DE19925408A1 - Optical signals dispersion compensator for optical data transmission - Google Patents
Optical signals dispersion compensator for optical data transmissionInfo
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/25133—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion including a lumped electrical or optical dispersion compensator
Abstract
Description
Durch Dispersion - die frequenzabhängige Laufzeitunterschiede optischer Signale - wird die ohne Regeneratoren überbrückbare Entfernung bei der optischen Datenübertragung begrenzt. Zur Erzielung von größeren Reichweiten oder zur Erhöhung der Da tenrate ist es erforderlich, daß die auftretende Dispersion möglichst genau kompensiert wird.Through dispersion - the frequency-dependent differences in transit time optical signals - becomes the one that can be bridged without regenerators Distance limited in optical data transmission. For Achieve greater ranges or to increase the Da it is necessary that the dispersion that occurs is compensated for as precisely as possible.
Bisher wurden häufig dispersionskompensierende Fasern verwen det, die die gleichen Übertragungseigenschaften wie die Über tragungsfaser jedoch mit umgekehrten Vorzeichen aufweisen. Zur Kompensation einer bestimmten Übertragungslänge ist eine dazu passende Länge der dispersionskompensierenden Faser not wendig, d. h. es muß eine individuelle Anpassung erfolgen. Trotz dieser individuellen Anpassung kann mit einer disper sionskompensierenden Faser aufgrund von Fertigungstoleranzen keine optimale Kompensation erzielt werden. Weitere Nachteile sind die hohe Dämpfung, starke Nichtlinearität und erhebliche polarisationsabhängige Verluste. Dadurch wird die Leistungs fähigkeit des Übertragungssystems trotz der Dispersionskom pensation wieder stark eingeschränkt.So far, dispersion-compensating fibers have been used frequently det, which has the same transmission properties as the over carrier fiber, however, have the opposite sign. To compensate for a certain transmission length is one matching length of the dispersion-compensating fiber not agile, d. H. an individual adjustment must be made. Despite this customization, a disper sions-compensating fiber due to manufacturing tolerances no optimal compensation can be achieved. Other disadvantages are the high attenuation, strong nonlinearity and considerable polarization dependent losses. This will make the performance ability of the transmission system despite the dispersion com pensions again severely restricted.
Eine Kompensation mit Fiber-Bragg-Gratin hat den Nachteil, daß eine optimale Kompensation nur in einem engen Wellenlän genbereich, beispielsweise in einem Kanal eines Wellenlängen multiplexsystems, erfolgen kann oder aber, daß ein entspre chendes Fasergitter eine Länge von über 2 m erreicht und dann nur sehr schwer und unter erheblichen Kosten herstellbar ist.Compensation with fiber Bragg gratin has the disadvantage that optimal compensation only in a narrow wavelength gene range, for example in a channel of a wavelength multiplex systems, can take place or that a correspond fiber lattice reaches a length of over 2 m and then is very difficult to manufacture and at considerable costs.
Auch eine Kompensation durch ein optisches FIR-Filter (Fi nite-Impulse-Response) wird zwar theoretisch diskutiert, er scheint aber ebenfalls problematisch. Compensation by an optical FIR filter (Fi nite impulse response) is discussed theoretically, he but also seems problematic.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Dispersionskompen sator mit relativ geringem Aufwand anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Dispersionskompensator einstellbar auszuführen.The object of the invention is therefore a dispersion compen sator with relatively little effort. Another The task is to set the dispersion compensator to execute.
Das Hauptproblem wird durch einen Dispersionskompensator ge mäß Anspruch 1 oder Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Weiter bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege ben.The main problem is caused by a dispersion compensator solved according to claim 1 or claim 2. Advantageous Next Formations of the invention are set out in the dependent claims ben.
Bei der in Anspruch 1 angegebenen Lösung ist es vorteilhaft, daß die Verzögerungsleitungen von dem zu kompensierenden Sig nal in Hin- und Rückrichtung durchlaufen werden, also nur ge ringere Laufzeiten aufweisen müssen.In the solution specified in claim 1, it is advantageous that the delay lines from the Sig to be compensated nal are traversed back and forth, so only ge have shorter terms.
Bei der in Anspruch 2 angegebenen Lösung entfällt dagegen der Zirkulator. Zwar müssen die optischen Filter sehr geringe Durchlaßbandbreiten aufweisen; da aber nur eine geringe Trennschärfe erforderlich ist, können diese Filter beispiels weise mit geringem Aufwand als "Arrayed-Waveguide-Grating" ausgeführt werden.In contrast, the solution specified in claim 2 does not apply Circulator. The optical filters have to be very small Have pass bandwidths; but only a small one Selectivity is required, these filters can, for example wise with little effort as "Arrayed Waveguide Grating" be carried out.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Verzögerung für die ein zelnen Teilsignale geändert werden kann, beispielsweise durch den thermo-optischen oder den elektro-optischen Effekt (Ände rung der Verzögerung durch Temperaturänderung oder elektri sche Felder).It is particularly advantageous if the delay for the one individual partial signals can be changed, for example by the thermo-optical or the electro-optical effect (change delay due to temperature change or electri fields).
