EP2260590A1 - Dispersion measurement of optical fibres during operation - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method and a system for transmitting data in an optical transmission system. A measuring signal is produced with a wavelength which differs from the wavelengths of a data signal containing the data to be transmitted. The measuring signal is injected into the optical transmission system, reflected once it has been guided down the transmission path, and then extracted. The injected measuring signal is compared with the extracted reflected measuring signal. Taking into account the comparison results, a compensation of the change of the data signal, resulting from the dispersion in the fibre, is carried out such that the data contained in the data signal can be used.

Description

Dispersionsmessung von optischen Fasern im laufenden BetriebDispersion measurement of optical fibers during operation

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Verbesserung der Übertragung von Daten in einem optischen Übertragungssystem.The present invention relates to a method and a system for improving the transmission of data in an optical transmission system.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Mit der heutigen Glasfasertechnologie lassen sich Datenmengen oder Informationen in optischenWith today's fiber optic technology, data volumes or information in optical

Datenübertragungsystemen mit etwa 10 GBit/s übertragen. Die besonderen Vorteile der optischen Übertragung sind die geringen Übertragungsverluste und die Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen. Die Basis für die optische Kommunikation bilden im wesentlichen die lichterzeugenden Sendeoszillatoren, zum Beispiel intern oder extern modulierte Laserdioden, die Glasfaser und der Empfänger, zum Beispiel Photodioden, ggf. mit Verstärkern. Zur Übertragung größerer Datenmengen hat sich insbesondere das Wellenlängen-Multiplex-Verfahren DWDM (Dense Wavelength Division Multiplex) etabliert. DWDM ermöglicht, gleichzeitig viele Lichtwellenlängen über eine gemeinsame Glasfaser zu übertragen. Hierbei werden zur Signal- und Nachrichtenübertragung mehrere Signale zusammengefasst oder gebündelt und im wesentlichen simultan über eine Leitung übertragen.Transfer data transfer systems with about 10 GBit / s. The particular advantages of optical transmission are the low transmission losses and the insensitivity to electromagnetic interference. The basis for the optical communication are essentially the light-generating transmitter oscillators, for example, internally or externally modulated laser diodes, the glass fiber and the receiver, for example photodiodes, possibly with amplifiers. To transmit larger amounts of data, in particular the wavelength division multiplexing method DWDM (Dense Wavelength Division Multiplex) has been established. DWDM enables simultaneous transmission of many wavelengths of light over a common fiber. Here, several signals are combined or bundled for signal and message transmission and transmitted substantially simultaneously via a line.

BESTATIGUNGSKOPIE Die maximale Streckenlänge für Datenraten von 10 GBit/s liegt im Bereich von etwa 100 km und ist unter anderem durch die Faserdämpfung begrenzt. Zusätzlich zur Faserdämpfung macht sich auch, insbesondere über sehr lange Übertragungsstrecken, die Dispersion desBESTATIGUNGSKOPIE The maximum route length for data rates of 10 Gbit / s is in the range of about 100 km and is limited, inter alia, by the fiber attenuation. In addition to the fiber attenuation, the dispersion of the water also makes itself, especially over very long transmission distances

Fasermaterials bemerkbar. Dies führt zu einer Dispersion der Gruppengeschwindigkeit der einzelnenFiber material noticeable. This leads to a dispersion of the group velocity of the individual

Lichtwellenlängen. Die zeitlich extrem kurzen Lichtpulse eines hochratigen Signals von etwa 10 GBit/s korrespondieren mit einer gewissen spektralen Breite, die, insbesondere auch bei geringer Dispersion, zu einer Pulsverbreiterung des zeitlichen Signals führt.Wavelengths of light. The temporally extremely short light pulses of a high-rate signal of about 10 GBit / s correspond to a certain spectral width, which leads to a pulse broadening of the temporal signal, in particular even with low dispersion.

Die Dämpfung und die Dispersion als lineare Effekte sowie auch nichtlineare Effekte behindern dieThe attenuation and the dispersion as linear effects as well as non-linear effects hinder the

Übertragung von hohen Signalraten. Um jedoch eine Übertragung von größeren Datenmengen zu ermöglichen, derzeit befinden sich optische Datenübertragungen mit Raten von bis zu etwa 100 GBit/s in der Erprobung, ist daher die Kenntnis bzw. die Kompensation der dieTransmission of high signal rates. However, in order to allow transmission of larger amounts of data, currently optical data transmissions at rates of up to about 100 Gbit / s are being tested, therefore the knowledge and / or compensation is the

Übertragung beeinflussenden Störungen erforderlich.Transmission affecting interference required.

Gegenwärtig wird unter anderem versucht, die Dispersion zu kompensieren, indem mit optischen Elementen gegenläufiger Dispersion entgegengesteuert wird. Dabei handelt es sich typischerweise um entsprechend ausgebildete und eingebaute Faserabschnitte. Da dieser Ansatz sozusagen eine Art "statische" Kompensation ist, können zum Beispiel zeitabhängige oder „dynamische", wie thermische und/oder mechanische, Veränderungen der Übertragungsstrecke nicht erfasst werden. Bei Datenraten von 40 Gbit/s muss daher eine zusätzliche aktive Dispersionskompensation zur Feinabstimmung erfolgen. Um diese Feinabstimmung korrekt durchführen zu können muss die aktuelle Dispersion oder eine Veränderung der Dispersion bekannt sein.Attempts are currently being made, inter alia, to compensate the dispersion by counteracting it with optical elements of opposite dispersion. These are typically appropriately trained and installed fiber sections. Since this approach is kind of a "static" compensation, for example, time-dependent or "dynamic", such as thermal and / or mechanical, changes in the transmission path can not be detected To make this fine tuning correct To be able to perform the current dispersion or a change in the dispersion must be known.

Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention

Vor diesem Hintergrund hat sich die vorliegende Erfindung daher zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren und ein System zur Übertragung von Informationen oder Daten in einem optischen Übertragungssystem bereitzustellen, welche die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zumindest vermindern.Against this background, the present invention has therefore set itself the task of providing a method and a system for transmitting information or data in an optical transmission system, which at least reduce the disadvantages of the prior art described above.

Hierbei soll es insbesondere möglich sein, eine Messung der Übertragungsparameter einer optischen Faser, wie derIn this case, it should be possible, in particular, to measure the transmission parameters of an optical fiber, such as

Dispersion oder eine Veränderung der Dispersion, verläßlich durchzuführen, vorzugsweise auch in bereits bestehenden Datenübertragungssystemen .Dispersion or a change in the dispersion, reliably perform, preferably in existing data transmission systems.

Insbesondere soll es auch möglich sein, die Messung der Dispersion oder eine Veränderung der Dispersion im laufenden Betrieb des optischen Datenübertragungssystems vorzunehmen.In particular, it should also be possible to carry out the measurement of the dispersion or a change in the dispersion during operation of the optical data transmission system.

Gelöst werden diese Aufgaben durch das Verfahren und das System gemäß der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche .These objects are achieved by the method and the system according to the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the respective subclaims.

In einer ersten Ausführungsform beansprucht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Übertragung von Daten oder Informationen in einem optischen Übertragungssystem von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort, welches wenigstens einen lichterzeugenden Sender, eine Übertragungsstrecke mit zumindest einer Faser und einen Empfänger aufweist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:In a first embodiment, the present invention claims a method of transmitting data or information in an optical transmission system from a first location to a second location, comprising at least one light generating transmitter, a transmission link at least one fiber and one receiver, comprising the following method steps:

Erzeugen eines Messsignals zumindest einer Wellenlänge, die sich von den Wellenlängen eines Datensignals, das die zu übertragenden Daten enthält, unterscheidet,Generating a measurement signal of at least one wavelength which differs from the wavelengths of a data signal containing the data to be transmitted,

Einkoppeln des Messsignals in zumindest eine Faser des optischen Übertragungssystems,Coupling the measuring signal into at least one fiber of the optical transmission system,

Bereitstellen von Mitteln oder eines Reflektors zum wellenlängenselektiven Reflektieren, so dass dasProviding means or a reflector for wavelength selective reflection such that the

Messsignals nach dem Durchlaufen eines Abschnitts der Faser reflektiert wird,Measuring signal is reflected after passing through a section of the fiber,

Auskoppeln des reflektierten Messsignals aus der Faser, Vergleichen oder Verarbeiten von eingekoppeltem gesendetem Messsignal und ausgekoppeltem reflektierten Messsignal und zumindest Bestimmen der Dispersion in der Faser aus dem Vergleich von eingekoppeltem Messsignal und ausgekoppeltem reflektierten Messsignal.Decoupling the reflected measurement signal from the fiber, comparing or processing a coupled transmitted measurement signal and coupled reflected measurement signal and at least determining the dispersion in the fiber from the comparison of coupled measurement signal and coupled reflected measurement signal.

