DE69828838T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines optischen binären Signales - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines optischen binären Signales Download PDF

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Description

  • Die Erfindung liegt im Bereich der optischen Kommunikationssysteme, in welchen die Übertragung, das Routing und die optische Aufbereitung digitaler optischer Daten erfolgen.
  • Allgemein handelt es sich bei den in diesen Systemen transportierten Informationen um binäre Daten in Form von rhythmischen Impulsen mit einer festgelegten Taktfrequenz. Die Amplitudenniveaus dieser Impulse repräsentieren den logischen Zustand dieser Binärdaten. Zunächst liegen diese Impulse in elektrischer Form vor; danach werden sie durch Modulation der Leistung (oder der Amplitude) einer optischen Trägerwelle (siehe beispielsweise EP-A-0 746 070) in ein optisches Signal umgewandelt.
  • Bevor das optische Signal in das System gelangt, ist es wünschenswert, daß die optischen Impulse, aus denen es besteht, sowohl in ihrer Phase als auch in ihrer Amplitude möglichst exakt kalibriert sind. Doch selbst wenn das zu übertragende Signal bei seiner Erzeugung gut kalibriert ist, erfolgt seine Umwandlung in ein optisches Signal im allgemeinen nach Durchlaufen diverser elektronischer und/oder optischer Vorrichtungen, was das Entstehen von Phasenschwankungen (Jitter) oder Amplitudenschwankungen zur Folge hat. Diese Schwankungen bewirken eine Erhöhung der Fehlerquote auf seiten der Empfänger, was zu einer Begrenzung der Datenrate und/oder der Übertragungsdistanzen führt.
  • Ziel der Erfindung ist die Lösung dieses Problems, wofür ein Verfahren zur Formung eines zu übertragenden optischen Signals vorgeschlagen wird, welche vollständig im optischen Bereich durchgeführt wird, aber ebensogut auf ein elektrisches und/oder optisches Eingangssignal angewandt werden kann.
  • Genauer gesagt, ist der Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Formung eines Eingangssignals, das in seiner Amplitude zwischen High- und Low-Niveaus moduliert ist, die Binärdaten repräsentieren, die in Bit-Zeitintervallen der Dauer T0 enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren einen Resynchronisationsschritt beinhaltet, der insbesondere daraus besteht,
    • – eine Anzahl p von abgetasteten Signalen zu formen, die durch Amplitudenmodulation von p optischen Trägerwellen unterschiedlicher Wellenlängen erzeugt werden, wobei jedes abgetastete Signal aus Abtastwerten besteht, welche die Form von Impulsen der Frequenz 1/T0 sowie eine festgelegte Dauer höchstens gleich T0/p haben und eine Amplitude aufweisen, die eine Funktion der Amplitude des Eingangssignals ist, und
    • – ein resynchronisiertes Signal zu bilden, das aus einer Kombination verzögerter Signale besteht, die erzeugt wurden, indem die besagten abgetasteten Signale derart mit Verzögerungen beaufschlagt wurden, daß zwei beliebige aufeinanderfolgende verzögerte Signale zeitlich ungefähr um die besagte festgelegte Dauer versetzt sind.
  • Somit nutzt die Erfindung die spektrale Dimension des optischen Bereichs so, daß die Entstehung von Interferenzrauschen vermieden wird.
  • Gemäß einer ersten Möglichkeit ist das Verfahren außerdem dadurch gekennzeichnet, daß die besagten abgetasteten Signale vor der Beaufschlagung mit den besagten Verzögerungen unter Ausnutzung der Unterschiede ihrer Wellenlängen kombiniert werden.
  • Gemäß einer zweiten Möglichkeit werden dagegen die Verzögerungen auf die besagten abgetasteten Signale angewandt, bevor diese kombiniert werden.
  • Obwohl diese beiden Möglichkeiten im Prinzip in ihrer Wirkungsweise äquivalent sind, wird später klar werden, daß die erste Möglichkeit eine wirtschaftlichere Durchführung des Verfahrens gestattet.
