte Signal msl,ms2 ideal orthogonal polarisiert und können somit nahezu perfekt mit Hilfe des Polarisationssplitters PBS getrennt werden. Hierbei ist bei Auftreten des ersten Minimums MINi bei einem Polarisationswinkel von pa = 0° das modulierte Signal der einen Polarisation, beispielsweise das erste modulierte Signal msl, und bei Auftreten des zweiten Minimums MIN2 bei einem Polarisationswinkel von pa = 90° das modulierte Signal der anderen Polarisation, bei- spielsweise das zweite modulierte Signal ms2, perfekt erfaßt. Alle anderen Polarisationswinkel pa sind bei der Regelung un- erwünscht und führen bei der Trennung des ersten und zweiten modulierten Signals msl,ms2 zu Übersprechen.
Durch die mit Hilfe des in der Sendeanordnung SA optional vorgesehenen Verzögerungselements D durchgeführte Verzögerung beispielsweise des zweiten seitenbandmodulierten Signals ms2 wird das in Figur 3 dargestellte Regelkriterium noch kontrastreicher, wodurch ein noch schärferes Regelsignal rs in der Regeleinheit CU gebildet werden kann. Hierzu können wahl- weise das erste oder das zweite seitenbandmodulierte Signal msl,ms2 mit Hilfe eines oder weiterer Verzögerungselemente D verzögert werden.
Zusätzlich können sowohl das erste und/oder das zweite gefil- terte elektrische Signal eslF,es2F zur Bildung zumindest eines Regelsignals rs ausgewertet werden.
Darüber hinaus ist eine zusätzliche Filterung des ersten und zweiten elektrischen Signals esl, es2 bei weiteren Frequenzen neben der Differenzfrequenz Δf mit Hilfe der ersten und zweiten Filtereinheit FU1, FU2 oder weiterer Filtereinheiten möglich, um hierdurch weitere- Informationen über die Polarisation des ersten und zweiten elektrischen Signals esl,es2 zu erhalten. Diese weiteren Informationen können anschließend zur Erhöhung des Kontrastes des mindestens einen Regelsignals rs weiterverarbeitet werden.
Zur empfangsseitigen Unterscheidung des mit Hilfe des Polarisationssplitters PBS getrennten ersten und zweiten elektri- sehen Signals esl,es2 können das erste und das zweite Datensignal dsl,ds2 mit unterschiedlichen Übertragungsbitraten ü- bertragen werden oder alternativ kann sendeseitig dem ersten und/oder dem zweiten Trägersignal tsl,ts2 oder dem ersten und zweiten modulierten Signal msl,ms2 mindestens ein Pilotton- signal überlagert werden. Hierbei wird entweder durch die empfangsseitige Bestimmung der Übertragungsbitrate des jeweiligen elektrischen Signals esl,es2 oder durch die empfangs- seifige Identifizierung des Pilottonsignals das erste und zweite elektrische Signal esl,es2 als solches identifiziert und kann anschließend signalspezifisch weiterverarbeitet werden.
Darüber hinaus ist eine empfangsseitige Unterscheidung des mit Hilfe des Polarisationssplitters PBS getrennten ersten und zweiten elektrischen Signals esl,es2 durch die Verwendung von unterschiedlichen Übertragungsbitraten für das erste und zweite Datensignal dsl,ds2 möglich. Alternativ können auch das erste und zweite Datensignal dsl, ds2 zu empfangsseitigen Unterscheidungszwecken in unterschiedlichen Datenformaten, beispielsweise RZ und NRZ, übertragen werden.
