DE102005003681A1 - Verfahren zur optischen Datenübertragung mit Polarisations- und Wellenlängen-Multiplex - Google Patents

Verfahren zur optischen Datenübertragung mit Polarisations- und Wellenlängen-Multiplex Download PDF

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Abstract

In einem optischen Übertragungssystem mit Wellenlängen-Multiplex (WDM) und Polarisations-Multiplex (Polmux) wird in jedem Kanal ein Polarisations-Multiplex-Signal (PMS) übertragen, das zwei zueinander orthogonal polarisierte optische Datensignale (OS1 und OS2) enthält. Für jeden zweiten Kanal wird eine Phasendifferenz zwischen den optischen Datensignalen von 180 DEG eingestellt oder geregelt, wodurch sich bei gleichzeitiger Aussendung der optischen Datensignale die resultierende Polarisation eines Polarisations-Multiplex-Signals (PMS) eines Kanals jeweils um 90 DEG gegenüber der resultierenden Polarisation eines Polarisations-Multiplex-Signals (PMS) in einem benachbarten Kanal unterscheidet. Durch die 90 DEG -Differenz der resultierenden Polarisationszustände der Polmux-Signale benachbarter Kanäle werden in WDM-Systemen mit einer Vielzahl von Kanälen bitmusterabhängige nichtlineare Übersprecheffekte wie die Kreuzpolarisationsmodulation reduziert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur optischen Datenübertragung mit Polarisations- und Wellenlängen-Multiplex nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die Übertragung von Daten in Übertragungssystemen mit Multiplextechnik erlaubt für eine Vielzahl von Teilnehmern die gleichzeitige Nutzung eines Übertragungsmediums, wodurch die Übertragungskapazität wesentlich erweitert wird. Beim optischen Wellenlängenmultiplex (engl. „wavelength division multiplexing", abgekürzt WDM) werden die modulierten optischen Signale im NRZ-Format (im Folgenden auch als Datensignale bezeichnet) mit den Mittenwellenlängen λ1, ... λN durch einen Wellenlängenmultiplexer zu einem breitbandigen optischen WDM-Signal zusammengefasst und übertragen. Das WDM-Signal ist somit ein Summensignal bestehend aus den Datensignalen der N Kanäle. Als Kanal wird stets ein für die Übertragung eines Datensignals genutzter Wellenlängenbereich respektive Frequenzbereich bezeichnet.
  • Beim Polarisationsmultiplex-Betrieb (engl. „polarization multiplexing", abgekürzt Polmux) werden bei einer Mittenwellenlänge, d.h. in einem optischen Kanal, zwei Datensignale übertragen, die zueinander orthogonal polarisiert sind. Dadurch wird die Datenkapazität eines einzelnen Übertragungskanals verdoppelt. Durch die Kombination beider Übertragungstechniken wurden Datenraten von mehr als 10 Tbit/s über eine Distanz von über 300 km erreicht (Y. Frignac et al., "Transmission of 256 WDM and polarization-divisionmultiplexed channels at 42,7 Gb/s (10,2 Tb/s capacity) over 300 km of TeraLightTM fiber", in Proc. OFC 2002, Paper FC5).
  • Allerdings werden die Reichweiten der Datenübertragung in Übertragungssystemen mit Polarisations-Multiplex durch nichtlineare Störeffekte stark eingeschränkt. Es handelt sich dabei im Wesentlichen um Polarisationsmoden-Dispersion (PMD) und um nichtlineare bitmusterabhängige Übersprecheffekte. Während aus WDM-Systemen ohne Polmux bitmusterabhängiges Übersprechen aufgrund von Stimulierter Raman-Streuung (SRS), Kreuzphasenmodulation (XPM) und Vier-Wellen-Mischung (FWM) bekannt ist, so tritt in Systemen mit POLMUX überwiegend ein polarisationsabhängiges Übersprechen auf.