In einer Ausführungsform ist das verfahren gekennzeichnet durch ein Kompensieren der zumindest aufgrund der Dispersion in der Faser aufgetretenen Veränderung des Datensignals unter Berücksichtigung des Vergleichs oder der Verarbeitung derart, dass die in dem Datensignal enthaltenen Daten nutzbar ist.In one embodiment, the method is characterized by compensating for the change in the data signal, which occurred at least on account of the dispersion in the fiber, taking into account the comparison or the processing in such a way that the data contained in the data signal is usable.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt auch ein System zum Einbau oder zur Ergänzung in ein optischesIn the context of the present invention is also a system for installation or to supplement in an optical

Datenübertragungssystem, welches wenigstens einen lichterzeugenden Sender, eine Übertragungsstrecke mit zumindest einer Faser und einen Empfänger aufweist, zur Kompensation der Dispersion umfassend die folgendenData transmission system, which has at least one light-emitting transmitter, a transmission path with at least one fiber and a receiver, to Compensation of the dispersion comprising the following

Bestandteile: eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Messsignals zumindest einer Wellenlänge, die sich von den Wellenlängen des Datensignals, das die zu übertragende Information enthält, unterscheidet, eine Kopplungseinrichtung zum Einkoppeln desIngredients: a device for providing a measuring signal of at least one wavelength, which differs from the wavelengths of the data signal containing the information to be transmitted, a coupling device for coupling the

Messsignals in zumindest eine Faser des optischenMeasuring signal in at least one fiber of the optical

Übertragungssystems , einen Reflektor zum wellenlängenselektivenTransmission system, a reflector for wavelength-selective

Reflektieren, so dass das Messsignal nach dem Durchlaufen eines Abschnitts der Faser reflektiert wird, eine Kopplungseinrichtung zum Auskoppeln des reflektierten Messsignals aus der Faser, eine Empfangseinrichtung zum Empfangen des ausgekoppelten reflektierten Messsignals,Reflecting, so that the measuring signal is reflected after passing through a portion of the fiber, a coupling device for coupling the reflected measuring signal out of the fiber, a receiving device for receiving the decoupled reflected measuring signal,

Mittel oder eine Einrichtung zum Vergleichen von eingekoppeltem Messsignal und ausgekoppeltem reflektiertenMeans or means for comparing injected measurement signal and decoupled reflected

Messsignal und/oder zum Bestimmen der Dispersion.Measuring signal and / or for determining the dispersion.

In einer Ausführungsform ist das System gekennzeichnet durch Mittel oder eine Einrichtung zum Kompensieren der zumindest aufgrund der Dispersion in der Faser aufgetretenen Veränderung des Datensignals unter Berücksichtigung des Vergleichs derart, dass die in demIn one embodiment, the system is characterized by means or means for compensating for the change in the data signal which has occurred, at least due to the dispersion in the fiber, taking into account the comparison such that those in the

Datensignal enthaltenen Daten nutzbar sind.Data signal contained data are usable.

Das System ist insbesondere ausgebildet zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren ist vorzugsweise ausgebildet zur Ausführung mittels des erfindungsgemäßen Systems.The system is in particular designed for carrying out the method according to the invention. The method is preferably designed for execution by means of the system according to the invention.

Es wird die in der Übertragungsstrecke des Datensignals auftretende Dispersion bestimmt. Das Ziel der Dispersionskompensation ist, die durch Streckendispersion in der Übertragungsstrecke auftretende Signalverzerrung beim Empfänger so zu kompensieren, dass die übertragenen Daten in ausreichender Qualität verarbeitet, vorzugsweise auch empfangen, werden können. Durch den modularenThe dispersion occurring in the transmission path of the data signal is determined. The goal of Dispersion compensation is to compensate for the signal distortion occurring by path dispersion in the transmission path at the receiver so that the transmitted data processed in sufficient quality, preferably also received, can be. By the modular

Charakter des Systems ist es möglich, das vorliegende System, zum Beispiel als eine Art Bausatz, in bereits existierende optische Datenübertragungssystemen zu ergänzen oder zu integrieren. Mit der vorliegenden Erfindung ist insbesondere sozusagen eine Art Feinabstimmmung der Übertragungsstrecke möglich. Es können hierbei sogar überwiegend Standardkomponenten, welche im wesentliche nur optische Komponenten sind, verwendet werden.Character of the system, it is possible to supplement or integrate the present system, for example as a kind of kit in already existing optical data transmission systems. With the present invention, so to speak, a kind of fine tuning of the transmission path is possible. In this case, even predominantly standard components, which are essentially only optical components, can be used.

Die Daten und das Datensignal werden nachfolgend auch als Information bzw. Informationssignal bezeichnet. Das Datensignal dient der Übertragung der Information oder Daten. Das Datensignal kann hierbei nur ein Signal einer Wellenlänge aufweisen. Vorzugsweise besteht das Datensignal aber aus mehreren WDM-Signalen. Das Datensignal umfasst hierbei mehrere Signale unterschiedlicher optischer Wellenlängen, die zusammengefasst sind. Die Wellenlängen liegen vorzugsweise in den Kommunikationswellenlängen im bekannten C-Band oder L-Band. Das Datensignal enthält die Information, die übertragen werden sollen. Unter einem nutzbaren Datensignal wird ein Signal verstanden, aus welchem die Informationen, die übertragen werden sollen, vorzugsweise im wesentlichen vollständig, nach der Übertragung extrahiert werden können.The data and the data signal are hereinafter also referred to as information or information signal. The data signal is used to transmit the information or data. The data signal can in this case have only one signal of one wavelength. Preferably, however, the data signal consists of several WDM signals. The data signal in this case comprises a plurality of signals of different optical wavelengths, which are combined. The wavelengths are preferably in the communication wavelengths in the known C-band or L-band. The data signal contains the information to be transmitted. A useable data signal is understood to mean a signal from which the information which is to be transmitted, preferably substantially completely, can be extracted after the transmission.

Das Messsignal kann kontinuierlich angelegt oder als ein Puls ausgebildet sein. Es ist vorzugsweise ein Signal, welches nicht oder im wesentlichen nicht die Funktion der Übertragung von Informationen hat. Es dient ausschließlich oder im wesentlichen der Vermessung oder Charakterisierung der optischen Faser bzw. des Faserbündels. Die optische Wellenlänge des Messsignals unterscheidet sich insoweit von den optischen Wellenlängen des Informationssignals, dass diese entsprechend von dem Informationssignal getrennt werden kann. Der minimale Abstand zu den Wellenlängen des Informationssignals beträgt etwa 1,6 nm.The measurement signal can be applied continuously or configured as a pulse. It is preferably a signal which does not or substantially not have the function of transmitting information. It serves exclusively or substantially the measurement or characterization of the optical fiber or fiber bundle. The optical wavelength of the measurement signal differs from the optical wavelengths of the information signal in that it can be separated from the information signal accordingly. The minimum distance to the wavelengths of the information signal is about 1.6 nm.

Sofern das Messsignal nur mit einer optischen Wellenlänge bereitgestellt wird, kann vorzugsweise direkt eineIf the measuring signal is provided only with an optical wavelength, preferably a direct

Veränderung der Faser, insbesondere eine Veränderung der Dispersion, beobachtet bzw. festgestellt werden.Change in the fiber, in particular a change in the dispersion, observed or found.

Soll zum Beispiel die Dispersion direkt festgestellt werden, so wird das Messsignal mit wenigstens zwei unterschiedlichen Wellenlängen bereitgestellt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Faser erstmalig vermessen wird. Daher ist die Einrichtung zum Bereitstellen des Messsignals in einer Ausgestaltung ausgebildet zum Bereitstellen von wenigstens zwei unterschiedlichen optischen Wellenlängen. Vorzugsweise umfasst die Einrichtung zum Bereitstellen des Messsignals einen Laser.If, for example, the dispersion is to be determined directly, the measurement signal is provided with at least two different wavelengths. This is particularly advantageous if the fiber is measured for the first time. Therefore, in one embodiment, the means for providing the measurement signal is designed to provide at least two different optical wavelengths. Preferably, the means for providing the measurement signal comprises a laser.

Im Allgemeinen wird das Messsignal mit einer Modulationsfrequenz fMe_ss bereitgestellt. Die Modulation kann bereits intern in einem Laser erfolgen. Sofern das Messsignal, wie zum Beispiel durch einen CW-Laser, im wesentlichen konstant in Amplitude und Frequenz bereitgestellt wird oder es noch weiter moduliert werden soll, so umfasst die Einrichtung zum Bereitstellen desIn general, the measurement signal is provided at a modulation frequency fMe _ss . The modulation can already be done internally in a laser. If the measurement signal, such as by a CW laser, is provided substantially constant in amplitude and frequency, or if it is to be further modulated, then the means for providing the

Messsignals einen vorzugsweise frequenzvariablen Modulator.Measuring signal a preferably frequency-variable modulator.

