DE10047593C1 - Verfahren zur Ansteuerung eines differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators - Google Patents
Verfahren zur Ansteuerung eines differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-ModulatorsInfo
- Publication number
- DE10047593C1 DE10047593C1 DE2000147593 DE10047593A DE10047593C1 DE 10047593 C1 DE10047593 C1 DE 10047593C1 DE 2000147593 DE2000147593 DE 2000147593 DE 10047593 A DE10047593 A DE 10047593A DE 10047593 C1 DE10047593 C1 DE 10047593C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- electrical
- data signal
- vle
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- 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
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
- H04B10/5057—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output
- H04B10/50577—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output to control the phase of the modulating signal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- 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
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- 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
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/58—Compensation for non-linear transmitter output
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
Zur Erzeugung eines modulierten optischen Übertragungssignals (MOS) wird ein optisches Trägersignal (ts), ein Datensignal (D) und das inverse Datensignal DOLLAR I1 einem differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulator (DMZM) zugeführt. Ein Teil des modulierten optischen Übertragungssignals (MOS) wird ausgekoppelt und zur Ermittlung der Laufzeitdifferenz (LZD) zwischen dem Datensignal (D) und dem inversen Datensignal DOLLAR I2 in ein elektrisches Signal (es) umgesetzt. Anschließend wird die Leistung oder der Strom oder die Spannung des elektrischen Signals (es) für Frequenzen gleich oder größer der halben Datenrate bestimmt und anhand der ermittelten Leistungs- oder Strom- oder Spannungswerte mindestens ein Regelsignal (RS) gebildet sowie das mindestens eine Regelsignal (RS) mindestens einem variabel einstellbaren Laufzeitelement (VLE) zur Reduzierung der Laufzeitdifferenz (LZD) zugeführt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines
differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators, dem zur
Erzeugung eines modulierten optischen Übertragungssignals ein
optisches Trägersignal, ein Datensignal und das inverse, elektrische Da
tensignal zugeführt werden.
Bei optischen Übertragungssystemen mit Datenraten von 20 Gbit/s
und mehr trägt bei digitalen amplitudenmodulierten op
tischen Signalen bzw. Übertragungssignalen ein geringes Ex
tinktionsverhältnis, insbesondere in optischen Weitverkehrs
systemen mit optischen Verstärkern erheblich dazu bei, daß
das empfangsseitig zur Rekonstruktion der Daten erforderliche
optische Signal-zu-Rauschverhältnis ("optical signal-to-
noise-ratio", OSNR) verschlechtert wird. Das Extinktions
verhältnis ergibt sich aus dem Leistungsverhältnis zwischen
logischer Null-Signalleistung und logischer Eins-
Signalleistung, d. h. ein amplitudenmoduliertes Signal mit ei
nem hohen, die Hälfte der Gesamtleistung des optischen Über
tragungssignals übersteigenden Continious-Wave-Anteil bzw.
Trägeranteil weist ein niedriges Extinktionsverhältnis und
ein nahezu vollständig "durchmoduliertes" Signal ein sehr ho
hes Extinktionsverhältnis auf. Beträgt beispielsweise in ei
nem Übertragungssystem mit optischen Verstärkern das Extink
tionsverhältnis des amplitudenmodulierten optischen Signals 3 dB,
so ist für den fehlerfreien Empfang des amplitudenmodu
lierten optischen Signals ein um mehr als den Faktor 10 höhe
res Signal-zu-Rauschverhältnis (OSNR) als bei einem Extinkti
onsverhältnis von 20 dB erforderlich. Hierdurch ergibt sich
eine erhebliche Verkürzung der regenerationsfrei überbrückba
ren Übertragungsstrecke um etwa eine Größenordnung.
In optischen Übertragungssystemen, insbesondere nach dem WDM-
Technik (Wavelength Division Multiplexing) realisierten Über
tragungssystemen, mit Datenraten von 10 Gbits/s und mehr sind
Mach-Zehnder-Modulatoren (MZM) als elektro-optische Wandler
der direkten Modulation bzw. der externen Modulation mit E
lektroabsorptionsmodulatoren von Lasern deutlich überlegen.