  • Der Polarisationszustand einer transversalen elektromagnetischen Welle ist durch die Vektor-komponenten der Amplitude des elektrischen Feldes bezogen auf eine beliebiges aber festes rechtwinkliges Koordinatensystem und die relative Phase zwischen den Vektorkomponenten des elektrischen Feldes gegeben. Daher bewirkt eine Änderung der relativen Phase zwischen den Komponenten eine Änderung des Polarisationszustands der optischen Welle. In Vielkanalsystemen verursachen demzufolge nichtlineare Effekte, die eine Änderung der relativen Phase hervorrufen, auch eine wechselseitige Änderung des Polarisationszustandes der optischen Signale. So bewirkt die vom Polarisationszustand und der Intensität der beteiligten Signale abhängige Kreuzphasenmodulation (XPM) im Allgemeinen eine Änderung der relativen Phase und damit eine Änderung des Polarisationszustandes. Deren zeitlicher Verlauf hängt von der übertragenen Bitsequenz der kopropagierenden Kanäle ab.
  • In einem Kanal eines WDM-Systems mit Polmux ändert sich durch stets wechselnde Bitsequenzen der zueinander orthogonal polarisierten Datensignale in einem Polmux-Signal die resultierende Polarisation als Funktion der Zeit. Stimmen die Polarisationszustände der Resultierenden für zwei oder mehrere Kanäle in einem Zeitintervall überein (beispielsweise wenn in allen betrachteten Kanälen in beiden Polarisationen die gleiche Bit-Kombination übertragen wird), so bewirkt durch XPM die Intensität in einem Kanal eine Polarisationsänderung in allen anderen Kanälen. Dieses führt wegen der stets wechselnden Bitfolgen zu einer rauschartigen Änderung des Polarisationszustands jedes einzelnen Polmux-Signals, was einer Depolarisierung gleich kommt. Dieser POLMUX spezifische Depolarisierungseffekt, dessen Ursache in der XPM liegt, wird im Folgenden als Kreuzpolarisationsmodulation (XPolM) bezeichnet. Als Folge von XPolM stehen die Polarisationen der Datensignale, die ursprünglich zueinander orthogonal polarisiert sind, nach der Übertragung nicht mehr senkrecht zueinander und lassen sich im Empfänger nicht eindeutig voneinander trennen. Das durch XPolM bedingte Übersprechen ist grundsätzlich unabhängig von der Datenrate und ist nur geringfügig abhängig vom Kanalabstand. Vielmehr hängt XPolM von der in allen Kanälen geführten Gesamtleistung ab und von der Anzahl der Kanäle. In WDM-Systemen mit POLMUX und einer Vielzahl von Kanälen überwiegt der Einfluss von XPolM im Vergleich zu XPM.
  • Die durch XPolM bewirkten Störeffekte können durch geringere Gesamtleistungen in den einzelnen Übertragungsstrecken reduziert werden. Dies kann entweder durch Verkürzung der Streckenabschnitte oder durch eine Verkleinerung der Kanalanzahl erreicht werden. Eine andere Möglichkeit zur geringfügigen Reduzierung von XPolM besteht darin, Raman-Verstärker einzusetzen, weil dann die über die Strecke integrierte Leistung geringer ist. Dennoch gilt, dass die Reduzierung der Gesamtleistung in einem WDM-System mit anderen Funktionseinbußen verbunden ist und den Einfluss von XPolM auf die Datenübertragung nur bedingt verringert.
  • Es wird daher nach neuen Möglichkeiten gesucht, das bei der Übertragung eines Polmux-Signals durch XPolM bedingte Übersprechen und damit die gegenseitigen Störungen der optischen Datensignale zu verringern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Besonders gravierend wirken sich Störungen aufgrund von XPolM aus, wenn in einer großen Anzahl von Kanälen alle optischen Signale eine logische 1 aufweisen. Wenn sich aber die resultierende Polarisation eines Polarisations-Multiplex-Signales (PMS) eines Kanals um 90° gegenüber dem jeweils benachbarten Kanal unterscheidet, trägt der oben genannte Fall weniger zur Störung bei. Auch für andere Bitkombinationen der optischen Signale in den einzelnen Kanälen, für welche die resultierende Polarisationen jeweils benachbarter Kanäle orthogonal zueinander sind, wird das nichtlineare Übersprechen reduziert. Dadurch bringt das Verfahren vorteilhaft eine Erhöhung der Übertragungsreichweite mit sich.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Einstellung der Phasen der modulierten optischen Signale zueinander geregelt wird. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, die Differenz der resultierenden Polarisation der Polmux-Signale sendeseitig derart zu regeln, bis sich empfangsseitig beispielsweise bei der Untersuchung der Augendiagramme im Hinblick auf die „Eye opening penalty" (EOP) ein Minimum einstellt und somit eine messbare Verbesserung der Übertragungsqualität eintritt.