  • Gemäß einer anderen Variante werden die besagten verzögerten Signale durch Formung optischer Abtastsignale gebildet, die aus der Modulation der besagten Trägerwellen mit einem Abtast-Taktsignal der Frequenz 1/T0 resultieren, welches aus Impulsen besteht, deren Dauer ungefähr gleich der besagten festgelegten Dauer ist und deren Amplitude konstant ist, und ferner durch anschließendes Modulieren der Amplitude der besagten optischen Abtastsignale als Funktion der Amplitude des besagten Eingangssignals.
  • Im Amplitudenbereich ist eine erste für die Qualität eines optischen Signals repräsentative Größe der Auslöschungsgrad, der als Verhältnis der Leistungen definiert ist, welche jeweils zu den High- und Low-Niveaus des Signals gehören.
  • Zur Bewerkstelligung der Formung im Amplitudenbereich durch Verbesserung des Auslöschungsgrades sowie gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren daher eine Glättung der Low- und/oder High-Niveaus des resynchronisierten Signals.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens.
  • Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes beinhaltet:
    • – Erste Vorrichtungen zur Formung einer Anzahl p von Abtastsignalen, die sich durch Amplitudenmodulation von p optischen Trägerwellen unterschiedlicher Wellenlängen ergeben, wobei jedes Abtastsignal aus Abtastwerten besteht, die die Form von Impulsen der Frequenz 1/T0 haben, von einer Dauer ungefähr gleich T0/p sind und eine Amplitude aufweisen, die eine Funktion der Amplitude des Eingangssignals ist, sowie
    • – zweite Vorrichtungen zur Formung eines resynchronisierten Signals, bestehend aus einer Kombination von verzögerten Signalen, die sich ergeben, indem die besagten Abtastsignale so mit Verzögerungen beaufschlagt werden, daß zwei beliebige aufeinanderfolgende verzögerte Signale zeitlich ungefähr um die besagte festgelegte Dauer versetzt sind.
  • Gemäß einer anderen speziellen Realisierungsform beinhalten die besagten ersten Vorrichtungen dritte Vorrichtungen zum Formen von p Abtastsignalen, die jeweils aus optischen Abtastimpulsen bestehen, welche jeweils auf den besagten unterschiedlichen Wellenlängen transportiert werden, eine Frequenz 1/T0 haben und eine festgelegte Dauer (δ) höchstens gleich T0/p aufweisen, sowie vierte Vorrichtungen zum Modulieren der Amplitude der besagten Abtastimpulse als Funktion des besagten Eingangssignals.
  • In dem Sonderfall, daß das Eingangssignal ein optisches Signal ist, wird man vorteilhafterweise dafür sorgen, daß die besagten vierten Vorrichtungen ein sättigbares optisches Verstärkungselement beinhalten, das über ein erstes Tor das besagte Eingangssignal und über ein gegenüberliegendes Tor die besagten Abtastsignale empfängt.
  • Diese letzte Realisierungsvariante bietet den Vorteil, daß das sättigbare Verstärkungselement die Doppelfunktion erfüllt, die Amplitude der Abtastsignale in Abhängigkeit vom Eingangssignal zu modulieren und das daraus resultierende Signal zu verstärken. Überdies bewirkt das sättigbare Verstärkungselement einen Glättungseffekt, der darin besteht, daß eventuelle Schwankungen von High-Niveaus der von ihm gelieferten Impulse gedämpft werden. Diese Eigenschaft ist besonders gut geeignet, um die Formung im Amplitudenbereich mittels eines interferometrischen Wellenlängenkonverters zu bewirken, der direkt am Eingang das resynchronisierte Signal empfangen und ein wieder perfekt geformtes Ausgangssignal liefern kann.
  • Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung klar werden, in welcher auf die Abbildungen Bezug genommen wird.
  • 1 zeigt eine erste Realisierungsart der erfindungsgemäßen Formungsvorrichtung für den Fall, daß das Eingangssignal ein optisches Signal ist.
  • 2 zeigt Zeitdiagramme, die es gestatten, das erfindungsgemäße Verfahren zu erläutern.
  • 3 zeigt eine Realisierungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die 4 und 5 zeigen weitere Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Fall, daß das Eingangssignal ein elektrisches Signal ist.
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung ist eine erste Realisierungsart einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall eines optischen Eingangssignals.