Derartige Mach-Zehnder-Modulatoren (MZM) bzw. Mach-Zehnder-
Interferometer (MZE) erfordern im allgemeinen neben einem Mo
dulationssignal eine hohe Ansteuerspannung bzw. Treiberspan
nung von 6 Volt bis 2 × 6 Volt, um das für eine fehlerfrei
Übertragung erforderliche hohe Extinktionsverhältnis zu rea
lisieren. Insbesondere weisen differentiell ansteuerbare MZ-
Modulatoren den Vorteil auf, daß mit Hilfe dieser das Chirp-
Verhalten des Mach-Zehnder-Modulators variierbar wird und so
mit auch mit dessen Hilfe Duobinär-Verfahren implementiert
werden können. Derartige Duobinär-Verfahren reduzieren neben
der starken Unterdrückung der stimulierten Brillouinstreuung
auch die optische Bandbreite des optischen Signals bzw. Über
tragungssignals und ermöglichen somit einen engeren Wellen
längenmultiplexbetrieb, d. h. der Kanalabstand zwischen den
WDM-Kanälen kann erheblich reduziert werden.
Beim Einsatz von differentiell ansteuerbaren MZI-Modulatoren
ist für eine optimale Modulation der Modulationssignals eine
phasenrichtige Zuführung der beiden Ansteuersignale erforder
lich, um Verzerrungen des optischen Übertragungsignals und
insbesondere eine Reduzierung der Extinktion zu vermeiden.
Bei Leistungsverstärkern mit internen Laufzeiten bis in den
ns-Bereich sind beispielsweise bei Übertragungsdatenraten von
40 Gbit/s Laufzeitvariationen, die unter anderem durch Tempe
raturschwankungen innerhalb des optischen Übertragungssystems
auftreten können, von nur wenigen ps zulässig. Beim Auftreten
von größeren Änderungen der Laufzeitdifferenz der beiden An
steuersignale bzw. Modulationssignale würden somit zu einer
erheblichen Verzerrung des optischen Übertragungssignales
bzw. optischen Signales führen, wobei bei sehr starken Verzerrung
des optischen Signals das optische Signal nicht mehr
rekonstruiert werden kann.
Derartige integrierte differentielle Treiberbausteine zur Er
zeugung derartiger Steuerspannungen für 10 Gbit/s optische
Übertragungssysteme sind unter anderem aus dem Beitrag zum
Galium Arsenide IC Symposium 1995 in New York USA bekannt, in
den von Wong P. Y. K. und von Freunddorfer A. P. ein 10 Gbit/s
Galium Arsenide, differentiell ansteuerbarer HBT-
Hochleistungsverstärker für III-V Mach-Zehnder-Modulatoren
beschrieben wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
die Ansteuerung eines differentiell ansteuerbaren Mach-
Zehnder-Modulator zu verbessern. Die Aufgabe wird ausgehend
von einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des
Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale ge
löst.
Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
darin zu sehen, daß ein Teil des modulierten optischen Über
tragungssignals ausgekoppelt wird und zur Ermittlung der
Laufzeitdifferenz zwischen dem Datensignal und dem inversen
Datensignal der ausgekoppelte Teil des modulierten optischen,
Übertragungssignal in ein elektrisches Signal umgesetzt wird.