  • Durch Abzweigen eines Regelsignals wird vorteilhaft die Polarisation der Polmux-Signale gesteuert. Es ergibt sich dadurch eine optimale Störverringerung.
  • In einer Ausführungsvariante des Verfahrens wird vorteilhaft der Polarisationszustand der Polmux-Signale während der Datenübertragung an mindestens einer Stelle in der Übertragungsstrecke kontrolliert und geregelt.
  • Weitere Vorteile des Verfahrens sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
  • Dabei zeigen
  • 1 eine Skizze zur Verdeutlichung von Polmux-Übertragung für zwei Kanäle mit
    • a) nicht verschachtelten und
    • b) verschachtelten Polarisationszuständen
  • 2 eine Skizze zur prinzipiellen Verdeutlichung eines polarisations-verschachtelten WDM-Systems mit Polmux
  • 3 den Verlauf der EOP in Abhängigkeit von der Polarisationsdifferenz zwischen den Resultierenden der Polmux-Signale benachbarter gerechnet für 5 Kanäle
  • 4 das Prinzipschaltbild eines Polmux-Modulators mit Regeleinrichtung zur Kontrolle des Polarisationszustands der Polmux-Signale
  • 5 das Prinzipschaltbild einer ersten Variante eines Polmux-Multiplexers
  • 6 das Prinzipschaltbild einer zweiten Variante eines Polmux-Multiplexers
  • Die Skizze in 1 soll den Unterschied zwischen herkömmlicher POLMUX-Übertragung und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Vermeidung von Übersprechen aufgrund von XPolM verdeutlichen und das Prinzip der Erfindung erklären.
  • Für zwei Kanäle A und B mit unterschiedlichen Wellenlängen sind für einen Zeitpunkt die resultierenden E-Feld-Vektoren für die möglichen Bit-Konstellationen der beiden Datensignale eines Polmux-Signals dargestellt.
  • 1a repräsentiert den Fall der herkömmlichen POLMUX-Übertragung, wobei zwei modulierte optische Signale respektive Datensignale, die zueinander orthogonal polarisiert sind, in jeweils einem Kanal (hier A oder B) bei der zugehörigen Wellenlänge übertragen werden. Die resultierende Polarisation des Polmux-Signals hängt von dem übertragenen Bitmuster ab. Für die Fälle, dass nur ein Datensignal (eine logische 1), welches entweder horizontal oder vertikal polarisiert ist, übertragen wird (Bit-Kombinationen ,10' und ,01'), so ist der E-Feld-Vektor der resultierenden Polarisation des Polmux- Signals in x- bzw. in y-Richtung eingetragen. Werden zwei Datensignale in beiden Ebenen gleichzeitig übertragen, so liegt der E-Feld-Vektor der resultierenden Polarisation des Polmux-Signals unter 45° zur x-Richtung (Bit-Kombination ,11').
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Polarisationszustand der Resultierenden des POLMUX-Signals für jeden zweiten Kanal geändert, wie in 1b dargestellt ist. In jedem zweiten Kanal wird die Phase des zweiten modulierten Signals um 180° verschoben, was anhand der E-Feld-Vektoren für den Kanal B zu erkennen ist. Für die Kombination '10' zeigt der E-Feld-Vektor in die negative x-Richtung. Wird in beiden Kanälen eine 1 übertragen, so liegt der E-Feld-Vektor der resultierenden Polarisation des Polmux-Signals unter 135° zur x-Richtung, d.h. die resultierende Polarisation in Kanal B unterscheidet sich um 90° von der resultierenden Polarisation in Kanal A. Um welche Art der Polarisation es sich dabei handelt ist für das erfindungsgemäße Verfahren unerheblich. Es gilt allgemein gleichermaßen für linear polarisierte oder zirkular bzw. elliptisch polarisierte optische Signale.
  • In 2 sind die Spektren der aus jeweils zwei Datensignalen zusammengefassten Polmux-Signale für 5 Kanäle eines WDM-Systems mit zunehmender Wellenlänge λ skizziert. Oberhalb von jedem Polmux-Signal sind in Anlehnung an 1 die E-Feld-Vektoren der resultierenden Polarisationen der einzelnen Polmux-Signale für die möglichen Bit-Konstellationen illustriert.