Die initiale Modulationsfrequenz f_Mess des Messsignals ist an die Länge der Faser angepasst. Die initiale Frequenz beschreibt die Frequenz, mit der zunächst eine erste "grobe" Messung der Laufzeit erfolgt. Die initiale Modulationsfrequenz fM_ess ist an die Randbedingung von l/f_Mess größer als etwa das doppelte der Laufzeit des Messsignals angepasst. Die Modulationsfrequenz desThe initial modulation frequency f _{meas of} the measurement signal is adapted to the length of the fiber. The initial frequency describes the frequency with which a first "rough" measurement of the transit time first takes place. The initial modulation frequency fM _ess is adapted to the boundary condition of l / f _M ess greater than approximately twice the duration of the measurement signal. The modulation frequency of the

Messsignals wird zur Verbesserung der Genauigkeit oder der Auflösung, vorzugsweise in diskreten Schritten, erhöht. Im laufenden Betrieb wird die Modulationsfrequenz des Messsignals dann im wesentlichen konstant gehalten.Measuring signal is increased to improve the accuracy or the resolution, preferably in discrete steps. During operation, the modulation frequency of the measurement signal is then kept substantially constant.

Vorzugsweise wird das erzeugte Messsignal durch einen Teiler zum Aufteilen des Messsignals vor dem Einkoppeln in die Faser in zumindest zwei Bestandteile aufgeteilt und ein erster Anteil in die Faser eingekoppelt und ein zweiter Anteil zum Vergleich des eingekoppelten Anteils mit dem reflektierten Anteil bereitgestellt.Preferably, the generated measurement signal is divided by a divider for splitting the measurement signal into at least two components before being coupled into the fiber, and a first component is coupled into the fiber and a second component is provided for comparing the coupled component with the reflected component.

Die Kopplungseinrichtung zum Einkoppeln oder Aufschalten des Messsignals in die Faser umfasst in einer Ausgestaltung einen Multiplexer.The coupling device for coupling or connecting the measurement signal into the fiber in one embodiment comprises a multiplexer.

Das eingekoppelte Signal wird dann über den Abschnitt der Leitung, der vermessen oder überwacht werden soll, geführt. Am Ende diese Abschnitts wird das Messsignal dann an dem Reflektor reflektiert. Das Messsignal kann hierbei im wesentlichen vollständig oder nur zum Teil reflektiert werden. Vorzugsweise ist der Reflektor ein Fiber-Bragg- Grating oder der Reflektor umfasst ein Fiber-Bragg-Grating.The injected signal is then passed over the portion of the line to be measured or monitored. At the end of this section, the measurement signal is then reflected at the reflector. The measuring signal can be reflected substantially completely or only partially. Preferably, the reflector is a fiber Bragg grating or the reflector comprises a fiber Bragg grating.

Das Messsignal läuft dann, vorzugsweise im wesentlichen die gesamte Übertragungsstrecke, zurück und wird mittels der Kopplungseinrichtung zum Auskoppeln des Messsignals wieder aus der Leitung ausgekoppelt. Vorzugsweise umfasst die Kopplungseinrichtung zum Auskoppeln des Messsignals einen Demultiplexer oder die Kopplungseinrichtung zum Auskoppeln des Messsignals ist ein Demultiplexer.The measuring signal then runs back, preferably essentially the entire transmission path, and is decoupled from the line again by means of the coupling device for decoupling the measuring signal. Preferably, the coupling device for coupling out the measurement signal comprises a Demultiplexer or the coupling device for decoupling the measurement signal is a demultiplexer.

In einer Ausführungsform sind die Kopplungseinrichtung zum Einkoppeln des Messsignals und die Kopplungseinrichtung zum Auskoppeln des Messsignals in einem Bauteil angeordnet oder werden durch ein Bauteil bereitgestellt. Vorzugsweise ist die Kopplungseinrichtung zum Einkoppeln des Messsignals und die Kopplungseinrichtung zum Auskoppeln des Messsignals ein ADD/DROP-Multiplexer.In one embodiment, the coupling device for coupling the measurement signal and the coupling device for coupling out the measurement signal are arranged in a component or are provided by a component. Preferably, the coupling device for coupling the measurement signal and the coupling device for decoupling the measurement signal is an ADD / DROP multiplexer.

Gemäß einer Ausgestaltung werden das bereitgestellte Messsignal und das ausgekoppelte Messsignal über eine Weiche, die insbesondere als Zirkulator ausgeführt ist, der Einkopplungseinrichtung bzw. der Empfangseinrichtung zugeführt .According to one embodiment, the provided measurement signal and the decoupled measurement signal via a switch, which is designed in particular as a circulator, the input device or the receiving device.

Die Empfangseinrichtung oder der Empfänger ist ausgebildet ist zum Empfangen des reflektierten Messsignals. Sie kann aber auch Mittel zum Vergleichen des eingekoppeltenThe receiving device or the receiver is designed to receive the reflected measuring signal. But it can also be means for comparing the coupled

Messsignals mit dem ausgekoppelten Messsignals aufweisen. Diese Mittel zum Vergleichen können aber auch in einem anderen Bauteil angeordnet sein. Im Detail können die Mittel zum Vergleichen ausgebildet sein zum Vergleichen der Phase des eingekoppelten Messsignals mit der Phase des ausgekoppelten Messsignals und/oder zum Bestimmen der Laufzeit .Have measurement signal with the decoupled measurement signal. However, these means for comparing can also be arranged in another component. In detail, the means for comparing can be designed to compare the phase of the coupled measurement signal with the phase of the coupled-out measurement signal and / or for determining the transit time.

Aus dem vorstehend genannten Vergleich kann die Laufzeit des Messsignals bestimmt werden. Vorzugsweise ist daher die Empfangseinrichtung ausgebildet zum Bestimmen der Laufzeit. In einer Ausgestaltung ist die Empfangseinrichtung einem Netzwerkanalysator zugeordnet. Die Empfangseinrichtung kann auch Bestandteil einer Messeinrichtung sein, welche in einer Ausführungsform auch einen Netzwerkanalysator umfasst. Die Funktionen Erzeugen des Messsignals und/oder Teilen des Messsignals und/oder Senden des Messsignals und/oder Bereitstellen des Messsignals und/oder Empfangen des Messsignals und/oder Vergleichen und/oder Bestimmen der Laufzeit und/oder der Dispersion können durch eine Messeinrichtung oder einen Netzwerkanalysator bereitgestellt werden.From the above comparison, the duration of the measurement signal can be determined. Preferably, therefore, the receiving device is designed to determine the transit time. In one embodiment, the receiving device is assigned to a network analyzer. The receiving device may also be part of a measuring device, which in an embodiment also includes a network analyzer. The functions generating the measurement signal and / or dividing the measurement signal and / or transmitting the measurement signal and / or providing the measurement signal and / or receiving the measurement signal and / or comparing and / or determining the transit time and / or the dispersion can by a measuring device or a Network analyzer can be provided.

Die Dispersion wird mittels der unterschiedlichenThe dispersion is by means of the different

Wellenlängen des Messsignals bzw. aus den Laufzeiten der unterschiedlichen Wellenlängen bestimmt. Vorzugsweise, wie bereits vorstehend ausgeführt, wird zur Ermittlung der Laufzeit oder der Dispersion die Phase des eingekoppelten Messsignals mit der Phase des ausgekoppelten Messsignals verglichen. Bei dem Vergleich kann es sich aber auch um eine einfache Verwendung des gesendeten Signals als Startsignal für eine Zeitmessung und des reflektierten Signals als Stop handeln.Wavelengths of the measurement signal or determined from the terms of the different wavelengths. Preferably, as already explained above, the phase of the coupled measuring signal is compared with the phase of the decoupled measuring signal for determining the transit time or the dispersion. However, the comparison may also be a simple use of the transmitted signal as a start signal for a time measurement and the reflected signal as a stop.

Die durch Streckendispersion oder eine veränderte Dispersion auftretende Signalverzerrung soll so kompensiert werden, dass die übertragenen Daten in ausreichender Qualität empfangen und/oder verarbeitet werden können.The signal distortion occurring due to path dispersion or a changed dispersion should be compensated in such a way that the transmitted data can be received and / or processed in sufficient quality.

In einer Ausführungsform wird das Informationssignal vor dem Empfang durch die Empfangseinrichtung, vorzugsweise vor dem Einkoppeln in die Faser oder vor einem Weiterleiten in der Faser des optischen Übertragungssystems, derart angepasst oder aufbereitet, so dass eine aufgrund der Übertragung aufgetretene Veränderung desIn one embodiment, the information signal is adapted or conditioned prior to receipt by the receiving device, preferably prior to coupling into the fiber or forwarding in the fiber of the optical transmission system, such that a change in the transmission due to the transmission

Informationssignals im wesentlichen kompensiert wird. Dabei kann das Signal direkt aufbereitet werden und/oder durch ein entsprechendes Präparieren der Übertragungsstrecke angepasst werden. Zu diesem Zweck wird zum Beispiel im optischen Pfad ein Dispersionskompensationsmodul mit entsprechender entgegengesetzter Dispersion, vorzugsweise eine sogenannte Kompensationsfaser, eingebracht. Ein Abschnitt der Faser kann aber auch entsprechend gestreckt oder gestaucht und/oder thermisch behandelt werden, um die Übertragungsstrecke zu präparieren.Information signal is substantially compensated. In this case, the signal can be processed directly and / or by a corresponding preparation of the transmission path be adjusted. For this purpose, for example, a dispersion compensation module with a corresponding opposite dispersion, preferably a so-called compensation fiber, is introduced in the optical path. However, a portion of the fiber may also be appropriately stretched or compressed and / or thermally treated to prepare the transfer line.

In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform wird das Informationssignal nach der Übertragung über die Faser derart angepasst oder regeneriert, so dass eine aufgrund der Übertragung aufgetretene Veränderung des Informationssignals im wesentlichen kompensiert wird. Unter einer Regeneration kann eine Re-Amplification und/oder Re- Shaping und/oder Re-Timing verstanden werden. ZurIn an alternative or supplementary embodiment, the information signal is adapted or regenerated after the transmission via the fiber, so that a change in the information signal which has occurred due to the transmission is substantially compensated. A regeneration can be understood as a re-amplification and / or re-shaping and / or re-timing. to

Durchführung der Aufbereitung bzw. der Regeneration sind entsprechende Mittel oder Einrichtungen vorgesehen. In einer Ausführung der Erfindung ist das Mittel zum Kompensieren in Strahlrichtung nach der Kopplungseinrichtung zum Einkoppeln und/oder nach der Kopplungseinrichtung zum Auskoppeln angeordnet.Implementation of the treatment or regeneration appropriate means or facilities are provided. In one embodiment of the invention, the means for compensating in the beam direction after the coupling device for coupling and / or after the coupling device for decoupling is arranged.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren gemäß der Erfindung, insbesondere die Vermessung der Fasern oder die Bestimmung der Dispersion, quasi-kontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt, so dass eine im wesentlichen permanente oder durchgängige Überwachung des Übertragungssystems möglich ist.In a preferred embodiment, the method according to the invention, in particular the measurement of the fibers or the determination of the dispersion, quasi-continuously or continuously carried out, so that a substantially permanent or continuous monitoring of the transmission system is possible.

Ferner liegt im Bereich der vorliegenden Erfindung auch ein optisches Datenübertragungssystem mit wenigstens einem der vorstehenden beschriebenen Systeme. Im Allgemeinen werden die Signale, welche die Information oder Daten tragen, zumindest aufgrund der Dämpfung des Signals, nach einer gewissen Streckenlänge verstärkt. Diese Aufbereitung oder Verstärkung der Signale erfolgt im Allgemeinen in sogenannten Übertragungsstationen. Daher ist das optische Datenübertragungssystem entsprechend in einer Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein System gemäß der vorliegenden Erfindung in einer oder im wesentlichen in jeder Übertragungsstation angeordnet oder eingebaut ist.Furthermore, an optical data transmission system with at least one of the above-described systems is also within the scope of the present invention. In general, the signals carrying the information or data are amplified, at least because of the attenuation of the signal, after a certain distance. This processing or amplification of the signals is generally carried out in so-called transmission stations. Accordingly, in one embodiment, the optical data transmission system is characterized in that at least one system according to the present invention is located or incorporated in one or substantially each transmission station.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele im Einzelnen erläutert. Hierzu wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Die gleichen Bezugszeichen in den einzelnen Zeichnungen beziehen sich auf die gleichen Teile.The present invention will be explained in detail with reference to the following embodiments. For this purpose, reference is made to the accompanying drawings. The same reference numerals in the various drawings refer to the same parts.

Figur 1 illustriert schematisch die Verwendung der vorliegenden Erfindung in einer Faser eines Faserbündels.Figure 1 illustrates schematically the use of the present invention in a fiber of a fiber bundle.

Figur 2 zeigt schematisch die Vermessung der Dispersion in mehreren Fasern eines Faserbündels.Figure 2 shows schematically the measurement of the dispersion in several fibers of a fiber bundle.

Figur 3 illustriert schematisch die Phasenmessung.FIG. 3 schematically illustrates the phase measurement.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Figur 1 illustriert schematisch die Verwendung der vorliegenden Erfindung in einer Faser (1) einesFigure 1 illustrates schematically the use of the present invention in a fiber (1) of a

Faserbündels (2) . Bei der Datenübertragung in einem herkömmlichen optischen Datenübertragungssystem werden die WDM-Signale (λi, ... , λ_N) etwa alle 80 bis 100 km in einer Übertragungsstation 3, 4, 5 optisch verstärkt. Eine Übertragungsstation 3, 4, 5 dient der Aufbereitung der Signale (λi, ... , λ_N) . Unter der Aufbereitung eines Signals (λi, ... , λ_N) kann ein Verstärken und/oder ein Formen und/oder ein zeitliches Anpassen, ein sogenanntes "Timing" verstanden werden. Vorliegend sind dieFiber bundle (2). In data transmission in a conventional optical data transmission system, the WDM signals (λi, ..., λ _N ) are optically amplified approximately every 80 to 100 km in a transmission station 3, 4, 5. A Transmission station 3, 4, 5 is used to prepare the signals (λi, ..., λ _N ). The processing of a signal (λi,..., Λ _N ) can be understood to mean amplification and / or shaping and / or temporal adaptation, a so-called "timing". Present are the

Übertragungsstationen (# n-1) 3, (# n) 4 und (# n+1) 5 dargestellt. Im Allgemeinen sind die einzelnen Übertragungsstationen 3, 4, 5 ähnlich oder identisch aufgebaut. Der Aufbau der Übertragungsstation (# n) 4 ist in einer Detailansicht mit zunächst nur einer Faser 1 dargestellt, in der ein System gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.Transfer stations (# n-1) 3, (# n) 4 and (# n + 1) 5 are shown. In general, the individual transmission stations 3, 4, 5 are constructed similarly or identically. The construction of the transfer station (# n) 4 is shown in a detail view with initially only one fiber 1, in which a system according to the present invention is installed.

Die einzelnen Übertragungsstationen 3, 4, 5 sind zumindest mittels der optischen Faser 1 miteinander verbunden. Über diese werden die Daten oder das Informationssignal (λi, ... , λ_N) bzw. die Informationssignale (λi, ... , λ_N) übertragen. Ein Informationssignal (λi, ... , λ_N) kann durch eine Vielzahl von Lichtwellenlängen bereitgestellt werden, welche, vorzugsweise im wesentlichen gleichzeitig, über eine gemeinsame Glasfaser 1 übertragen werden. Der Station (# n) 4 wird von der Station (# n-1) 3 zusätzlich zu dem Informationssignal (λi, ... , λ_N) auch einThe individual transmission stations 3, 4, 5 are connected to each other at least by means of the optical fiber 1. Via these the data or the information signal (λi, ..., λ _N ) or the information signals (λi, ..., λ _N ) are transmitted. An information signal (λi, ..., λ _N ) may be provided by a plurality of wavelengths of light transmitted through a common optical fiber 1, preferably substantially simultaneously. The station (# n) 4 also inputs from the station (# n-1) 3 in addition to the information signal (λi, ..., λ _N )

Messsignal λ_MeSs übermittelt. Das Messsignal (λ_MeSs) besitzt eine unterschiedliche Wellenlänge als dasMeasurement signal λ _MeS s transmitted. The measurement signal (λ _MeSs ) has a different wavelength than that

Informationssignal (λi, ... , λ_N) . Das Messsignal (λ_Mess) wird an dem wellenlängenselektiven Reflektor 6, welcher der Station (# n) 4 zugeordnet ist, reflektiert und läuft zurück zur Station (# n-1) 3. Die Funktion und die Verarbeitung des Messsignals (λ_Mess) wird anhand der Station (#n 4) illustriert. Der wellenlängenselektive Reflektor 6 ist vorzugsweise als ein Fiber-Bragg-Grating 6 ausgebildet. Das Messsignal (λ_Mess) wird an dem Reflektor 6 reflektiert. Der Reflektor 6 ist aber transparent für die Wellenlängen des Informationssignals (λi, ... , λ_N) . Diese werden dann in einem Verstärker 7 verstärkt. Der Verstärker 7 ist beispielhaft als EDFA 7 ("Erbium doped Fibre Amplifier") ausgebildet .Information signal (λi, ..., λ _N ). The measurement signal (λ _Mes s) is reflected at the wavelength-selective reflector 6, which is assigned to the station (# n) 4, and runs back to the station (# n-1) 3. The function and the processing of the measurement signal (λ _Mess ) is illustrated by the station (#n 4). The wavelength-selective reflector 6 is preferably designed as a fiber Bragg grating 6. The measurement signal (λ _Mes s) is reflected at the reflector 6. However, the reflector 6 is transparent to the wavelengths of the information signal (λi, ..., λ _N ). These are then amplified in an amplifier 7. The amplifier 7 is exemplified as EDFA 7 ("erbium doped fiber amplifier").