Anschließend wird die Leistung oder der Strom oder die Span
nung des elektrischen Signals für Frequenzen gleich oder grö
ßer der halben Datenrate bestimmt und anhand der ermittelten
Leistung- oder Strom- oder Spannungwerten mindestens ein Re
gelsignal gebildet wird. Das mindestens eine Regelsignal wird
dem mindestens einen variabel einstellbaren Laufzeitelement
zur Reduzierung der Laufzeitdifferenz zwischen elektrischem Datensignal und inversem elektrischen
Datensignal zugeführt. Vorteilhaft
wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die durch eine
Laufzeitfehlanpassung bzw. Phasenfehlanpassung zwischen dem
Datensignales und des inversen Datensignales hervorgerufene
Reduzierung der Augenöffnung des modulierten optischen Über
tragungssignals derart ermittelt, daß ein Teil des modulierten
optischen Signals ausgekoppelt wird und beispielsweise
die spektralen Leistung des ausgekoppelten Teils des modu
lierten optischen Übertragungssignals bei Frequenzen nahe der
halben Datenrate und insbesondere auch bei Frequenzen ober
halb der halben Datenrate, beispielsweise bei der ¾ der Da
tenrate, bestimmt wird. Anhand der Größe des beispielsweise
ermittelten Leistungwertes des ausgekoppelten Teils des modu
lierten optischen Übertragungssignals wird besonders vorteil
haft das Regelkriterium bzw. Regelsignal abgeleitet, welches
zur Anpassung bzw. Reduzierung der Laufzeitdifferenz zwischen
dem Datensignal und inversen Datensignal zur Ansteuerung des
differentiel ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators eingesetzt
wird. Hierdurch können vorteilhaft aufgrund von Phasenfehlan
paassungen bzw. Laufzeitdifferenzen zwischen dem Datensignal
und inversen Datensignal bei der Ansteuerung eines differen
tiel ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators erzeugte Signal
verzerrungen des modulierten optischen Übertragungssignals
erheblich reduziert werden.
Eine weitere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß
die Ermittlung der Leistung oder des Stromes oder der Span
nung des elektrischen Signals für Frequenzen gleich oder grö
ßer der halben Datenrate mit Hilfe eines oder mehrerer elekt
rischer Bandpaßfilter bzw. einer oder mehrerer schmalbandiger
elektrischer Verstärker durchgeführt wird - Anspruch 2. Zur
Ermittlung der Leistung oder des Stromes oder der Spannung
des elektrischen Signals werden vorteilhaft kostengünstige
Bandpaßfilter oder schmalbandige elektrische Verstärker ein
gesetzt, deren Durchlaßbereich bzw. Verstärkungsbereich ins
besondere den Frequenzbereich mit Frequenzen gleich oder grö
ßer der halben Datenrate umfaßt.
Vorteilhaft werden die Signalleistungen oder Signalströme o
der Signalspannungen an den Ausgängen der einzelnen elektri
schen Bandpaßfilter bzw. der einzelnen schmalbandigen elekt
rischen Verstärker zur Ermittlung des zumindest einen Regel
signals getrennt bewertet - Anspruch 3. Hierdurch kann eine
Feinabstimmung der Laufzeitdifferenzregelung durch die Aus
wertung der Leistung oder des Stromes oder der Spannung des
elektrischen Signals für Frequenzen des ausgeblendeten Fre
quenzbereiches erfolgen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von
einem Prinzipschaltbild und einem Diagrammen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt beispielhaft in einem Prinzipschaltbild einen
differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulator
mit der erfindungsgemäßen Laufzeitdifferenzrege
lung,
Fig. 2 zeigt beispielhaft in einem Diagramm den Zusammen
hang zwischen der ermittelten Leistung des ausge
koppelten Teil des modulierten optischen Übertra
gungssignals und der Laufzeitdifferenz zwischen dem
Datensignal und dem inversen Datensignal.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine Anordnung zur Amplitudenmo
dulation AAM eines optischen Trägersignales ts dargestellt,
welche insbesondere eine Datenquelle DQ, ein variabel ein
stellbares Laufzeitelement VLE, eine erste Verstärkerstufe
V1, eine zweite Verstärkerstufe V2, eine Trägersignaleinheit
CW, einen differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulator
DMZM, eine optische Koppeleinheit OK, einen opto-elektrischen
Wandler OEW, sowie eine Regeleinheit RU, eine Filtereinheit F
und eine Bewertungseinheit LU aufweist. Die Datenquelle DQ
weist einen ersten und zweiten Ausgang e1, e2 auf, wobei der
erste Ausgang e1 mit dem Eingang i des variabel einstellbaren
Laufzeitelementes VLE, beispielsweise ein elektrisch ein
stellbarer breitbandiger Phasenschieber, verbunden ist und
der zweite Ausgang e2 an den Eingang der zweiter Verstärker
stufe V2 geführt ist.