  • Es ergeben sich im Falle einer 11-Kombination der beiden Datensignale, welcher in Bezug auf das Übersprechen den ungünstigsten Fall darstellt, in jeweils benachbarten Kanälen zueinander orthogonale Polarisationen des resultierenden Polarisationszustands eines Polmux-Signals. Eine nichtlineare Kopplung zwischen Kanälen mit gleichem Bitmuster wird aufgrund der unterschiedlichen Polarisationszustände der benachbarten Kanäle verhindert. Da die Bitfolgen in den einzelnen Kanälen stets wechseln, kann die Störung aufgrund des Übersprechens nicht vollständig behoben werden. Da jedoch das Ü bersprechen aufgrund von XPolM der Effekt ist, der die Systemperformanz am stärksten beeinträchtigt, wird die Systemperformanz in einem WDM-System mit Polmux und der erfindungsgemäßen so genannter verschachtelten Polarisation (engl. „interleaved polarization") immer verbessert.
  • Die Verbesserung der Übertragungseigenschaften in WDM-Systemen mit Polmux und verschachtelter Polarisation wurde sowohl durch Simulationen als auch experimentell bestätigt. In theoretischen Betrachtungen wurde ausgehend von der Manakov-Gleichung in einem WDM-System mit einer Vielzahl von Kanälen die Änderung der Polarisation eines optischen Signals in Propagationsrichtung berechnet. In 3 wird auf ein solches Simulationsergebnis Bezug genommen. In einem 2 × 10 Gbit/s WDM-System mit 5 Kanälen und Polmux ist die „Eye Opening Penalty" (EOP) am Empfänger in y-Richtung aufgetragen. Sie ist definiert als zweimal der mittleren Intensität geteilt durch die maximale Augenöffnung eines Augendiagramms für 20% der Bit-Periode und wird in dB angegeben. Qualitativ ist die EOP ein Maß für die Augenöffnung eines Augendiagramms. Bei einem Wert der EOP von 3 dB ist das Auge bis zur Hälfte geschlossen und der Anteil der Störeffekte ist sehr hoch. Auf der x-Achse von 3 ist der relative Polarisationsunterschied der resultierenden Polarisationen der Polmux-Signale in jeweils benachbarten Kanälen angegeben. Pro Kanal wurden 7,8 dBm Leistung angenommen. Es sind deutlich die Minima der EOP für die x-Werte von 90° und 270° zu erkennen. An diesen Punkten stehen die E-Feld-Vektoren der resultierenden Polarisationen der Polmux-Signale für jeweils benachbarte Kanäle annähernd orthogonal zueinander. Dies zeigt, dass für verschachtelte Polarisationen der Polmux-Signale in benachbarten Kanälen die Öffnung eines Augendiagramms auf der Empfangsseite durch XPolM nur wenig beeinflusst wird und, dass die Störungen aufgrund von XPolM durch das erfindungsgemäße Verfahren maximal reduziert werden.
  • Grundsätzlich sind folgende Voraussetzungen zur technischen Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu beachten: Zur Erzeugung eines Polmux-Signals mit zwei Datensignalen ist eine einzelne Laserquelle zwingend, da nur so feste Phasendifferenzen zwischen den Datensignalen eingestellt werden können. Die Einstellung von exakten Polarisationszuständen zu Beginn der Übertragungsstrecke sollte mit großer Sorgfalt durchgeführt werden. Es ist wichtig, dass die Bezugsebenen der Polarisation für alle Kanäle gleich sind. Die Effizienz des Verfahrens wird davon abhängen, ob die 90°-Differenz der Polarisationen der Resultierenden der Polmux-Signale in jeweils benachbarten Kanälen erhalten bleibt. Der Einsatz von polarisationserhaltenden Fasern oder Multiplexern ist daher vorteilhaft, ebenso das Vorhandensein von Regelkreisen und Kontrollmechanismen der Polarisationszustände. Die Verwendung von polarisationserhaltenden „arrayed waveguide gratings" (AWGs) zur Erzeugung von in ihrer Polarisation verschachtelten Polmux-Signalen in einem WDM-System bringt den Vorteil mit sich, dass keine Kontrolleinheiten innerhalb der Multiplex-Anordnung notwendig sind. Auch kann die Anordnung leicht in eine bereits bestehende Polmux-Übertragungsstrecke eingefügt werden.