  • Sie beinhaltet eine erste Stufe, die ein aus dem Eingangssignal S gebildetes resynchronisiertes Signal Se liefern kann. Diese Stufe beinhaltet einen Zirkulator C mit vier Toren. Über ein erstes Tor wird das Eingangssignal S empfangen, während ein zweites Tor mit einem sättigbaren optischen Verstärker A verbunden ist, ein drittes Tor mit einer aus den über Verzögerungsleitungen in Reihe geschalteten Filtern Fa, Fb, Fc und Fd bestehenden Verzögerungsvorrichtung verbunden ist und am vierten Tor das resynchronisierte Signal Se ansteht.
  • Der Verstärker A beinhaltet ein erstes Tor, das mit dem zweiten Tor des Zirkulators C verbunden ist, und ein zweites Tor, das dem ersten Tor gegenüberliegt und mit dem Ausgang eines Multiplexers M verbunden ist. Der Verstärker A ist typisch ein optischer Halbleiterverstärker und verfügt vorzugsweise über eine Verstärkungsstabilisierung.
  • Im allgemeinen Fall empfängt der Multiplexer M an seinem Eingang p optische Abtastsignale in Form von Impulsen. Im hier gezeigten Fall, der lediglich als Beispiel dient und keine Beschränkung der Allgemeingültigkeit darstellt, wurde p = 4 gesetzt, und die zugehörigen optischen Abtastsignale CKa, CKb, CKc und CKd werden jeweils von vier optischen Quellen La, Lb, Lc und Ld geliefert, die in der Lage sind, optische Trägerwellen unterschiedlicher Wellenlängen zu erzeugen. Diese Quellen sind mit einem Abtast-Taktsignal CK modulierbar.
  • In der Praxis beinhalten die Quellen La-Ld Laseroszillatoren, die jeweils die Trägerwellen der Wellenlängen λa, λb, λc und λd liefern. Für den Fall, daß das Signal CK ein elektrisches Signal ist, können die Quellen La-Ld aus Laseroszillatoren bestehen, deren Versorgungsstrom in Abhängigkeit vom Signal CK gesteuert wird. Es kann sich aber auch um Laser mit integriertem Modulator handeln. Wenn das Signal CK ein optisches Signal ist, können die Quellen La–Ld aus selbstgepulsten Laseroszillatoren bestehen, wie sie im Artikel mit dem Titel "18 GHz All-Optical Frequency Locking and Clock Recovery Using a Self-Pulsating Two-Section DFB Laser" von U. Feiste et al. in IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, Vol. 6, Nr. 1, Januar 1994, beschrieben werden.
  • Im allgemeinen Fall resultieren die einzelnen optischen Abtastsignale CKa–CKd, wenn T0 das Bit-Zeitintervall des Eingangssignals S ist, aus der Modulation einer der Trägerwellen durch ein Abtast-Taktsignal CK der Frequenz 1/T0, das aus Impulsen der festgelegten Dauer δ von höchstens T0/p besteht und eine konstante Amplitude aufweist. Im Sonderfall, daß das Eingangssignal S ein Signal von NRZ-Typ ist, ist diese festgelegte Dauer δ ungefähr gleich T0/p.
  • Die Filter Fa, Fb, Fc und Fd sind Sperrfilter, die jeweils so abgestimmt sind, daß sie die Wellenlängen λa–λd reflektieren. Zur Berücksichtigung der Strecken, die von den Wellenlängen auf dem Hin- und Rückweg durchlaufen werden, sind die einzelnen Verzögerungsleitungen so dimensioniert, daß sie eine Verzögerung erzeugen, die ungefähr gleich der Hälfte der besagten festgelegten Dauer δ ist. Für den Fall, daß das Eingangssignal S ein Signal von NRZ-Typ ist, beträgt diese Verzögerung T0/2p.
  • Das resynchronisierte Signal Se gelangt auf den Eingang einer zweiten Stufe, die aus einem interferometrisch arbeitenden Wellenlängenkonverter MZ besteht, der mit einem Laseroszillator Lx gekoppelt ist. Der hier dargestellte interferometrische Konverter MZ ist vom Mach-Zehnder-Typ. Er beinhaltet zwei Zweige, die zwei kohärente Wellen transportieren, welche vom Oszillator Lx ausgegeben und zum Ausgangssignal Sx kombiniert werden. Einer der Zweige empfängt außerdem das Eingangssignal Se. Dieser Zweig beinhaltet ein Medium, dessen Index sich in Abhängigkeit von der gesamten von ihm transportierten optischen Leistung verändert. Somit modulieren die Leistungsänderungen des Eingangssignals den Index, und die beiden kohärenten Wellen können sich in Abhängigkeit vom Betrag der Leistung des Eingangssignals Se auslöschen oder verstärken. Eine ausführliche Beschreibung dieses Konvertertyps enthält beispielsweise der Artikel "Wavelength Conversion by Optimized Monolithic Integrated Mach-Zehnder Interferometer" von C. Joergensen et al. in IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, Vol. 8, Nr. 4, April 1996.