Zur weiteren Steigerung der Bandbreiteneffizienz des optischen Übertragungssystems OTS können Wellenlängenmultiplex- technologien eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von mindestens einem ersten und zweiten Datensignal (dsl,ds2) im Polarisationsmultiplex in einem optischen Übertragungssystem (OTS),
- bei dem in einem ersten Schritt sendeseitig das erste Datensignal (dsl) auf ein Seitenband (SB1) eines ersten Trägersignals (ts) zur Erzeugung eines ersten seitenbandmoduliertes Signals (msl) und das zweite Datensignal (ds2) auf ein Seitenband (SB2) eines zweiten Trägersignals (ts) zur
Erzeugung eines zweiten seitenbandmodulierten Signals (ms2) moduliert wird,
- bei dem in einem zweiten Schritt das erste und zweite seitenbandmodulierte Signal (msl,ms2) zueinander orthogonal polarisiert sowie zu einem optischen Multiplexsignal (oms) zusammengefasst und übertragen werden,
- bei dem in einem dritten Schritt empfangsseitig das optische Multiplexsignal (oms) über ein Polarisationsstellglied (PTF) an einen Polarisationssplitter (PBS) geführt wird, der das übertragene optische Multiplexsignal (oms) in das erste und zweite modulierte Signal (msl,ms2) auftrennt,
- bei dem in einem vierten Schritt das erste seitenbandmodulierte Signal (msl) in ein erstes elektrisches Signal (esl) und/oder das zweite seitenbandmodulierte Signal (ms2) in ein zweites elektrischen Signal (es2) umgesetzt werden,
- bei dem in einem fünften Schritt das erste und/oder das zweite elektrischen Signal (esl,es2) bewertet wird und abhängig davon mindestens ein Regelsignal (rs) zur Regelung des Polarisationsstellgliedes (PTF) abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Seitenbandmodulation als Einseitenbandmodulation oder als Restseitenbandmodulation ausgestaltet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei einem sich von dem ersten Trägersignal (tsl) um eine Differenzfrequenz (Δf) unterscheidenden zweiten Trägersignal (ts2) zur Bewertung des ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals (esl,es2) der spektrale Anteil des ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals (esl,es2) bei der Differenzfrequenz (Δf) ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Amplitude (P) des ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals (esl,es2) bei der Dif erenzfrequenz (Δf) auf ein Minimum (MINι,MlN2) geregelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Differenzfrequenz (Δf) ein Wert größer ein Gigahertz gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste oder zweite seitenbandmodulierte Signal (msl,ms2) sendeseitig zur Dekorrelation verzögert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Unterscheidung des ersten und zweiten elektrischen Signals (esl,es2) sendeseitig dem ersten und/oder dem zweiten Trägersignal (tsl,ts2) oder seitenbandmodulierten Signal (msl,ms2) mindestens ein Pilottonsignal überlagert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Unterscheidung des ersten und zweiten elektrischen Signals (esl,es2) das erste und das zweite Datensignal (dsl,ds2) mit unterschiedlichen Übertragungsbitraten übertragen werden. •
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Unterscheidung des ersten und zweiten elektrischen Signals (esl,es2) das erste und das zweite Datensignal (dsl,ds2) in unterschiedlichen Datenformaten übertragen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das optische Übertragungssystem (OTS) im Wellenlängenmul- tiplex (WDM) betrieben wird.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7379235B2 (en) * 2005-03-18 2008-05-27 Fujitsu Limited Reducing polarization dependence of a wavelength dispersion variation monitor
US20070134001A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Electronics And Telecommunications Research Institute Polarization division multiplexed optical transmission system
US20070134000A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Electronics And Telecommunications Research Institute Polarization division multiplexed optical transmission system