  • Zusätzlich müssen die in allen Kanälen übertragenen Bitfolgen zeitlich synchronisiert sein, um maximale Wechselwirkungszeiten zu erreichen.
  • In 4 ist das Prinzipschaltbild eines sendeseitigen POLMUX-Modulators mit Regeleinrichtung des Polarisationszustands der POLMUX-Signale skizziert.
  • Ein kontinuierliches optisches Signal eines Lasers CW einer vorgegebenen Emissionswellenlänge wird einem Strahlteiler ST1 zugeführt, der es in zwei Teilsignale CW1 und CW2 gleicher Amplitude aufteilt. Das Teilsignal CW1 wird einem ersten Modulator MOD1 zugeführt, wo es mit einem ersten Datensignal DS1 amplitudenmoduliert wird. Das am Ausgang des Modulators MOD1 abgegebene amplitudenmodulierte optische Signal OS1 wird über ein Polarisationsstellglied POLC, der die Polarisation um 90° verstellt, einem Polarisationskombinierer PBS zugeführt. Das Teilsignal CW2 wird einem zweiten Modulator MOD2 zugeführt, wo es mit einem zweiten Datensignal DS2 amplitudenmoduliert wird. Das am Ausgang des Modulators abgegebene amplitudenmodulierte optische Signal OS2 wird einem Phasenmodulator PMOD zugeführt, der von einer Regeleinrichtung RE gesteuert wird. Im Phasenmodulator PMOD wird eine Phasenverschiebung von 180° gegenüber dem Signal OS1 eingestellt. Eine Phasenverschiebung von 180° bewirkt eine Polarisationsdrehung des resultierenden Polmux-Signals von 90°. Das optische Signal OS2 wird anschließend dem Polarisationskombinierer PBS zugeführt, der es mit dem optischen Signal OS1 zu einem Polarisationsmultiplex-Signal PMS zusammengefasst. Das am Ausgang des Polarisationskombinierers abgegebene Polmux-Signal PMS wird einem Strahlteiler ST2 zugeführt, dessen erster Ausgang zur Übertragungsstrecke führt, während über den zweiten Ausgang ein Messsignal zu der Regeleinrichtung RE geleitet wird. Dort wird der Polarisationszustand der Resultierenden des Polmux-Signals gemessen und ein Kontrollsignal KS erzeugt, welches dem Phasenmodulator PMOD zugeführt wird. Auf diese Weise wird die Phasenverschiebung zwischen den optischen Signalen OS1 und OS2 exakt eingestellt.
  • Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die angegebene Variante eines Polmux-Modulators beispielsweise für alle geradzahligen Kanäle des WDM-Systems implementiert. Dann wird bei den ungeradzahligen Kanälen die Phase des modulierten Signals OS2 am Phasenmodulator auf 0° gehalten. Die Polmuxsignale der geradzahligen und ungeradzahligen Kanäle werden zur Datenübertragung mit polarisationserhaltenden Wellenleitergittern (engl. „arrayed waveguide gratings", abgekürzt AWG) zusammengefasst.
  • Die Einstellung der Polarisation und Phase der beiden optischen Signale eines Polmux-Signals kann wahlweise auch vor der Datenmodulation erfolgen. Dazu wird das Trägersignal CW mittels eines Polarisationssplitters PBS in zwei zueinander orthogonal polarisierte Trägersignale CW15 und CW2P gleicher Amplitude aufgeteilt. Diese Trägersignale werden jeweils unterschiedlichen Modulatoren zugeführt. Die Phaseneinstellung erfolgt im Anschluss hinter einem der Modulatoren.