Der Ausgang e des variabel einstellbaren Laufzeitelementes
VLE ist an den Eingang der ersten Verstärkerstufe V1 ange
schlossen. Desweiteren weist das variabel einstellbare Lauf
zeitelement VLE mindestens einen Steuereingang si auf, wel
cher mit dem Ausgang e der Regeleinheit RU verbunden ist. Der
Ausgang der ersten und zweiten Verstärkerstufe V1, V2 ist an
an den ersten Eingang i1 bzw. den zweiten Eingang i2 des dif
ferentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators DMZM ge
führt. Desweiteren weist die Trägersignaleinheit CW einen
Ausgang e auf, welcher mit dem dritten Eingang i3 des diffe
rentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators DMZM verbunden
ist. An den Ausgang e des differentiell ansteuerbaren Mach-
Zehnder-Modulators DMZM ist die optische Übertragungsfaser OF
angeschlossen, welche zur Übertragung des mit Hilfe des dif
ferentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators DMZM erzeug
ten modulierten optischen Übertragungssignals MOS vorgesehen
ist.
Mit Hilfe der optischen Koppeleinheit OK wird ein Teil des
modulierten optischen Übertragungssignals MOS ausgekoppelt
und an den an die optische Koppeleinheit OK angeschlossene
opto-elektrischen Wandler OEW übertragen. Der Ausgang des op
to-elektrischen Wandlers OEW ist mit dem Eingang i der Fil
tereinheit F verbunden. Am Ausgang e der Filtereinheit F ist
die Bewertungseinheit LU angeschlossen, deren Ausgang e an
den Eingang i der Regeleinheit RU geführt ist.
In Fig. 1 ist vorzugsweise nur ein variabel einstellbares
Laufzeitelement VLE dargestellt, wobei erfindungsgemäß durch
aus ein weiteres variabel einstellbares Laufzeitelement VLE
zwischen dem zweiten Ausgang e2 der Datenquelle DQ und der
Verstärkerstufe V2 eingeschaltet sein kann. Desweiteren kann
das eine variabel einstellbare Laufzeitelement VLE durchaus
nur zwischen den zweiten Ausgang e2 der Datenquelle DQ und
der zweiten Verstärkerstufe V2 eingeschaltet sein, während
der erste Ausgang e1 der Datenquelle DQ direkt mit der ersten
Verstärkerstufe V1 verbunden ist.
In der Datenquelle DQ wird ein Datensignal D und ein inverses
Datensignal D erzeugt und an die Ausgänge e1, e2 gesteuert,
wobei das Datensignal D an den ersten Ausgang e1 und das in
verse Datensignal D an den zweiten Ausgang e2 der Daten
quelle DQ gesteuert wird. Das Datensignal D wird vom ersten
Ausgang e1 der Datenquelle DQ an den Eingang i des variabel
einstellbaren Laufzeitelementes VLE übertragen. Mit Hilfe des
variabel einstellbaren Laufzeitelementes VLE wird das Daten
signal D um die gemäß dem über den zumindest einen Steuerein
gang si mit Hilfe eines Regelsignales rs eingestellte Lauf
zeitdauer verzögert an den Ausgang e des variabel einstellba
ren Laufzeitelementes VLE übertragen. Das verzögerte Daten
signal D' wird mit Hilfe der ersten Verstärkerstufe V1 ver
stärkt und an den ersten Eingang e1 des differentiell ansteu
erbaren Mach-Zehnder-Modulators DMZM übertragen. Analog hier
zu wird das inverse Datensignal D vom zweiten Ausgang e2
der Datenquelle DQ unmittelbar an die zweite Verstärkerstufe
V2 übertragen, durch diese verstärkt und an den zweiten Ein
gang e2 des differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-
Modulators DMZM übermittelt.