  • Die Funktionsweise der Vorrichtung in 1 soll nun mit Hilfe der Zeitdiagramme a) bis h) in 2 beschrieben werden.
  • Das Zeitdiagramm a) zeigt ein Beispiel für Änderungen der Amplitude eines Eingangssignals S von NRZ-Typ als Funktion der Zeit. Diese Amplitude ist zwischen den High- und Low-Niveaus moduliert, welche die in den aufeinanderfolgenden Bit-Zeitintervallen der Dauer T0 enthaltenen Binärdaten s1, s2, s3 und s4 repräsentieren. In diesem Beispiel repräsentiert das Signal nacheinander die Binärdaten 1, 1, 0 und 1.
  • Das Zeitdiagramm b) zeigt den Zeitverlauf des Abtast-Taktsignals CK. Es besteht aus einer Folge von Impulsen der Dauer δ und der Frequenz 1/T0. Im allgemeinen Fall, in welchem man über eine Anzahl p von optischen Quellen verfügt und ein resynchronisiertes Signal Se erzeugen möchte, das wie das Eingangssignal S vom NRZ-Typ ist, ist die Dauer δ ungefähr gleich T0/p zu wählen. Für das hier gezeigte Beispiel, in welchem p = 4 ist, gilt somit δ = T0/4. Das Signal CK ist im Verhältnis zum Eingangssignal S zeitlich so festgelegt, daß die Impulse, aus denen es besteht, nahe der Mitte der Bit-Zeitintervalle T0 erscheinen.
  • Die durch das Signal CK modulierten Quellen La–Ld liefern (hier nicht dargestellte) optische Abtastsignale CKa–CKd, die jeweils auf den Wellenlängen λa–λd transportiert werden und deren Amplitude diejenige des Signals CK reproduziert.
  • Die Abtastsignale CKa–CKd werden durch den Multiplexer M miteinander kombiniert und gelangen anschließend über sein zweites Tor auf den Verstärker A. Über sein erstes Tor empfängt der Verstärker A das vom zweiten Tor des Zirkulators C ausgegebene optische Eingangssignal S. Das Signal S wird somit im umgekehrten Sinn eingespeist. Da das Verstärkerelement sättigbar ist, wird die auf die Signale CKa-CKd wirkende Verstärkung durch die Amplitude des optischen Eingangssignals S moduliert. Das erste Tor des Verstärkers A liefert also am zweiten Tor des Zirkulators S Abtastsignale Sλa–Sλd, die jeweils auf den Wellenlängen λa–λd transportiert werden, wie das Zeitdiagramm c) zeigt.
  • Diese Abtastsignale Sλa–Sλd gelangen über das dritte Tor des Zirkulators S auf die Verzögerungsvorrichtung, die aus den Filtern Fa–Fd sowie den Verzögerungsleitungen d besteht. Da die Filter Fa–Fd jeweils auf die Wellenlängen λa–λd abgestimmte Sperrfilter sind und die Verzögerungsleitungen d so dimensioniert sind, daß jede von ihnen eine Verzögerung gleich T0/2p = T0/8 erzeugt, liefert die Verzögerungsvorrichtungen an den Zirkulator C die Signale Sa–Sd, die jeweils auf den Wellenlängen λa–λd transportiert werden, wie es in den Zeitdiagrammen c) bis f) veranschaulicht wird. Das vierte Tor des Zirkulators C liefert somit das resynchronisierte Signal Se, das gemäß der Darstellung im Zeitdiagramm g) eine Kombination aus den Signalen Sa–Sd ist.