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren näher erläutert.Embodiments of the invention are based on figures explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Dispersionskompensators, Fig. 1 is a schematic diagram of a dispersion compensator,
Fig. 2 einen einstellbaren Dispersionskompensator und Fig. 2 shows an adjustable dispersion compensator and
Fig. 3 eine Variante des Dispersionskompensators. Fig. 3 shows a variant of the dispersion compensator.
Fig. 1 zeigt einen Dispersionskompensator, der im wesentli chen aus einem Zirkulator 1, einem Spektralfilter 5, Verzöge rungsleitungen V1 bis Vn und Reflektoren 9 1 bis 9 n sowie be steht. Ein am Eingang 2 des Zirkulators anliegendes optisches Signal OS (Wellenlängenmultiplexsignal) wird dem Primärein gang 6 des Spektralfilter 5 zugeführt. Dieses Filter spaltet das optische Signal, beispielsweise ein WDM-Signal, in zahl reiche Teilsignale TS1 bis TSn auf, die an den Sekundäraus gängen 7 1 bis 7 n abgegeben werden. An die Sekundäreingänge sind Verzögerungsleitungen V1 bis Vn angeschaltet, die vor zugsweise durch planare Wellenleiter realisiert sind. Es kön nen unterschiedliche Materialien wie Glas, Lithiumniobat, Aluminiumoxyd, Kunststoffe (Polyamide) usw. verwendet werden. An ihrem zweitem Anschluß weisen die Verzögerungsleitungen jeweils einen Reflektor R1 bis Rn aufweisen. Durch die ver schiedenen Laufzeiten (Längen) der Verzögerungsleitungen wird die Dispersion der einzelnen Spektralanteile korrigiert, wobei die Wirkung der Verzögerungsleitungen in Hin- und Rück richtung genutzt wird. Dieser Effekt kann unterstützt werden, indem die Verzögerungsleitungen selbst dispersionskompensie rende Eigenschaften, d. h. wellenlängenabhängige Laufzeiten aufweisen, so daß anstelle einer feinen Stufenfunktion eine nahezu kontinuierliche Dispersionsfunktion erzielt wird. So werden weniger Verzögerungsleitungen benötigt. Die reflek tierten und kompensierten Teilsignale werden durch das Spek tralfilter 5 wieder zusammengefaßt und am Anschluß 4 des Zir kulators als dispersionskompensiertes Teilsignal KS abgege ben. Fig. 1 shows a dispersion compensator, the wesentli Chen from a circulator 1 , a spectral filter 5 , delay lines V 1 to V n and reflectors 9 1 to 9 n and be. An applied at the input 2 of the circulator optical signal OS (wavelength division multiplex signal) is the primary input 6 of the spectral filter 5 is supplied. This filter splits the optical signal, for example a WDM signal, into numerous partial signals TS1 to TSn, which are emitted at the secondary outputs 7 1 to 7 n . Delay lines V 1 to V n are connected to the secondary inputs and are preferably implemented by planar waveguides. Different materials such as glass, lithium niobate, aluminum oxide, plastics (polyamides) etc. can be used. At their second connection, the delay lines each have a reflector R 1 to R n . The dispersion of the individual spectral components is corrected by the different transit times (lengths) of the delay lines, the effect of the delay lines being used in the outward and return direction. This effect can be supported by the delay lines themselves having dispersion-compensating properties, ie wavelength-dependent transit times, so that an almost continuous dispersion function is achieved instead of a fine step function. So fewer delay lines are required. The reflected and compensated partial signals are summarized again by the spectral filter 5 and are outputted at the terminal 4 of the zirculator as a dispersion-compensated partial signal KS.
Fig. 2 zeigt eine flexibel einsetzbare Ausführung des Dis persionskompensators, bei der möglichst individuell die Ver zögerungszeiten der Verzögerungsleitungen oder jeweils eines Abschnittes von ihnen, angedeutet durch den schraffiert dar gestellten variablen Bereich VT, veränderbar sind. Hierdurch können Toleranzen bei oder Veränderungen der Übertragungsei genschaften eines Übertragungssystems ausgeglichen werden. Fig. 2 shows a flexibly usable embodiment of the dispersion compensator, in which the delay times of the delay lines or a portion of them, as indicated by the hatched variable area VT, can be changed as individually as possible. This can compensate for tolerances or changes in the transmission properties of a transmission system.