In der optischen Trägersignaleinheit CW wird vorzugsweise ein
optisches Trägersignal ts erzeugt und über den Ausgang e der
optischen Trägersignaleinheit CW an den dritten Eingang e3
des differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators DMZM
übertragen. Mit Hilfe des dem differentiell einstellbaren
Mach-Zehnder-Modulator DMZM zugeführten optischen Trägersig
nal ts, dem verzögerten Datensignal D' und dem inversen Da
tensignal D wird ein moduliertes optisches Übertragungssig
nal MOS gebildet, welches über den Ausgang e des differen
tiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators DMZM ausgegeben
wird. Das modulierte optische Übertragungssignal MOS wird im
weiteren über die optische Faser OF zu einer entfernt liegenden
optischen Empfangseinheit - in Fig. 1 nicht dargestellt
- übertragen. Mit Hilfe der optischen Koppeleinheit OK wird
ein Teil des modulierten optischen Übertragungssignal MOS
ausgekoppelt und der ausgekoppelte Teil des modulierten opti
schen Übertragungssignals tmos an den opto-elektrischen Wand
ler OEW übertragen. In dem opto-elektrischen Wandler OEW wird
der ausgekoppelte Teil des modulierten optischen Übertra
gungssignals tmos in ein elektrisches Signal es umgesetzt.
Das elektrische Signal es wird an die Filtereinheit F bzw. an
den Eingang i den Filtereinheit F übertragen. Mit Hilfe der
Filtereinheit F, welche insbesondere durch vorzugsweise ein
oder mehrere elektrische Bandpaßfilter bzw. ein oder mehrere
schmalbandige elektrische Verstärker realisiert sein kann,
werden die Frequenzen gleich oder größer der halben Daten
übertragungsrate bzw. Datenrate des Datensignales D gefil
tert. Die Signalleistung bzw. die Signalströme bzw. die Sig
nalspannungen an den Ausgängen der einzelnen elektrischen
Bandpaßfilter bzw. der einzelnen schmalbandigen elektrischen
Verstärker der Filtereinheit F werden an den bzw. die Eingän
ge i der Bewertungseinheit LU übertragen. In der Bewertungs
einheit LU werden die Leistung oder der Strom oder die Span
nung des gefilterten elektrischen Signales es für die Fre
quenzen gleich oder größer der halben Datenübertragungsrate,
welche mit Hilfe der Filtereinheit F explizit bestimmt wur
den, ermittelt bzw. bewertet. Des Weiteren werden die ermit
telten Leistungs- bzw. Strom- bzw. Spannungswerte über den
bzw. die Ausgänge e der Bewertungsseinheit LU an den bzw. die
Eingänge i der Regeleinheit RU übertragen.
In der Regeleinheit werden die ermittelten Leistungs- oder
Strom oder Spannungswerte vorzugsweise gemeinsam bewertet
und hieraus ein Regelsignal gebildet, wobei bei mehreren Sig
nalleistungen oder Signalströmen oder Signalspannungen zur
Ermittlung des vorzugsweise elektrischen Regelsignales RS
diese auch getrennt bewertet werden können. Die Amplitude des
in der Regeleinheit RU erzeugten zumindest einen Regelsignales
RS weist einen proportional zur Laufzeitdifferenz zu- o
der abnehmenden Verlauf auf, wobei bei einer nahezu den Wert
0 annehmenden Laufzeitdifferenz, d. h. bei keiner Phasenfehl
anpassung, zwischen dem Datensignal D und den inversen Daten
signal D das Regelsignal sein Maximum aufweist. Das zumin
dest eine Regelsignal RS wird vom Ausgang bzw. den Ausgängen
e der Regeleinheit RU an den zumindest einen Signaleingang si
des variabel einstellbaren Laufzeitelementes VLE übertragen.
Mit Hilfe des Regelsignales RS wird die Laufzeitverzögerung
des variabel einstellbaren Laufzeitelementes VLE geregelt,
d. h. vorzugsweise durch die Amplitude des Regelsignales RS
wird die durch das variabel einstellbare Laufzeitelement VLE
durchgeführte Verzögerung des Datensignales D bestimmt.
Das Vorzeichen der zur Erzeugung des Regelsignales RS erfor
derlichen Regelabweichung des zumindest einen Regelsignales
RS wird durch "Wobbeln" des Arbeitspunktes des variabel ein
stellbaren Laufzeitelementes VLE durch beispielsweise nie
derfrequente Sinusspannungen ermittelt
Des Weiteren wird die Regelung des variabel einstellbaren
Laufzeitelementes VLE nach dem analogen Lock-in-Prinzip oder
durch eine digitale Steuerung - in Fig. 1 nicht dargestellt
- durchgeführt.