In der Übertragungsstation 4, nach dem Verstärker 7, ist eine Einrichtung 8 zum Einkoppeln und Auskoppeln zumindest eines Messsignals (λ_Mess) angeordnet. Die Einrichtung 8 ist vorzugsweise als ein ADD/DROP-Mulitplexer 8 ausgebildet. Hierbei können einem Multiplexsignal, wie das Informationssignal (λi, ... , λ_N) , sowohl ein Teilsignal oder mehrere Teilsignale, wie das Messsignal (λ_MeSs) , hinzugefügt werden (add) und auch aus dem Multiplexsignal Teilsignale entnommen (drop) werden. Das empfangene Multiplexsignal kann bis auf diese ADD/DROP-Änderungen im wesentlichen unverändert weitergesendet werden. Dem Informationssignal (λi, ... , λ_N) wird das MesssignalIn the transmission station 4, after the amplifier 7, a device 8 for coupling and decoupling at least one measurement signal (λ _Mess ) is arranged. The device 8 is preferably designed as an ADD / DROP multiplexer 8. Here, a multiplex signal, such as the information signal (λi, ..., λ _N ), both a sub-signal or a plurality of sub-signals, such as the measuring signal (λ _MeSs ), are added (add) and also taken from the multiplex signal partial signals (drop) , The received multiplexed signal may be retransmitted substantially unchanged except for these ADD / DROP changes. The information signal (λi, ..., λ _N ) becomes the measurement signal

(λ_Mess) zugefügt . Das Messsignal (λ_MeSs) wird der Einrichtung 8 über eine Weiche 9, vorzugsweise ausgebildet als Zirkulator 9, zugeführt.(λ _Me ss) added. The measurement signal (λ _MeSs ) is the device 8 via a switch 9, preferably designed as a circulator 9, respectively.

Das Informationssignal (λi, ... , λ_N) und das Messsignal (λ_Mess) werden gemeinsam an die Station (# n+1) 5 über die optische Faser 1 übertragen. Das Messsignal (λ_MeSs) wird an dem Reflektor 6, welcher der Station (# n+1) 5 zugeordnet ist, vorzugsweise ausgebildet als Fiber-Bragg-Grating 6, reflektiert und läuft zurück zur Station (# n) 4. An derThe information signal (λi, ..., λ _N ) and the measurement signal (λ _Mes s) are transmitted in common to the station (# n + 1) 5 via the optical fiber 1. The measurement signal (λ _MeSs ) is _reflected at the reflector 6, which is assigned to the station (# n + 1) 5, preferably designed as a fiber Bragg grating 6, and runs back to the station (# n) 4. At the

Einrichtung 8 wird das Messignal (λ_MeSs) wieder aus der Leitung 1, hier der Faser 1, ausgekoppelt. Das reflektierte Messsignal (λ_Mess) trägt bzw. das gesendete Messsignal (λ_MeSs) in Verbindung mit dem reflektierten Messsignal (λ_Mess) tragen die Information über die Laufzeit und somit die Länge der Faser 1 als auch die Dispersion oder eineDevice 8, the measurement signal (λ _MeSs ) again from the Line 1, here the fiber 1, decoupled. The reflected measurement signal (λ _Me ss) carries or the transmitted measurement signal (λ _MeS s) in conjunction with the reflected measurement signal (λ _Me ss) carry the information about the duration and thus the length of the fiber 1 and the dispersion or a

Änderung der Dispersion in der Faser. Die Information wird in einer Messeinheit 10 ermittelt. Das Messsignal (λ_MeSs) wird der Messeinheit 10 über die Weiche 9 zugeführt. Vorzugsweise wird die Information über einen Phasenvergleich zwischen gesendetem und reflektiertenChange of dispersion in the fiber. The information is determined in a measuring unit 10. The measuring signal (λ _MeSs ) is fed to the measuring unit 10 via the switch 9. Preferably, the information about a phase comparison between transmitted and reflected

Signal ermittelt. Die Messeinheit 10 und das Ermitteln der Information sowie die Erzeugung und Führung des Messsignals (λ_Mess) , das Bauteil Tx 11 und das Bauteil Rx 12 als auch die Phasenmessung 13 werden anhand der nachfolgenden Beschreibung zu Figur 3 vorgestellt.Signal detected. The measuring unit 10 and the determination of the information as well as the generation and guidance of the measuring signal (λ _Me ss), the component Tx 11 and the component Rx 12 as well as the phase measurement 13 will be presented with reference to the following description of FIG.

Die Information über die Dispersion bzw. das Ergebnis aus dem Vergleich zwischen dem eingekoppelten und dem ausgekoppelten Messsignal (λ_MeSs) wird verwendet, um eine aufgrund der Dispersion oder eine veränderte Dispersion in der Faser aufgetretenen Veränderung des InformationssignalsThe information about the dispersion or the result from the comparison between the coupled-in and the coupled-out measurement signal (λ _MeSs ) is used to determine a change in the information signal due to the dispersion or a changed dispersion in the fiber

(λi, ... , λ_N) zu kompensieren. Das Ziel der Dispersionskompensation ist, die durch Streckendispersion auftretende Signalverzerrung so zu kompensieren, dass die von dem Sender übertragenen Daten in ausreichender Qualität von dem Empfänger empfangen werden können. Der Sender ist hier zum Beispiel die Station (# n) 4. Der Empfänger ist hier die Station (# n+1) 5.(λi, ..., λ _N ) to compensate. The goal of the dispersion compensation is to compensate for the signal distortion occurring by path dispersion so that the data transmitted by the transmitter can be received in sufficient quality from the receiver. The sender is here for example the station (# n) 4. Here the receiver is the station (# n + 1) 5.

Die Kompensation kann in einer Art rückwärtsgerichtetemThe compensation can be reversed in a kind of way

Verfahren oder in einer Art vorwärtsgerichtetem Verfahren oder in einer Kombination aus beidem erfolgen. Das Mittel 14 zum Kompensieren kann in der vorwärtsgerichteten Variante zum Beispiel zwischen der Einrichtung 8 zum Einkoppeln und Auskoppeln und vor der Station (# n+1) 5 angeordnet sein. Dabei wird dasProcess or in a sort of forward-looking process or a combination of both. The means 14 for compensating may be arranged in the forward variant, for example, between the device 8 for coupling and decoupling and in front of the station (# n + 1) 5. This is the

Informationssignal (λi, ... , λ_N) vor dem Führen auf der optischen Leitung 1 zwischen der Station (# n) 5 und der Station (# n+1) 4 so aufbereitet oder angepasst, dass eine aufgrund der Übertragung aufgetretene Veränderung des Informationssignals (λi, ... , λ_N) im wesentlichen kompensiert wird. Das Mittel 14 kann hier zum Beispiel ausgebildet sein, um die Informationssignale (λi, ... , λ_N) zu formen, insbesondere zeitlich zu strecken und/oder zu stauchen. Die Feinabstimmung der Dispersionskompensation kann z.B. mit Delay-Line-Filtern und speziellen Faser-Information signal (λi, ..., λ _N ) before being guided on the optical line 1 between the station (# n) 5 and the station (# n + 1) 4 so prepared or adapted that a change due to the transmission Information signal (λi, ..., λ _N ) is substantially compensated. The means 14 may be formed here, for example, to form the information signals (λi, ..., λ _N ), in particular to stretch and / or compress. The fine tuning of the dispersion compensation can be done eg with delay line filters and special fiber

Bragg-Gittern erfolgen deren Dispersion einstellbar ist.Bragg gratings are made whose dispersion is adjustable.

In der rückswärtsgerichteten Variante kann das Mittel 14 zum Kompensieren zum Beispiel in der Station (# n+1) 5, vorzugsweise nach dem der Station (# n+1) 5 zugeordneten Reflektor 6, angeordnet sein. Dabei wird das Informationssignal (λi, ... , λ_N) nach dem Führen auf der optischen Leitung 1 zwischen der Station (# n) 4 und der Station (# n+1) 5 rekonstruiert oder regeneriert. Das Mittel 14 kann hier zum Beispiel ausgebildet sein, um die Informationssignale (λi, ... , λ_N) zu verstärken und/oder zu formen, insbesondere zeitlich zu strecken und/oder zu stauchen. In beiden Varianten kann das Aufbereiten bzw. dasIn the rearward-facing variant, the compensating means 14 can be arranged, for example, in the station (# n + 1) 5, preferably in accordance with the reflector 6 associated with the station (# n + 1) 5. At this time, the information signal (λi, ..., λ _N ) after being guided on the optical line 1 is reconstructed or regenerated between the station (# n) 4 and the station (# n + 1) 5. The means 14 can be designed here, for example, in order to amplify and / or shape the information signals (λi, ..., λ _N ), in particular to stretch and / or compress them. In both variants, the processing or the

Rekonstruieren der Signale (λi, ... , λ_N) unter Verwendung von mathematischen Algorithmen erfolgen.Reconstruct the signals (λi, ..., λ _N ) using mathematical algorithms.

In zukünftigen Übertragungssystemen sollen höhere Datenraten, insbesondere von > 40 Gbit/s, eingesetzt werden, bei denen die Dispersion eine größere Rolle spielt als bei der bisher verwendeten Datenrate von 10 Gbit/s. Denn bei einer Übertragungsrate von 100 Gbit/s belegt ein Bit 10 ps . Jedoch kann die Dispersion zu einer Aufweitung von bis zu 50 ps pro Bit führen. Ein beeinträchtigtes Signal (λi, ... , λ_N) führt auf der Empfangsseite zu Detektionsfehlern der übertragenen Bitmuster. Diese werden als Bit-Error-Rates spezifiziert. Die genaue Kenntnis der Dispersion kann dazu genutzt werden die Signalqualität so zu verbessern, dass die geforderte Bit Error Rate eingehalten werden kann. Die Dispersion der Faser 1 kann sich auch im laufenden Betrieb, zum Beispiel durch eine Veränderung der Temperatur, ändern. Daher kann das vorstehend skizzierte System, vorzugsweise auch zur permanenten oder quasi-kontinuierlichen Dispersionsmessung, einen entscheidenden Betrag zu Realisierung von optischen Übertragungssystemen mit Datenraten > 40 Gbit/s leisten. Solche Systeme mit 40 und 100 Gbit/s sind derzeit in der Erprobung.In future transmission systems, higher data rates, in particular of> 40 Gbit / s, are to be used in which the dispersion plays a greater role than at the previously used data rate of 10 Gbit / s. Because with a transmission rate of 100 Gbit / s a bit occupies 10 ps. However, the dispersion can result in an expansion of up to 50 ps per bit. An impaired signal (λi, ..., λ _N ) results in detection errors of the transmitted bit patterns on the receiving side. These are specified as bit error rates. The exact knowledge of the dispersion can be used to improve the signal quality so that the required bit error rate can be maintained. The dispersion of the fiber 1 can also change during operation, for example as a result of a change in the temperature. Therefore, the system outlined above, preferably also for permanent or quasi-continuous dispersion measurement, can make a decisive contribution to the realization of optical transmission systems with data rates of> 40 Gbit / s. Such systems with 40 and 100 Gbit / s are currently in the testing.

Figur 2 zeigt schematisch die Vermessung der Dispersion in mehreren Fasern 1 eines Faserbündels 2. Der prinzipielle Aufbau entspricht im wesentlichen dem in Figur 1 dargestellten Aufbau. Die Weiche 9 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Im Unterschied zu Figur 1, in der nur eine Faser 1 gezeigt ist, wird das Messsignal (λ_Mess) bzw. werden die Messsignale (λ_Messi) und (λ_meSs2) der Faser 1 bzw. den Fasern 1 über einen optischen Schalter 15 zugeführt. Die Fasern 1 werden einzeln nacheinander vermessen. Ist die Messeinheit 10 mit entsprechenden Merkmalen ausgebildet, können auch mehrere oder sogar alle Fasern 1 parallel bzw. gleichzeitig vermessen werden. Es werden zwei Messungen der Gruppenlaufzeit, vorzugsweise nacheinander, bei unterschiedlichen Wellenlängen desFIG. 2 schematically shows the measurement of the dispersion in a plurality of fibers 1 of a fiber bundle 2. The basic construction essentially corresponds to the construction shown in FIG. The switch 9 is not shown for reasons of clarity. In contrast to FIG. 1, in which only one fiber 1 is shown, the measurement signal (λ _Me ss) or the measurement signals (λ _Me ssi) and (λ _meSs 2) of the fiber 1 and the fibers 1, respectively, become an optical signal Switch 15 is supplied. The fibers 1 are measured one at a time. If the measuring unit 10 is formed with corresponding features, several or even all the fibers 1 can be measured in parallel or simultaneously. There are two measurements of the group delay, preferably successively, at different wavelengths of

Messsignals (λ_Messi) und (λ_Mess2) durchgeführt, zum Beispiel bei λ_MeSsi = 1548 nm und λ_Mβss2 = 1549 nm. Die beiden unterschiedlichen Wellenlängen können aber auch gemeinsam zugeführt werden. Daraus läßt sich direkt die Dispersion, vorzugsweise in ps/nm, der Faser 1, da die Dispersionskurvenform im wesentlichen bekannt ist, berechnen. Sofern die Messeinrichtung 10 entsprechend ausgebildet ist, kann auch eine Messung in mehreren Fasern 1 parallel durchgeführt werden. Sofern zwei oder mehr Wellenlängen eingekoppelt und/oder ausgekoppelt sowie auch reflektiert werden müssen, weisen die Einrichtung 8 und der Reflektor 6 eine größere Bandbreite auf.Measuring signal (λ _Me ssi) and (λ _Me ss2) performed, for example, at λ _MeS si = 1548 nm and λ _Mβ ss2 = 1549 nm. The two different wavelengths can also be supplied together. From this, the dispersion, preferably in ps / nm, of fiber 1, since the dispersion waveform is substantially known, can be directly calculated. If the measuring device 10 is designed accordingly, a measurement in several fibers 1 can be carried out in parallel. If two or more wavelengths have to be coupled in and / or out as well as also reflected, the device 8 and the reflector 6 have a larger bandwidth.

Um Datenraten von 100 GBit/s zu übertragen, ist es erforderlich, die Dispersion der Strecke mit einer Genauigkeit von 1 ps/nm zu kennen. Die Dispersion ändert sich zum Beispiel aufgrund vonIn order to transfer data rates of 100 Gbit / s, it is necessary to know the dispersion of the path with an accuracy of 1 ps / nm. The dispersion changes, for example, due to

Temperaturschwankungen. Da man mit der vorliegenden Erfindung in der Lage ist, die Dispersion kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich zu messen, kann ein grundlegendes Problem der 100 GBit/s- Übertragung in den Griff bekommen werden. Mit dem entwickelten erfindungsgemäßen Messverfahren ist dies möglich, da die Wellenlänge (λ_Mes_s) auf die das Messfrequenz f_Mess aufmoduliert wird, verstimmbar ist oder sein kann und somit zwei Laufzeitmessungen auf verschiedenen Wellenlängen (λ_Messi) (λ_Mess2) mit einem bestimmten Wellenlängenversatz möglich sind. Die Differenz der gemessenen Laufzeiten in Bezug zum Wellenlängenversatz stellt die Dispersion der Übertragungsstrecke dar.Temperature fluctuations. Since the present invention is capable of measuring the dispersion continuously or quasi-continuously, a basic problem of 100 Gbit / s transmission can be overcome. With the developed inventive measuring method, this is possible because the wavelength (λ _Me s _s) to which the measurement frequency f _measurement is modulated, is tunable, or may be, and thus two propagation time measurements at different wavelengths (λ _Me ssi) (λ _Me ss2) with a certain wavelength offset are possible. The difference between the measured transit times in relation to Wavelength offset represents the dispersion of the transmission path.

Figur 3 illustriert schematisch die Phasenmessung und stellt einen Ausschnitt aus Figur 1 dar. DieFIG. 3 schematically illustrates the phase measurement and represents a detail from FIG

Lichtwellenlänge des Messsignals λ_Mess wird zunächst von einem Laser, welcher in der Figur nicht dargestellt ist, bereitgestellt. Sofern das Licht nicht bereits intern durch den Laser mit einer Modulationsfrequenz f_MeSs moduliert ist, wird es durch einen nachgeschalteten Modulator, welcher ebenfalls nicht dargestellt ist, mit einer Modulationsfrequenz fM_ess moduliert. Für eine erste, noch recht grobe, Messung der Laufzeit wird die Modulationsfrequenz fMess an die Länge der Faser 1 oder der Übertragungsstrecke 1 angepasst. Bei einer Länge einer Faser 1 von etwa 100 km liegt die initiale Modulationsfrequenz f_Mess in einem Bereich von etwa 1 kHz. Um mit einer größeren Genauigkeit messen zu können, wird die initiale Modulationsfrequenz f_Messr vorzugsweise in diskreten Schritten, erhöht, insbesondere bis zu einerLight wavelength of the measurement signal λ _Me ss is first provided by a laser, which is not shown in the figure. If the light is not already internally modulated by the laser with a modulation frequency f _MeSs , it is modulated by a downstream modulator, which is also not shown, with a modulation frequency fM _ess . For a first, still quite rough measurement of the transit time, the modulation frequency fMess is adapted to the length of the fiber 1 or the transmission path 1. With a length of a fiber 1 of about 100 km, the initial modulation frequency f _{meas is} in a range of about 1 kHz. In order to be able to measure with greater accuracy, the initial modulation frequency f _{Messr is} preferably increased in discrete steps, in particular up to one

Modulationsfrequenz fMess in einem Bereich von etwa 100 kHz bis zu 6 GHz. Es sind auch höhere Modulationsfrequenzen f_MeSs möglich, was die Genauigkeit der Messung erhöht.Modulation frequency fMess in a range from about 100 kHz to 6 GHz. Higher modulation frequencies are also possible for _MeSs , which increases the accuracy of the measurement.

Das Messsignal (λ_MeSs) wird aufgeteilt und zum einen über die Weiche 9 der Einkoppeleinrichtung 8 zugeführt und zum anderen der Einrichtung 13 zur Messung der Phase zugeführt. Die Zuleitung zur Weiche 9 wird durch die dargestellte Einrichtung 11 zur Transmission Tx oder Sendeeinrichtung 11 illustriert. Dort kann zum Beispiel auch eine Aufbereitung oder Anpassung, wie eine Verstärkung, des MesssignalsThe measurement signal (λ _MeSs ) is divided and fed to the one via the switch 9 of the coupling device 8 and fed to the other of the device 13 for measuring the phase. The supply line to the switch 9 is illustrated by the illustrated device 11 for transmission Tx or transmitting device 11. There, for example, a treatment or adaptation, such as a gain, the measurement signal

(λ_MeSs) erfolgen. Das reflektierte Signal (λ_MesS) wird nach der Auskopplung über der Weiche 9 der Empfangseinheit Rx 12 zugeführt. Dort kann zum Beispiel auch eine Aufbereitung oder Anpassung, wie eine Verstärkung, des reflektierten Messsignals (λ_Mess) erfolgen. Das reflektierte Messsignal (λ_Mess) wird ebenso der Einrichtung 13 zur Messung der Phase zugeführt. Die Messung der Phase kann zum Beispiel über einen Vergleich zwischen gesendetem und reflektiertem Signal mit Hilfe eines Phasenkomparators erfolgen. Über die Laufzeit kann wiederum auf die Dispersion der Faser 1 geschlossen werden. Die vorstehend genannten Komponenten sind vorzugsweise Bestandteil der Messeinheit 10. Eine beispielhafte Ausgestaltung für eine Bestandteil der Messeinheit 10 oder der Einrichtung 13 ist ein sogenannter Netzwerkanalysator 10.(λ _MeS s) take place. The reflected signal (λ _MesS ) is supplied to the receiving unit Rx 12 after decoupling via the switch 9. There, for example, a processing or adaptation, such as a gain, of the reflected measurement signal (λ _measurement ) take place. The reflected measurement signal (λ _measurement ) is also supplied to the means 13 for measuring the phase. The measurement of the phase can be done, for example, via a comparison between transmitted and reflected signal by means of a phase comparator. Over the term can be inferred again on the dispersion of the fiber 1. The above-mentioned components are preferably part of the measuring unit 10. An exemplary embodiment for a component of the measuring unit 10 or the device 13 is a so-called network analyzer 10.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind. Die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. Merkmale einzelner Ausführungsformen und die im allgemeinen Teil der Beschreibung genannten Merkmale können jeweils untereinander als auch miteinander kombiniert werden. It will be apparent to those skilled in the art that the described embodiments are to be understood as exemplary. The invention is not limited to these, but can be varied in many ways without departing from the spirit of the invention. Features of individual embodiments and the features mentioned in the general part of the description can each be combined with each other and with each other.

BezugszeicheπlisteBezugszeicheπliste

1 Faser oder Leitung 2 Faserbündel oder Übertragungsstrecke1 fiber or wire 2 fiber bundles or transmission line

3 Übertragungsstation (# n-1)3 transfer station (# n-1)

4 Übertragungsstation (# n)4 transfer station (# n)

5 Übertragungsstation (# n+1)5 transfer station (# n + 1)

6 Reflektor oder Fiber-Bragg-Grating 7 Verstärker oder EDFA6 Reflector or Fiber Bragg Grating 7 Amplifier or EDFA

8 Einrichtung zum Einkoppeln und/oder Auskoppeln des Messsignals oder ADD/DROP-Multiplexer8 Device for coupling and / or decoupling the measuring signal or ADD / DROP multiplexer

9 Weiche oder Zirkulator9 points or circulator

10 Messeinrichtung oder Messeinheit 11 Einrichtung zur Transmission oder Sendeeinrichtung10 Measuring device or measuring unit 11 Device for transmission or transmitting device

12 Empfangseinrichtung12 receiving device

13 Einrichtung zur Messung der Phase Mittel zum Vergleichen der Signale und/oder zum Bestimmen der Dispersion 14 Mittel zum Kompensieren, insbesondere der Dispersion 15 Optischer Schalter13 means for measuring the phase means for comparing the signals and / or for determining the dispersion 14 means for compensating, in particular the dispersion 15 optical switch

(λi, ... , λ_N) Informationssignal(λi, ..., λ _N ) information signal

(λ_Mess) Messsignal (optisches Signal das mit der Messfrequenz f_Mess moduliert wird)(λ _measurement ) measurement signal (optical signal which is modulated with the _measurement frequency f _measurement )

(λ_Messi) Messsignal mit einer ersten optischen(λ _Mes si) measuring signal with a first optical

Wellenlänge (λ_MeSs2) Messsignal mit einer zweiten zum erstenWavelength (λ _MeSs 2) measuring signal with a second to the first

Messsignal unterschiedlichen optischen WellenlängeMeasuring signal of different optical wavelength

(f_Mess) Modulationsfrequenz des Messsignals(f _Me ss) modulation frequency of the measurement signal

(elektrisches Signals) (electrical signal)

Claims

Patentansprüche : Claims:

1. Verfahren zur Übertragung von Daten in einem optischen Übertragungssystem von einem ersten Ort (4) zu einem zweiten Ort (5), welches wenigstens einen lichterzeugenden Sender, eine Übertragungsstrecke (2) mit zumindest einer Faser (1) und einen Empfänger aufweist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:A method of transmitting data in an optical transmission system from a first location (4) to a second location (5) comprising at least one light generating transmitter, a transmission link (2) having at least one fiber (1) and a receiver the following process steps:

Erzeugen eines Messsignals (λ_Mess) zumindest einer Wellenlänge, die sich von den Wellenlängen einesGenerating a measurement signal (λ _measurement ) of at least one wavelength, which differs from the wavelengths of a

Datensignals (λi, ... , λ_N) , das die zu übertragenden Daten enthält, unterscheidet,Data signal (λi, ..., λ _N ), which contains the data to be transmitted, distinguishes,

Einkoppeln des Messsignals (λ_Mess)in zumindest eine Faser (1) des optischen Übertragungssystems, Bereitstellen eines Reflektors (6) zum wellenlängenselektiven Reflektieren, so dass das MesssignalCoupling of the measurement signal (λ _measurement ) in at least one fiber (1) of the optical transmission system, providing a reflector (6) for wavelength-selective reflection, so that the measurement signal

(λ_Mess) nach dem Durchlaufen eines Abschnitts der Faser (1) reflektiert wird,(λ _Mess ) is reflected after passing through a section of the fiber (1),

Auskoppeln des reflektierten Messsignals (λ_Mess) aus der Faser (1) ,Decoupling the reflected measurement signal (λ _measurement ) from the fiber (1),

Vergleichen von eingekoppeltem Messsignal (λ_MeSs) und ausgekoppeltem reflektierten Messsignal (λ_Mess) und zumindest Bestimmen der Dispersion in der Faser aus dem Vergleich von eingekoppeltem Messsignal (λ_MeSs) und ausgekoppeltem reflektierten Messsignal (λ_MeSs) •Comparison of coupled measurement signal (λ _MeS s) and decoupled reflected measurement signal (λ _Me ss) and at least determination of the dispersion in the fiber from the comparison of coupled measurement signal (λ _MeSs ) and decoupled reflected measurement signal (λ _MeSs )

2. Verfahren nach vorstehendem Anspruch gekennzeichnet durch ein Kompensieren der zumindest aufgrund der Dispersion in der Faser (1) aufgetretenen Veränderung des Datensignals2. Method according to the preceding claim, characterized by compensating for the change in the data signal which has occurred at least as a result of the dispersion in the fiber (1)

(λi, ... , λ_N) unter Berücksichtigung des Vergleichs derart, dass die in dem Datensignal (λi, ... , λ_N) enthaltenen Daten nutzbar sind.(λi, ..., λ _N ) taking into account the comparison such that the data contained in the data signal (λi, ..., λ _N ) can be used.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal (λ_MeSs) _ι zumindest zum erstmaligen Vermessen der Faser (1), mit wenigstens zwei unterschiedlichen Wellenlängen (λ_MeSsi ι λ_MeSs2) bereitgestellt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measuring signal (λ _MeSs ) _ι at least for the first measurement of the fiber (1), with at least two different wavelengths (λ _MeS si ι λ _MeS s2) is provided.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion aus den Laufzeiten der unterschiedlichen4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the dispersion of the maturities of the different

Wellenlängen des Messsignals (λ_Mess) bestimmt wird.Wavelengths of the measurement signal (λ _measurement ) is determined.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des eingekoppelten Messsignals (λ_Mess) mit der5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the phase of the coupled measuring signal (λ _Mess ) with the

Phase des ausgekoppelten Messsignals (λ_Mess) verglichen wird.Phase of the decoupled measurement signal (λ _measurement ) is compared.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit des Messsignals (λ_Mess) iⁿ der Faser (1) bestimmt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transit time of the measurement signal (λ _Mess ) i ^{n of} the fiber (1) is determined.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die initiale Modulationsfrequenz f_Mess an die Randbedingung von l/f_MeSs größer als etwa das doppelte der Laufzeit des Messsignals (λ_MeSs) angepasst ist. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the initial modulation frequency f _{measurement is} adapted to the boundary condition of l / f _MeS s greater than about twice the duration of the measurement signal (λ _MeSs ).

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsfrequenz fM_ess des Messsignals (λ_Mess) zur Erhöhung der Auflösung erhöht wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the modulation frequency fM _es s of the measuring signal (λ _Me ss) is increased to increase the resolution.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsfrequenz f_Mess des Messsignals (λ_Mess) _/ vorzugsweise im laufenden Betrieb, im wesentlichen konstant gehalten wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the modulation frequency f _Mes s of the measurement signal (λ _measurement ) _/ preferably during operation, is kept substantially constant.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Datensignal (λi, ... , λ_N) vor dem Einkoppeln in die Faser (1) des optischen Übertragungssystems derart angepasst wird, so dass eine aufgrund der Übertragung aufgetretene Veränderung des Datensignals (λi, ... , λ_N) im wesentlichen kompensiert wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data signal (λi, ..., λ _N ) before being coupled into the fiber (1) of the optical transmission system is adapted so that a change due to the transmission of the data signal (λi, ..., λ _N ) is substantially compensated.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Datensignal (λi, ... , λ_N) nach der Übertragung über die Faser (1) derart angepasst wird, so dass eine aufgrund der Übertragung aufgetretene Veränderung des Datensignals (λi, ... , λ_N) im wesentlichen kompensiert wird.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data signal (λi, ..., λ _N ) after transmission via the fiber (1) is adjusted so that a change due to the transmission of the data signal (λi, ..., λ _N ) is substantially compensated.

12. System zum Einbau in ein optisches Datenübertragungssystem, welches wenigstens einen lichterzeugenden Sender, eine Übertragungsstrecke mit zumindest einer Faser und einen Empfänger aufweist, zur Kompensation der Dispersion umfassend die folgenden Bestandteile: eine Einrichtung (11) zum Bereitstellen eines Messsignals (λ_Mess) zumindest einer Wellenlänge, die sich von den Wellenlängen eines Datensignals (λi, ... , λ_N) , das die zu übertragenden Daten enthält, unterscheidet, eine Kopplungseinrichtung (8) zum Einkoppeln des12. System for installation in an optical data transmission system, which has at least one light-emitting transmitter, a transmission path with at least one fiber and a receiver, for compensation of the dispersion comprising the following constituents: a device (11) for providing a measuring signal (λ _Mess ) of at least one wavelength, which differs from the wavelengths of a data signal (λi, ..., λ _N ) containing the data to be transmitted, a coupling device (8) for Coupling the

Messsignals (λ_MeSs) in zumindest eine Faser (1) des optischen Übertragungssystems, einen Reflektor (6) zum wellenlängenselektivenMeasuring signal (λ _MeS s) in at least one fiber (1) of the optical transmission system, a reflector (6) for wavelength-selective

Reflektieren, so dass das Messsignal (λ_Mess) nach dem Durchlaufen eines Abschnitts der Faser (1) reflektiert wird, eine Kopplungseinrichtung (8) zum Auskoppeln des reflektierten Messsignals (λ_MeSs) aus der Faser (1), eine Empfangseinrichtung (12) zum Empfangen des ausgekoppelten reflektierten Messsignals (λ_Mess) _t Reflecting, so that the measurement signal (λ _measurement ) is reflected after passing through a portion of the fiber (1), a coupling _device (8) for coupling the reflected measurement signal (λ _MeSs ) from the fiber (1), a receiving _device (12) for Receiving the decoupled reflected measurement signal (λ _measurement ) _t

Mittel (13) zum Vergleichen von eingekoppeltem Messsignal und ausgekoppeltem reflektierten Messsignal (λ_MeSs) und zum Bestimmen der Dispersion in der Faser.Means (13) for comparing coupled measurement signal and coupled reflected measurement signal (λ _MeS s) and for determining the dispersion in the fiber.

13. System nach vorstehendem Anspruch gekennzeichnet durch Mittel (14) zum Kompensieren der zumindest aufgrund der Dispersion in der Faser (1) aufgetretenen Veränderung desA system according to the preceding claim, characterized by means (14) for compensating for the change in the at least one of the dispersion in the fiber (1)

Datensignals (λi, ... , λ_N) unter Berücksichtigung des Vergleichs derart, dass die in dem Datensignal (λi, ... , λ_N) enthaltenen Daten nutzbar sind.Data signal (λi, ..., λ _N ) taking into account the comparison such that the data contained in the data signal (λi, ..., λ _N ) are available.

14. System nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (11) zum Bereitstellen des Messsignals (λ_Messi / λ_mesS2) mit wenigstens zwei unterschiedlichen Wellenlängen ausgebildet ist. 14. System according to the preceding claim, characterized in that the means (11) for providing the measurement signal (λ _Mes si / λ _mesS2 ) is formed with at least two different wavelengths.

15. System nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (6) ein Fiber-Bragg-Grating (6) umfasst.15. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the reflector (6) comprises a fiber Bragg grating (6).

16. System nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (8) zum Einkoppeln des Messsignals16. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the coupling device (8) for coupling the measuring signal

(λ_mess) und die Kopplungseinrichtung (8) zum Auskoppeln des Messsignals (λ_Mess) iⁿ einem Bauteil (8) bereitgestellt sind.(λ _mess ) and the coupling device (8) for decoupling the measurement signal (λ _measurement ) i ⁿ a component (8) are provided.

17. System nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (13) zum Vergleichen ausgebildet ist zum Vergleichen der Phase des eingekoppelten Messsignals (λ_Mess) mit der Phase des ausgekoppelten Messsignals (λ_Mess) •17. System according to one of the preceding claims, characterized in that the means (13) for comparing is designed to compare the phase of the coupled measurement signal (λ _measurement ) with the phase of the decoupled measurement signal (λ _measurement ).

18. System nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (13) zum Vergleichen einen Netzwerkanalysator (10) umfasst.18. System according to one of the preceding claims, characterized in that the means (13) for comparing a network analyzer (10).

19. System nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (14) zum Kompensieren in Strahlrichtung nach der Kopplungseinrichtung (8) zum Einkoppeln und/oder nach der Kopplungseinrichtung (8) zum Auskoppeln angeordnet ist.19. The system according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (14) for compensating in the beam direction after the coupling device (8) for coupling and / or after the coupling device (8) is arranged for decoupling.

20. Optisches Datenübertragungssystem mit wenigstens einem System gemäß einem der vorstehenden Ansprüche. 20. An optical data transmission system with at least one system according to one of the preceding claims.

21. Optisches Datenübertragungssystem nach vorstehendem Anspruch gekennzeichnet durch zumindest ein System in einer Übertragungsstation (3, 4, 5) . 21. An optical data transmission system according to the preceding claim characterized by at least one system in a transmission station (3, 4, 5).