US8698812B2 (en) * 2006-08-04 2014-04-15 Ati Technologies Ulc Video display mode control
JP5157521B2 (ja) * 2007-03-20 2013-03-06 富士通株式会社 偏波多重光受信機、偏波多重光送受信システムおよび偏波多重光送受信システムの制御方法
US8488974B2 (en) * 2007-07-11 2013-07-16 Technion Research And Development Foundation Ltd. Enhanced SMF passive optical networks using polarization beamforming
JP4565256B2 (ja) * 2008-07-22 2010-10-20 独立行政法人情報通信研究機構 偏光方向同期検出回路及び受信装置
JP5141498B2 (ja) * 2008-10-30 2013-02-13 富士通株式会社 光送受信システム，光送信器，光受信器および光送受信方法
US20100150555A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Zinan Wang Automatic polarization demultiplexing for polarization division multiplexed signals
US9374188B2 (en) * 2008-12-12 2016-06-21 Alcatel Lucent Optical communication using polarized transmit signal
CN101771491A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 华为技术有限公司 一种偏振复用与解复用的方法、装置和系统
JP5223703B2 (ja) * 2009-01-29 2013-06-26 富士通株式会社 偏波多重光受信器、偏波多重光受信回路、及び偏波多重光伝送システム
CN102045127B (zh) * 2009-10-23 2014-12-10 华为技术有限公司 光解偏振复用的接收装置、发送装置、系统及方法
US8699880B2 (en) * 2010-01-21 2014-04-15 Ciena Corporation Optical transceivers for use in fiber optic communication networks
US8977125B2 (en) * 2010-08-11 2015-03-10 Ciena Corporation Low power optical transceiver using orthogonal polarization detection technique
US9461745B2 (en) * 2012-03-22 2016-10-04 Fujitsu Limited Optimizing optical network simulations
EP2945291B1 (de) 2013-01-11 2019-12-18 Sun Patent Trust Datenverarbeitungsverfahren, vorcodierungsverfahren und kommunikationsvorrichtung
US10003133B2 (en) * 2016-01-22 2018-06-19 Telekom Malaysia Berhad Reusable carrier based polarization diversity for uplink of full-duplex radio-over-fiber system
CN107037448B (zh) * 2016-02-03 2019-10-15 清华大学 双频恒包络导航信号的生成方法和装置、接收方法和装置
US10763962B2 (en) 2016-02-18 2020-09-01 Apriori Network Systems, Llc. Secured fiber link system
US10784969B2 (en) * 2016-02-18 2020-09-22 Apriori Network Systems, Llc. Secured fiber link system
US10284288B2 (en) * 2016-02-18 2019-05-07 Apriori Network Systems, Llc Secured fiber link system
US10833767B2 (en) * 2018-01-24 2020-11-10 Indian Institute Of Technology Bombay Self-homodyne carrier multiplexed transmission system and method for coherent optical links
EP3771126A1 (de) * 2019-07-25 2021-01-27 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Spektrumsoptimierung in einem trägeraggregationskommunikationssystem

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19909932C1 (de) * 1999-03-06 2000-06-21 Daimler Chrysler Ag Elektronische Sicherungsanlage mit Authentikationselement-Bereichsbestimmung, insbesondere Fahrzeugschließanlage
WO2001019009A1 (de) * 1999-09-08 2001-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und verfahren für eine optische informationsübertragung
US6580535B1 (en) * 1999-12-28 2003-06-17 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Polarization division multiplexing in optical data transmission systems
US7447436B2 (en) * 1999-12-29 2008-11-04 Forster Energy Llc Optical communications using multiplexed single sideband transmission and heterodyne detection
US20040016874A1 (en) * 2001-01-25 2004-01-29 Rao Hemonth G. Automatic polarization controller for polarization multiplexed optical signals
DE10147892B4 (de) * 2001-09-28 2004-02-05 Siemens Ag Verfahren zur Übertragung von mindestens einem ersten und zweiten Datensignal im Polarisationsmultiplex in einem optischen Übertragungssystem
DE10147871B4 (de) * 2001-09-28 2004-01-15 Siemens Ag Verfahren zur Übertragung von mindestens einem ersten und zweiten Datensignal im Polarisationsmultiplex in einem optischen Übertragungssystem
US6999688B1 (en) * 2001-12-20 2006-02-14 Sprint Communications Company L.P. Optical systems with diversity detection
JP2003338805A (ja) 2002-03-15 2003-11-28 Kddi Submarine Cable Systems Inc 光伝送システム、光送信装置及びこれらの方法

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