In Fig. 2 ist beispielhaft in einem Diagramm D der Zusammen
hang zwischen der Laufzeitdifferenz bzw. der Phasenfehlanpas
sung LZD in Pikosekunden (ps) und dem gemessenen Leistungspe
gels ARS des gefilterten elektrischen Signals es am Ausgang e
der Filtereinheit F dargestellt. An der horizontalen Achse
des Diagramms D ist die Phasenfehlanpassung LZD und an der
vertikalen Achse des Diagramms D wird die Leistung des elekt
rischen Signals es am Ausgang e der Filtereinheit F angetra
gen. Die vertikale Achse weist hierbei eine Normierung der
Leistung auf den Maximalwert auf, d. h. der Wert 1 entspricht
der maximalen Leistung des elektrischen Signals es. Das Dia
gramm D zeigt zwei unterschiedliche Kurven fI, fII, welche
sich insbesondere darin unterscheiden, daß die erste Kurve fI
die Leistung des elektrischen Signales es bei der halben Da
tenrate und die zweite Kurve fII die Leistung des elektri
schen Signales es bei dreiviertel der Datenrate des optischen
Übertragungssystems anzeigt.
Aus dem im Diagramm D dargestellten Kurvenverläufen fI, fII
wird deutlich, daß bei einer optimalen Phasenanpassung des
Datensignales D und des inversen Datensignales D, d. h. bei
einer Phasenfehlanpassung LZD von nahezu 0 Pikosekunden (ps),
die Signalleistung ARS des elektrischen Signales es sein Ma
ximum aufweist. Speziell die erste Kurve fI weist bei einer
Phasenfehlanpassung von 0 Pikosekunden den maximalen normier
ten Signalleistungswert 1 des elektrischen Signales es auf
und nimmt mit steigender Phasenfehlanpassung LZD ab. Bei ei
ner Phasenfehlanpassung LZD von 100 Pikosekunden weist die
normierte Signalleistung ARS des elektrischen Signales es ei
nen nahezu den Wert 0 annehmenden Signalleistungswert auf.
Im Gegensatz zur ersten Kurve fI weist die zweite Kurve fII
ihr Minimum bereits bei einer Phasenfehlanpassung LZD von ca.
70 Pikosekunden auf. Das Maximum der zweiten Kurve fII liegt
ebenfalls bei einer nahezu dem Wert 0 aufweisenden Phasen
fehlanpassung LZD vor, wobei im Vergleich zur ersten Kurve fI
die zweite Kurve fII einen steileren Abfall aufweist, der
nach Durchschreiten des Minimums bei 70 Pikosekunden wiederum
ansteigt und am Ende des betrachteten Zeitraumes sogar einen
positiven normierten Signalleistungspegel von 0,4 bei einer
Phasenfehlanpassung von 100 Pikosekunden aufweist.
Wie bereits durch die erste und zweite Kurve fI, fII in Fig.
2 angedeutet, können durchaus mehrere Regelsignale RS zur
Laufzeitdifferenzregelung des differentiell ansteuerbaren
Mach-Zehnder-Modulators DMZM eingesetzt werden, welche von
der Regeleinheit RU erzeugt und über den Ausgang e der Regel
einheit RU an den Signaleingang bzw. die Signaleingänge si
des variabel einstellbaren Laufzeitelementes VLE übertragen
werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann somit die Phasenla
ge der beiden Ansteuersignale bzw. des Datensignales D und
des inversen Datensignales D eines differentiellen Mach-
Zehnder-Modulators DMZM nahezu automatisch eingestellt wer
den, wodurch sich eine erhebliche Verbesserung der Signalqua
lität des modulierten optischen Übertragungssignales MOS er
gibt.