  • Wie man sieht, werden die Low-Niveaus des Eingangssignals S zu entsprechenden High-Niveaus des resynchronisierten Signals Se und umgekehrt. Aufgrund des Phänomens der Sättigung des Verstärkers A sind die High-Niveaus des Signals Se gut geglättet. Dagegen die zeigen Low-Niveaus des Signals Se noch von null verschiedene Leistungniveaus, so daß der Auslöschungsgrad verbesserungsfähig ist.
  • Dieser Mangel wird durch den interferometrischen Wellenlängenkonverter MZ der zweiten Stufe auf einfache Weise korrigiert. Letztere liefert also das Ausgangssignal Sx, das auf der Wellenlänge λx transportiert wird und, wie das Zeitdiagramm h) zeigt, eine vollständig rekonstruierte Form aufweist.
  • Man kann noch anmerken, daß die Glättung der High-Niveaus des resynchronisierten Signals Se durch die erste Stufe eine Stabilisierung der Funktion des interferometrischen Wellenlängenkonverters bewirkt.
  • 3 zeigte eine Realisierungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß dieser Variante liefern die Quellen La–Ld Dauerstrich-Trägerwellen, die zunächst, wie im oben beschriebenen Fall, mit Hilfe des ersten Zirkulators C1 und des Verstärkers A mit dem optischen Eingangssignal S moduliert werden. Das daraus resultierende Signal wird anschließend in einem optischen Tor mit dem Abtast-Taktsignal CK moduliert. Das Tor G liefert die bereits weiter oben beschriebenen Signale Sλa–Sλd.
  • Die Funktionsweise der in 3 dargestellten Vorrichtung ist mit derjenigen in 1 identisch. Diese Realisierungsform ist jedoch einfacher, hat allerdings den Nachteil, daß die Modulation mit dem Abtast-Taktsignal CK auf die bereits durch den Verstärker A verstärkten Signale angewandt werden muß.
  • 4 zeigt die erste Stufe eines anderen Realisierungsbeispiels für die erfindungsgemäße Vorrichtung und ist für den Fall verwendbar, daß das Eingangssignal S ein elektrisches Signal ist.
  • Die Vorrichtung beinhaltet wie im vorangegangenen Fall mehrere optische Quellen La–Ld, die durch das Abtast-Taktsignal CK gesteuert werden und an den Multiplexer M die Abtastsignale CKa–CKd liefern. Der Ausgang des Multiplexers M ist über ein optisches Tor G', das vom Eingangssignal S' gesteuert wird, mit einem ersten Tor eines Zirkulators C' verbunden. Ein zweites Tor des Zirkulators C' ist mit einer Verzögerungsvorrichtung der bereits erläuterten Art verbunden. Ein drittes Tor des Zirkulators C' liefert das resynchronisierte Signal Se.
  • Die Struktur der in 4 dargestellten Vorrichtung ist zu derjenigen in 1 analog, nur mit dem Unterschied, daß das optische Tor G' die Rolle des sättigbaren Verstärkers A in 1 spielt. Die Funktion beider Vorrichtungen sind somit ähnlich; bei letzterer ist der Auslöschungsgrad allerdings wegen des sättigbaren Verstärkers weniger problematisch, weshalb man sich die zweite Stufe ersparen kann.
  • 5 zeigt eine weitere Realisierungsform der ersten Stufe, ebenfalls für ein elektrisches Eingangssignal S'. Wie im vorangegangenen Fall werden die optischen Quellen La–Ld durch das Abtast-Taktsignal CK gesteuert und liefern an ihren Ausgängen die Abtastsignale CKa–CKd. Die Signale CKa–CKd gelangen jeweils auf optische Tore (optische Halbleiterverstärker im Linearbetrieb) Ga–Gd, die vom Eingangssignal S' gesteuert werden. Die Ausgänge dieser Tore sind über die jeweiligen Verzögerungsleitungen Db, Dc und Dd, die die gewünschten Verzögerungen erzeugen, mit dem Eingang eines Multiplexers M verbunden. Der Multiplexer M liefert ausgangsseitig das resynchronisierte Signal Se.
  • Die Realisierungsform in 5 läßt sich überdies auch für ein (hier nicht dargestelltes) optisches Eingangssignal S abwandeln, indem anstelle der optischen Tore Ga–Gd optische Halbleiterverstärker verwendet werden, die nichtlinear arbeiten. In diesem Fall empfängt eines der Tore der einzelnen Verstärker eines der Abtastsignale CKa–CKd, während das gegenüberliegende Tor mit einem der Eingänge des Multiplexers M gekoppelt ist und einen Teil des Eingangssignals empfängt. Daher könnte man einen 1-zu-p- Koppler vorsehen, dessen Eingang das Eingangssignal S empfängt und dessen Ausgänge jeweils mit den Verstärkern gekoppelt sind. Diese Variante erfordert zwar mehrere Verstärker, bietet aber den Vorteil, daß sie einen integrierten Aufbau gestattet, da sie ohne Zirkulatoren auskommt. In einer vereinfachten Version kann der Multiplexer M außerdem durch einen einfachen 1-zu-p-Koppler ersetzt werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die soeben beschriebenen Realisierungsformen beschränkt. Insbesondere erstreckt sich die Erfindung auch auf eine äquivalente Lösung, die darin besteht, die verzögerten Signale Sa–Sd zu erzeugen, indem das Eingangssignal S sowie das Abtast-Taktsignal CK mit den Verzögerungen Db, Dc und Dd beaufschlagt werden, sowie darin, die verzögerten Eingangssignale jeweils durch die entsprechenden verzögerten Abtastsignale abzutasten. Diese Variante ist jedoch weniger einfach realisierbar, da hierbei das Eingangssignal und das Abtastsignal verzögert werden müssen.
  • Die Anzahl p der Quellen kann wohlgemerkt beliebig sein. Somit kann der Fall p = 2 in der Praxis ausreichend sein und wird deshalb aus Einfachheits- und Kostengründen bevorzugt werden.
  • Die Erfindung betrifft außerdem nicht nur die Formung von NRZ-Signalen aus NRZ-Eingangssignalen. Sie gestattet beispielsweise auch die Erzeugung von NRZ-Signalen aus RZ-Signalen oder umgekehrt.
  • Überdies kann die Verzögerungsvorrichtung, die aus den über die Verzögerungsleitung d kaskadiert angeordneten Filtern Fa, Fb, Fc und Fd besteht, durch eine äquivalente Vorrichtung ersetzt werden, die beispielsweise aus einem Koppler besteht, der den Filtern über geeignete andere Verzögerungsleitungen parallelgeschaltet ist. Diese Lösung gestattet eine leichtere Einstellung der Verzögerungen und kann unter dem Gesichtspunkt der Verluste zweckmäßig sein, wenn p klein und beispielsweise gleich 2 ist. Es kann sich auch um einen Aufbau handeln, der im Sendebetrieb arbeitet, und beispielsweise aus einem Demultiplexer bestehen, der über geeignete andere Verzögerungsleitungen zu einem Multiplexer parallelgeschaltet ist. Diese Lösung ist kostenintensiver, gestattet dafür aber auch eine leichtere Einstellung der Verzögerungen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Formung eines Eingangssignals (S, S'), dessen Amplitude zwischen High- und Low-Niveaus moduliert ist, die Binärdaten (s1–s4) repräsentieren, welche in aufeinanderfolgenden Bit-Zeitintervallen der Dauer T0 enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Resynchronisationsschritt beinhaltet, der insbesondere darin besteht, – eine Anzahl p von abgetasteten Signalen (Sλa–Sλd) zu bilden, die durch Amplitudenmodulation von p optischen Trägerwellen unterschiedlicher Wellenlängen (λa–λd) erzeugt werden, wobei jedes abgetastete Signal (Sλa–Sλd) aus Abtastwerten besteht, welche die Form von Impulsen der Frequenz 1/T0 sowie eine festgelegte Dauer (δ) höchstens gleich T0/p haben und eine Amplitude aufweisen, die eine Funktion der Amplitude des Eingangssignals (S, S') ist, und – ein resynchronisiertes Signal (Se) zu formen, das aus einer Kombination verzögerter Signale (Sa–Sd) besteht, die erzeugt wurden, indem die besagten abgetasteten Signale (Sλa–Sλd) derart mit Verzögerungen beaufschlagt wurden, daß zwei beliebige aufeinanderfolgende verzögerte Signale (Sa–Sd) zeitlich ungefähr um die besagte festgelegte Dauer (δ) versetzt sind.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten abgetasteten Signale (Sλa–Sλd) vor der Beaufschlagung mit den besagten Verzögerungen unter Ausnutzung der Unterschiede ihrer Wellenlängen kombiniert werden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungen auf die besagten abgetasteten Signale (Sλa–Sλd) angewandt werden, bevor diese kombiniert werden.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten abgetasteten Signale (Sλa–Sλd) durch Bildung optischer Abtastsignale (CKa–CKd) erzeugt werden, resultierend aus Modulationen der besagten Trägerwellen mit einem Abtast-Taktsignal (CK) der Frequenz 1/T0, welches aus Impulsen besteht, deren Dauer ungefähr gleich der besagten festgelegten Dauer (δ) und deren Amplitude konstant ist, sowie durch anschließendes Modulieren der Amplitude der besagten optischen Abtastsignale (CKa–CKd) als Funktion der Amplitude des besagten Eingangssignals (S, S').
  5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den besagten Resynchronisationsschritt ein Schritt zur Glättung der High- und/oder Low-Niveaus des resynchronisierten Signals (Se) folgt.
  6. Vorrichtung zur Formung eines Eingangssignals (S, S'), dessen Amplitude zwischen High- und Low-Niveaus moduliert ist, die Binärdaten (s1–s4) repräsentieren, welche in aufeinanderfolgenden Bit-Zeitintervallen der Dauer T0 enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Elemente beinhaltet: – Erste Vorrichtungen (La–Ld, M, A, C) zur Formung einer Anzahl p von Abtastsignalen (Sλa–Sλd), die sich durch Amplitudenmodulation von p optischen Trägerwellen unterschiedlicher Wellenlängen ergeben, wobei jedes Abtastsignal (Sλa–Sλd) aus Abtastwerten besteht, die die Form von Impulsen der Frequenz 1/T0 haben, von einer Dauer (δ) ungefähr gleich T0/p sind und eine Amplitude aufweisen, die eine Funktion der Amplitude des Eingangssignals (S, S') ist, sowie – zweite Vorrichtungen (Fa–Fd, d) zur Formung eines resynchronisierten Signals (Se), bestehend aus einer Kombination von verzögerten Signalen (Sa–Sd), die sich ergeben, indem die besagten Abtastsignale (Sλa–Sλd) so mit Verzögerungen beaufschlagt werden, daß zwei beliebige aufeinanderfolgende verzögerte Signale (Sa–Sd) zeitlich ungefähr um die besagte festgelegte Dauer (δ) versetzt sind.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten ersten Vorrichtungen dritte Vorrichtungen (La–Ld, M) zum Formen von p Abtastsignalen (CKa–CKb) beinhalten, die jeweils aus optischen Abtastimpulsen bestehen, welche jeweils auf den besagten unterschiedlichen Wellenlängen (λa–λd) transportiert werden, eine Frequenz 1/T0 haben und eine Dauer ungefähr gleich der festgelegten Dauer (δ) aufweisen, sowie vierte Vorrichtungen (C, A) zum Modulieren der Amplitude der besagten Abtastimpulse als Funktion des besagten Eingangssignals (S, S') beinhalten.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Eingangssignal (S, S') ein optisches Signal ist, wobei die besagten vierten Vorrichtungen ein sättigbares optisches Verstärkungselement (A) beinhalten, das über ein erstes Tor das besagte Eingangssignal (S) und über ein gegenüberliegendes Tor die besagten Abtastsignale (CKa–CKb) empfängt.
  9. Vorrichtung gemäß einem oder beiden der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten zweiten Vorrichtungen p Sperrfilter (Fa–Fd) beinhalten, die jeweils so abgestimmt sind, daß sie die unterschiedlichen Wellenlängen (λa–λd) reflektieren, und über (p – 1) Verzögerungsleitungen (d) kaskadiert sind, die jeweils so dimensioniert sind, daß sie eine Verzögerung erzeugen, die ungefähr gleich der Hälfte der besagten festgelegten Dauer (δ) ist.
  10. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es einen interferometrischen Wellenlängenkonverter (MZ) beinhaltet, der an seinem Eingang das besagte resynchronisierte Signal (Se) empfängt und an seinem Ausgang ein in seiner Form rekonstruiertes Signal (Sx) liefert.
DE69828838T 1997-04-10 1998-04-09 Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines optischen binären Signales Expired - Fee Related DE69828838T2 (de)

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