  • In 5 ist das Prinzipschaltbild einer Variante eines Polmux-Multiplexers zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
  • Die Polmux-Signale PMS_1, PMS_3, PMS_5 ... der ungeradzahligen Kanäle, welche jeweils aus zwei zueinander orthogonalen Datensignalen bestehen, werden den Eingängen eines polarisationserhaltenden AWG AWGU zugeführt, wo sie zu einem WDM-Signal WDM_PMSU zusammengefasst werden. Der Kanalabstand der einzelnen Kanäle betrage in diesem Beispiel 104 GHz. Der Ausgang von AWGU ist über eine polarisationserhaltende Faser und ein Polarisationsstellglied POLCU mit dem ersten Eingang eines Channel-Interleavers PI verbunden. Die Polmux-Signale PMS_2, PMS_4, PMS_6 ... der geradzahligen Kanäle unterscheiden sich im Vergleich zu den Polmux-Signalen der ungeradzahligen Kanäle dahingehend, dass eines der beiden zueinander orthogonal polarisierten Datensignale der einzelnen Polmux-Signale um 180° phasenverschoben ist. Die Polmux-Signale PMS_2, PMS_4, PMS_6 ... werden den Eingängen eines polarisationserhaltenden AWG AWGG zugeführt, wo sie zu einem WDM-Signal WDM_PMSG zusammengefasst werden. Der Kanalabstand der einzelnen Kanäle betrage hier 100 GHz. Der Ausgang von AWGG ist über eine polarisationserhaltende Faser und ein Polarisationsstellglied POLCU mit dem zweiten Eingang eines Channel-Interleavers PI verbunden. Am Ausgang des Channel-Interleavers PI wird das WDM-Signal WDM_PMS abgegeben, das aus N Polmux-Signalen mit zueinander verschachtelten Polarisationen besteht. Der Kanalabstand beträgt jetzt 50 GHz. Das WDM-Signal WDM_PMS wird an einem Strahlteiler ST in zwei Teilsignale aufgeteilt. Das erste Teilsignal wird der Übertragungsstrecke zugeführt, das zweite Teilsignal wird einem polarisationserhaltenden AWG AWG_N, welches als Demultiplexer fungiert, zugeführt. Am Ausgang des Demultiplexers AWG_N können die Polmux-Signale ka nalweise Polarisationskontrolleinrichtungen C(λi) mit i = 1 ... N zugeführt werden, in denen je nach Bedarf der Polarisationszustand eines Polmux-Signals bestimmt wird. Die Polarisationskontrolleinrichtungen C(λi) der geradzahligen bzw. ungeradzahligen Kanäle sind mit den jeweiligen Polarisationsstellgliedern POLCG und POLCU verbunden. Auf diese Weise wird der Polarisationszustand der WDM-Signale WDM_PMSG und WDM_PMSU überprüft und geregelt.
  • In 6 ist das Prinzipschaltbild einer zweiten Variante eines Polmux-Multiplexers zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
  • Die modulierten optischen Signale der geradzahligen Kanäle OS2 (λ2), OS2 (λ4), OS2 (λ6) ... (der Kanalabstand beträgt beispielsweise 100 GHz) werden über Phasensteller PS einem Multiplexer AWG2G, der vorzugsweise aus einem polarisationserhaltenden AWG besteht, zugeführt. In den Phasenstellern wird die Phase der optischen Signale jeweils um 180° verschoben. (In der Zeichnung sind die Polarisationszustände der jeweiligen Signale in Klammern als E-Feldvektoren angegeben.) Das im Multiplexer AWG2G zusammengefasste Signal WDM_S2G wird anschließend einem Signal-Interleaver SI zugeführt. Die modulierten optischen Signale der ungeradzahligen Kanäle OS2 (λ1), OS2 (λ3), OS2 (λ5) ... (der Kanalabstand beträgt 100 GHz) werden direkt ohne Phasenverschiebung einem polarisationserhaltenden Multiplexer AWG2U zugeführt, wo sie zu einem Signal WDM_S2U zusammengefasst und an den Ausgang abgegeben werden. Das Signal WDM_S2U wird dem Signal-Interleaver SI zugeführt. Dabei kann es sich beispielsweise um ein periodisches Filter mit 50 GHz-Periode (einem 50 GHz-Interleaver) handeln. Im 50 GHz-Interleaver SI werden die beiden Teil-WDM-Signale WDM_S2G und WDM_S2U zu einem WDM-Signal WDM_S2 mit 50 GHz Kanalabstand zusammengefasst. Das Signal WDMS_S2 wird über einen Polarisationsversteller POLS einem ersten Eingang eines Strahlkombinierers BC zugeführt. Der Polarisationsversteller POLS bewirkt eine Polarisationsdrehung der WDM-Signale WDM_S2 von 90°. Dem zweiten Eingang des Strahlkombinierers BC wird ein zweites WDM-Signal WDM_S1 zugeführt, das mit einem Kanalabstand von 50 GHz aus modulierten optischen Signalen OS2 (λ1), OS2 (λ2), ... OS2 (λN) zusammengesetzt ist. Alle Einzelsignale von WDM_S1 weisen eine Polarisation orthogonal zu den Signalen von WDM_S2 auf. Im Strahlkombinierer BC werden die zueinander orthogonal polarisierten WDM-Signale WDM_S1 und WDM_S2 zusammengefasst und an den Ausgang abgegeben.