Claims (9)
1. Verfahren zur Ansteuerung eines differentiell ansteuerba
ren Mach-Zehnder-Modulators (DMZM), dem zur Erzeugung eines
modulierten optischen Übertragungssignals (MOS) ein optisches
Trägersignal (ts), ein elektrisches Datensignal (D) und das
inverse elektrische Datensignal (D) zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil des modulierten optischen Übertragungssignals (MOS) ausgekoppelt wird,
daß zur Ermittlung der Laufzeitdifferenz zwischen dem Daten signal (D) und dem inversen Datensignal (D) der ausgekop pelte Teil des modulierten optischen Übertragungssignal (tmos) in ein elektrisches Signal (es) umgesetzt wird,
daß die Leistung oder der Strom oder die Spannung des elekt rischen Signals (es) für Frequenzen des elektrischen Signals (es) gleich oder größer der halben Datenrate bestimmt wird,
daß anhand der ermittelten Leistungs- oder Strom- oder Span nungswerte mindestens ein Regelsignal (RS) gebildet wird und
daß das mindestens eine Regelsignal (RS) mindestens einem va riabel einstellbaren Laufzeitelement (VLE) zur Reduzierung der Laufzeitdifferenz zwischen elektrischem Datensignal (D) und inversem elektrischen Datensignal (D) zugeführt wird.
daß ein Teil des modulierten optischen Übertragungssignals (MOS) ausgekoppelt wird,
daß zur Ermittlung der Laufzeitdifferenz zwischen dem Daten signal (D) und dem inversen Datensignal (D) der ausgekop pelte Teil des modulierten optischen Übertragungssignal (tmos) in ein elektrisches Signal (es) umgesetzt wird,
daß die Leistung oder der Strom oder die Spannung des elekt rischen Signals (es) für Frequenzen des elektrischen Signals (es) gleich oder größer der halben Datenrate bestimmt wird,
daß anhand der ermittelten Leistungs- oder Strom- oder Span nungswerte mindestens ein Regelsignal (RS) gebildet wird und
daß das mindestens eine Regelsignal (RS) mindestens einem va riabel einstellbaren Laufzeitelement (VLE) zur Reduzierung der Laufzeitdifferenz zwischen elektrischem Datensignal (D) und inversem elektrischen Datensignal (D) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ermittlung der Leistung oder des Stromes oder der
Spannung des elektrischen Signals (es) für Frequenzen des e
lektrischen Signals (es) gleich oder größer der halben Daten
rate mit Hilfe eines elektrischen Bandpaßfilters oder mehre
rer elektrischer Bandpaßfilter oder einer oder mehrerer
schmalbandiger elektrischer Verstärker (F) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalleistungen oder Signalströme oder Signalspan
nungen an den Ausgängen der einzelnen elektrischen Bandpaßfilter
oder der einzelnen schmalbandigen elektrischen Ver
stärker (F) zur Ermittlung des zumindest einen Regelsignals
(RS) getrennt bewertet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der ausgekoppelte Teil des modulierten optischen Übertra
gungssignals (tmos) mit Hilfe einer opto-elektrischen Wand
lers (OEW) in ein elektrisches Signal (es) gewandelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit Hilfe des mindestens einen variabel einstellbaren
Laufzeitelementes (VLE) die Laufzeit des elektrischen Daten
signals (D) und des inversen elektrischen Datensignals (D)
vor der Zuführung zu dem differentiell ansteuerbaren Mach-
Zehnder-Modulator (DMZM) variiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelungsignal (RS) proportional mit der Laufzeitdif
ferenz zu- oder abnimmt, wobei bei einer den Wert null anneh
mender Laufzeitdifferenz (LZD) das Regelsignal ein Maximum
aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorzeichen der Regelabweichung des zumindest einen
Regelsignals (RS) durch Wobbeln des Arbeitspunktes des varia
bel einstellbaren Laufzeitelementes (VLE) ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelung des variabel einstellbaren Laufzeitelementes
(VLE) nach dem analogen Lock-In-Prinzip oder durch eine digi
tale Steuerung durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das variabel einstellbare Laufzeitelement (VLE) als e
lektrisch einstellbarer breitbandiger Phasenschieber reali