In Fig. 3 ist eine Variante des Dispersionskompensators dar gestellt. Die Verzögerungsleitungen V1 bis Vn liegen hier zwi schen dem ersten Spektralfilter 5 und einem zweiten Spektral filter 10, durch das die Teilsignale wieder zusammengefaßt und am Ausgang 8 abgegeben werden. Hierdurch kann auf den Zirkulator verzichtet werden; es ist jedoch ein zweites Spek tralfilter erforderlich. Auch bei dieser Variante sollten die Verzögerungszeiten wieder einstellbar sein.In Fig. 3 a variant of the dispersion compensator is provided. The delay lines V 1 to V n are here between the first spectral filter 5 and a second spectral filter 10 through which the partial signals are combined again and output at the output 8 . As a result, the circulator can be dispensed with; however, a second spectral filter is required. With this variant, the delay times should be adjustable again.
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches Spektralfilter (5) mit einem Primäranschluß (6) und mehreren Sekundäranschlüssen (7 1 bis 7 n) vorgesehen ist, an denen Teilsignale (TS1 bis TSn) eines optischen Sig nals abgegeben werden,
daß dem Spektralfilter (5) ein Zirkulator (1) vorgeschaltet ist, über den ein optisches Signal (OS) dem Primäranschluß (6) zuführbar ist,
daß an die Sekundäranschlüsse (7 1 bis 7 n) jeweils mit ihren ersten Anschlüssen unterschiedliche Verzögerungsleistungen (V1 bis Vn) angeschlossen sind, an deren zweiten Anschlüssen jeweils ein Reflektor (R1 bis Rn) angeschlossen ist, so daß die Teilsignale (TS1 bis TSn) reflektiert und über das Spek tralfilter (5) zusammengefaßt als kompensiertes optisches Signal (KS) an einen weiteren Anschluß (4) des Zirkulators (1) abgegeben werden.1. dispersion compensator,
characterized by
that an optical spectral filter ( 5 ) with a primary connection ( 6 ) and a plurality of secondary connections ( 7 1 to 7 n ) is provided, at which partial signals (TS 1 to TS n ) of an optical signal are emitted,
that the spectral filter is connected upstream of (5), a circulator (1) via which an optical signal (OS) to the primary terminal (6) can be fed,
that to the secondary connections ( 7 1 to 7 n ) with their first connections different delay powers (V 1 to V n ) are connected, to the second connections of which a reflector (R 1 to R n ) is connected so that the partial signals ( TS 1 to TS n ) reflected and via the spectral filter ( 5 ) summarized as a compensated optical signal (KS) to another connector ( 4 ) of the circulator ( 1 ).
daß ein optisches Spektralfilter (5) mit einem Primäranschluß (6) und mehreren Sekundäranschlüssen (7 1 bis 7 n) vorgesehen ist, so daß ein dem Primäranschluß (6) zugeführtes optisches Signal (OS) ein mehrere spektrale Teilsignale (TS1 bis TSn) aufgeteilt wird,
daß an die Sekundäranschlüsse (7 1 bis 7 n) unterschiedliche Verzögerungsleitungen (V1 bis Vn) jeweils mit ihren ersten Anschlüssen ausgeschaltet sind, deren zweite Anschlüsse mit Eingängen eines zweiten Spektralfilters (8) verbunden sind, an dessen Ausgang (9) das kompensierte optische Signal (KS) abgegeben wird. 2. dispersion compensator, characterized in
that an optical spectral filter ( 5 ) with a primary connection ( 6 ) and a plurality of secondary connections ( 7 1 to 7 n ) is provided, so that an optical signal (OS) fed to the primary connection ( 6 ) receives a plurality of partial spectral signals (TS 1 to TS n ) is divided,
that to the secondary connections ( 7 1 to 7 n ) different delay lines (V 1 to V n ) are each switched off with their first connections, the second connections of which are connected to inputs of a second spectral filter ( 8 ), at the output ( 9 ) of which the compensated optical signal (KS) is emitted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999125408 DE19925408A1 (en) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Optical signals dispersion compensator for optical data transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999125408 DE19925408A1 (en) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Optical signals dispersion compensator for optical data transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19925408A1 true DE19925408A1 (en) | 2000-11-09 |
Family
ID=7910110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999125408 Withdrawn DE19925408A1 (en) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Optical signals dispersion compensator for optical data transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19925408A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3633025A1 (en) * | 1986-09-29 | 1988-04-07 | Siemens Ag | Arrangement for compensating for the different transit times of frequencies on a line |
US5608562A (en) * | 1994-05-25 | 1997-03-04 | Lucent Technologies Inc. | Optical communications system with adjustable dispersion compensation |
GB2309131A (en) * | 1996-01-10 | 1997-07-16 | Nec Corp | Chromatic dispersion compensation in wavelength division multiplexed light |
-
1999
- 1999-06-02 DE DE1999125408 patent/DE19925408A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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GB2309131A (en) * | 1996-01-10 | 1997-07-16 | Nec Corp | Chromatic dispersion compensation in wavelength division multiplexed light |
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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