  • Das derart erzeugte WDM-Ausgangssignal WDM_PMS besteht demnach pro Kanal aus einem Polmux-Signal PMS, in dem zwei modulierte optische Signale zueinander orthogonal polarisiert sind. Dabei unterscheidet sich die resultierende Polarisation der Polmux-Signale in den geradzahligen Kanälen gegenüber den ungeradzahligen Kanälen um 90°. Diese Sendeanordnung ist im Vergleich zu der in 5 dargestellten Variante mit weniger Aufwand zu realisieren.

Claims (6)

  1. Verfahren zur optischen Datenübertragung mit Polarisations- und Wellenlängen-Multiplex, bei dem in jeweils einem Kanal bei einer Wellenlänge ein Polarisations-Multiplex-Signal (PMS) durch Zusammenfassen eines ersten modulierten optischen Signals (OS1) und eines eine orthogonale Polarisation aufweisenden zweiten modulierten optischen Signals (OS2) erzeugt wird, bei dem eine Vielzahl von Polarisations-Multiplex-Signalen in Kanälen unterschiedlicher Wellenlänge zu einem Wellenlängen-Multiplex-Signal zusammengefasst und übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisations-Multiplex-Signale (PMS) der geradzahligen Kanäle derart eingestellt werden, dass das erste modulierte optische Signal (OS1) gegenüber dem zweiten modulierten optischen Signal (OS2) um 180° phasenverschoben wird, während die optischen Signale (OS1) und (OS2) der ungeradzahligen Kanäle keinen Phasenunterschied aufweisen, sodass sich bei gleichzeitiger Aussendung von optischen Signalen die resultierende Polarisation eines Polarisations-Multiplex-Signal (PMS) eines geradzahligen Kanals jeweils um 90° gegenüber der resultierenden Polarisation eines Polarisations-Multiplex-Signals (PMS) eines ungeradzahligen Kanals unterscheidet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasendifferenz zwischen den einzelnen optischen Signalen (OS1) und (OS2) geregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewinnung des Kriteriums der Phasenregelung der Polarisationszustand der Resultierenden eines Polarisations-Multiplex-Signales (PMS) gemessen und hieraus ein Regelsignal hergeleitet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bereits vor der Modulation der optischen Signale eines Polarisations-Multiplex-Signals (PMS) die Polarisationszustände und Phasen der Trägersignale und eingestellt oder geregelt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisation der Resultierenden der Polarisations-Multiplex-Signale (PMS) während der Datenübertragung mindestens einmal kontrolliert und geregelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die um 180° in ihrer Phase verstellten modulierten optischen Signale der geradzahligen Kanäle zu einem ersten Teilsignal (WDM_S2G) zusammengefasst werden, und die modulierten optischen Signale der ungeradzahligen Kanäle zu einem zweiten Teilsignal (WDM_S2U) zusammengefasst werden, dass anschließend die Teilsignale (WDM_S2G) und (WDM_S2U) zu einem ersten WDM-Signal (WDM_S2) zusammengefasst und in ihrer Polarisation um 90° verdreht werden und das WDM-Signal (WDM_S2) einem ersten Eingang eines Polarisationskombinierers (BC) zugeführt wird, dass ein zweites WDM-Signal (WDM_S1), das aus modulierten optischen Signalen zusammengesetzt ist, die eine orthogonale Polarisation gegenüber den optischen Signalen des ersten WDM-Signals (WDM_S2) aufweisen, einem zweiten Eingang des Polarisationskombinierers (BC) zugeführt wird, und dass dieser an seinem Ausgang ein WDM-Signal WDM_PMS bestehend aus Polmux-Signalen abgibt, bei denen sich die resultierende Polarisation zwischen benachbarten Polmux-Signalen um 90° unterscheidet.
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