siert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000147593 DE10047593C1 (de) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Verfahren zur Ansteuerung eines differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000147593 DE10047593C1 (de) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Verfahren zur Ansteuerung eines differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10047593C1 true DE10047593C1 (de) | 2002-03-21 |
Family
ID=7657642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000147593 Expired - Fee Related DE10047593C1 (de) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Verfahren zur Ansteuerung eines differentiell ansteuerbaren Mach-Zehnder-Modulators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10047593C1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3727167A1 (de) * | 1987-08-14 | 1989-02-23 | Teldix Gmbh | Faserkreisel |
DE3818865A1 (de) * | 1988-06-03 | 1989-12-07 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Opto-elektronischer a/d-wandler mit einer mehrzahl parallel geschalteter lichtwellenleiter-interferometer |
US5488503A (en) * | 1995-02-09 | 1996-01-30 | Hughes Aircraft Company | Low-power, stabilized, photonic modulator system |
DE69028606T2 (de) * | 1989-11-30 | 1997-02-20 | Nippon Electric Co | Optisches Übertragungsverfahren und dabei benutzte optische Übertragungsvorrichtung |
-
2000
- 2000-09-26 DE DE2000147593 patent/DE10047593C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3727167A1 (de) * | 1987-08-14 | 1989-02-23 | Teldix Gmbh | Faserkreisel |
DE3818865A1 (de) * | 1988-06-03 | 1989-12-07 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Opto-elektronischer a/d-wandler mit einer mehrzahl parallel geschalteter lichtwellenleiter-interferometer |
DE69028606T2 (de) * | 1989-11-30 | 1997-02-20 | Nippon Electric Co | Optisches Übertragungsverfahren und dabei benutzte optische Übertragungsvorrichtung |
US5488503A (en) * | 1995-02-09 | 1996-01-30 | Hughes Aircraft Company | Low-power, stabilized, photonic modulator system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69531328T2 (de) | Intensitätsmoduliertes optisches Übertragungssystem | |
DE69916719T2 (de) | Sendevorrichtung für optische Daten | |
DE69221839T2 (de) | Optischer Sender mit optischem Modulator | |
DE69127840T2 (de) | Optischer Sender | |
DE69732562T2 (de) | Adaptive Vorverzerrungsschaltung für optische externe Modulation | |
DE69428298T2 (de) | Optischer Solitongenerator | |
DE69831678T2 (de) | Optisches übertragungssystem und verfahren | |
DE69522631T2 (de) | Verfahren zur optischen übertragung mit verminderter dispersionsempfindlichkeit; anordnung und system zur ausführung des verfahrens | |
DE602005000353T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von CRZ-DPSK optischen signalen | |
DE60210888T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur optischen Modulation | |
DE60025975T2 (de) | Optischer Sender und Verfahren zur Steuerung des optischen Senders, die die Einstellung eines variablen Tastverhältnisses und die wechselnde Phaseninvertierung für optische Taktsignale verwendet | |
DE69119366T2 (de) | Optische Sender | |
DE60020241T2 (de) | Optische Modulationsart für NRZ-Signale und optischer Sender | |
DE4410490A1 (de) | System und Verfahren zur Dispersions-Kompensation in faseroptischen Hochgeschwindigkeitssystemen | |
DE69507373T2 (de) | Lasermodulationsregler unter Verwendung einer elektrischen NRZ-Modulationsaussteuerungsregelung | |
DE60025638T2 (de) | Arbeitspunktregelung für zusammengesetzte verzerrung zweiter ordnung | |
DE19619780A1 (de) | Optisches Übertragungssystem, optisches Transmissionsmodul, und optischer Modulator | |
DE60120176T2 (de) | Optischer impulsfolgengenerator | |
DE60209627T2 (de) | Optisches Modulationssystem, bei dem eine hochstabile Vorspannung auf einen optischen Modulator angewendet wird | |
DE602004004711T2 (de) | Duobinäre optische Übertragungsvorrichtung unter Verwendung von einem optischen Halbleiterverstärker | |
DE4430821A1 (de) | Optische Kommunikationsvorrichtung | |
DE10349736A1 (de) | Feedback-Regelung eines Interferometers | |
DE60126479T2 (de) | Vorrichtung zur mehrwertigen Modulation | |
WO1997002634A1 (de) | Wellenlängen-konverter | |
DE60302522T2 (de) | Duobinäre optische Übertrangungseinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NOKIA SIEMENS NETWORKS GMBH & CO.KG, 81541 MUE, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |