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DE20205220U1 - Kompensator für Polarisationsmodendispersion - Google Patents

Kompensator für Polarisationsmodendispersion

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Publication number
DE20205220U1
DE20205220U1 DE20205220U DE20205220U DE20205220U1 DE 20205220 U1 DE20205220 U1 DE 20205220U1 DE 20205220 U DE20205220 U DE 20205220U DE 20205220 U DE20205220 U DE 20205220U DE 20205220 U1 DE20205220 U1 DE 20205220U1
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DE
Germany
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polarization
pmd compensator
compensator according
pmd
delay lines
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DE20205220U
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Deutsche Telekom AG
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Deutsche Telekom AG
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Publication date
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Publication of DE20205220U1 publication Critical patent/DE20205220U1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2569Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to polarisation mode dispersion [PMD]

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

OITK 0486DEG Deutsche Telekom AG
Kompensator für Polarisationsmodendispersion
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Kompensator für Polarisationsmodendispersion, insbesondere einen mehrstufigen Kompensator für Polarisationsmodendispersion.
Optische Signale unterliegen insbesondere bei der Übertragung mittels Glasfasern verschiedenen linearen und nichtlinearen Effekten, welche die Signalform und damit die erreichbare Signalqualität auf der Empfängerseite negativ beeinflussen. Solche signalverzerrenden Effekte wirken sich insbesondere bei optischen Telekommunikationssystemen mit extrem hohen Übertragungsraten, wie etwa Signalstrecken mit lOGbit/s oder noch höherer Übertragungskapazität negativ auf die Signalform aus. Dies führt allgemein zu einer Reduktion der Augenöffnung und damit ein Absinken des Signal/Rausch-Verhältnisses, was andererseits einen Anstieg der Bitfehlerraten bei der Übertragung nach sich zieht. Daher wird ein erheblicher apparativer Aufwand dazu verwendet, auftretende Signalverzerrungen zu kompensieren.
Unter anderem treten Signalverzerrungen durch Polarisationsmodendispersion (PMD) auf. Diese wird insbesondere durch Doppelbrechung in den an der Signalübertragung beteiligten optischen Komponenten induziert. Darüber hinaus unterliegt die PMD auch zeitlich variierenden äußeren Einflüssen. Ein Hauptbeitrag zur PMD entsteht durch induzierte Doppelbrechung der Glasfasern aufgrund von auf die Faser einwirkenden Spannungen. Diese
Spannungen unterliegen äußeren Einflüssen, wie etwa der Temperatur. Um die Übertragungsgüte sicherzustellen ist daher ein adaptiver PMD-Kompensator notwendig.
Um den durch PMD erzeugten Güteabfall optischer Übertragungssysteme zu kompensieren, sind verschiedene optische und elektrische PMD-Kompensatoren vorgeschlagen worden. Diese basieren jedoch auf einer Kompensation in erster Ordnung. In der Regel ist aber die Kompensation von der Wellenlänge abhängig. Daher funktioniert eine PMD-Kompensation mit bekannten Kompensatoren nur für einen begrenzten Wellenlängenbereich. Insbesondere wird bei optischen Datenübertragungsstrecken höchster Übertragungsraten eine breitbandige Übertragung mit Wellenlängenmultiplexing realisiert. Eine PMD-Kompensation erster Ordnung kann hier aufgrund des breiten Frequenzspektrums der optischen Signale nur ungenügend funktionieren.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen PMD-Kompensator bereitzustellen, welcher eine verbesserte Kompensation der PMD insbesondere für einen breiten Wellenlängenbereich ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen PMD-Kompensator gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche.
Dementsprechend umfaßt ein erfindungsgemäßer PMD-Kompensator zur Kompensation der PMD einer optischen Übertragungsstelle zumindest zwei Polarisationssteiler und zumindest zwei einstellbare optische Verzögerungsstrecken, die jeweils zwei Lichtstrahlen mit zueinander orthogonalen Polarisationszuständen relativ zueinander verzögern und wobei die optischen Verzögerungsstrecken und Polarisationssteller abwechselnd zueinander angeordnet sind.
Als Polarisationssteller wird dabei im folgenden eine Einrichtung verstanden, die einen beliebigen, allgemein elliptisch polarisierten Polarisationszustand eines Lichtsignals in einen beliebigen anderen, allgemein elliptisch polarisierten Polarisationszustand transformieren kann.
Diese Anordnung erlaubt eine zumindest teilweise Kompensation der PMD in höherer Ordnung. Dadurch läßt sich eine weitgehende PMD-Kompensation innerhalb einer gewissen Bandbreite erreichen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Polarisationssteller und die optischen Verzögerungsstrecken so angeordnet, daß entlang der Lichtausbreitungsrichtung Licht zuerst durch einen Polarisationssteller geführt wird.
Insbesondere läßt sich ein guter Kompromiß aus der Güte der PMD-Kompensation und des apparativen Aufwands erreichen, wenn der PMD-Kompensator zwei Polarisationssteller und zwei optische Verzögerungsstrecken umfaßt. Ein solcher zweistufiger Kompensator ist im Gegensatz zu bekannten, einstufigen Kompensatoren in der Lage, die differentielle Verzögerung der Gruppengeschwindigkeit und die Drehung des Polarisationszustands weitgehend innerhalb eines Frequenzintervalls zu kompensieren.
Vorteilhaft weist wenigstens eine der optischen Verzögerungsstrecken zumindest einen Strahlteiler auf. Mit dem Strahlteiler läßt sich das Licht in zwei Teilstrahlen mit zueinander orthogonalen Polarisationszuständen aufspalten. Die Komponenten können dann anschließend unabhängig voneinander hinsichtlich ihrer relativen Verzögerung und/oder ihres Polarisationszustandes beeinflußt werden. Ebenso ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine der optischen Verzögerungsstrecken zumindest einen Strahlkombinierer aufweist. Dadurch lassen sich beispielsweise Komponenten
eines aufgespaltenen optischen Signals wieder zusammenführen und etwa über eine optische Faser weitertransportieren.
Um eine Anpassung an eine sich beispielsweise infolge äußerer Einflüsse ändernde PMD zu erreichen ist es günstig, wenn der Kompensator eine Einrichtung zum Einstellen wenigstens einer der optischen Verzögerungsstrecken unter Ansprechen auf ein erstes Einstellsignal umfaßt.
Ebenso ist es günstig, wenn der Kompensator eine Einrichtung zum Einstellen wenigstens einer der Polarisationssteller unter Ansprechen auf ein entsprechendes zweites Einstellsignal aufweist, so daß der PMD-Kompensator an sich ändernde Polarisationszustände der optischen Signale angepaßt werden kann.
Die Einstellsignale für die Polarisationssteller und/oder die Verzögerungsstrecken können dabei beispielsweise von einer geeigneten Elektronik oder einem Rechner bereitgestellt werden.
In einfacher Weise läßt sich der Polarisationszustand eines optischen Signals beeinflussen, wenn einer der Polarisationssteller zumindest ein Viertelwellenanpassungsglied aufweist. Eine Änderung des Polarisationszustandes kann auch durch ein Halbwellenanpassungsglied erreicht werden.
Vorteilhaft kann dabei wenigstens einer der Polarisationssteller zwei Viertelwellenanpassungsglieder und ein Halbwellenanpassungsglied aufweisen.
Insbesondere kann jeder beliebig elliptisch polarisierte Zustand eines optischen Signals in jeden anderen beliebig elliptisch polarisierten Zustand überführt werden, wenn das Halbwellenanpassungsglied in Lichtausbreitungsrichtung zwischen den zwei Viertelwellenanpassungsgliedern angeordnet
ist. Beispielsweise können dazu die Viertelwellenanpassungsglxeder Viertelwellenplättchen umfassen. Die Halbwellenanpassungsglieder können ebenso Halbwellenplättchen umfassen. Halb- und Viertelwellenplättchen lassen sich in einfacher Weise aus doppelbrechenden Materialien, wie etwa Glimmerplättchen herstellen.
Besonders vorteilhaft kann auch wenigstens einer der zumindest zwei Polarisationssteller nach dem Lefevre-Prinzip aufgebaut sein. Dieser Regler nutzt den photoelastischen Effekt in einer optischen Faser aus, so daß ein solcher Regler in eine optische Faserstrecke integriert werden kann, ohne daß das optische Signal aus der Faser ausgekoppelt und nach der Manipulation des Polarisationszustandes wieder in eine weitere Faser eingekoppelt werden muß. Auf diese Weise lassen sich Ein- und Auskopplungsverluste vermeiden.
Die von dem PMD-Kompensator zu kompensierende PMD wird im allgemeinen als reduzierter (dreikomponentiger) Stokes-Vektor &OHgr;(&ohgr;) beschrieben:
(1)
Dabei bezeichnet &ohgr; die Abweichung der Kreisfrequenz des optischen Signals von einer Trägerfrequenz &ohgr;0. &Dgr;&tgr; ist die differentielle Gruppenverzögerung (DGD) des optische Wellenleiters und q bezeichnet einen Einheits-Stokesvektor, welcher in Richtung der schnelleren prinzipalen Polarisationskomponente zeigt. Dabei sind sowohl &Dgr;&tgr;,als auch die Richtung des Einheits-Stokesvektors im allgemeinen frequenzabhängig.
Die prinzipalen Polarisationszustände (PSP's) kennzeichnen dabei für die optische Faser charakteristische, im
allgemeinen elliptische Polarisationszustände. Optische Signale, welche mit einem der PSP's polarisiert sind, weisen nach dem Durchlaufen der Faser die geringsten Signalverzerrungen auf. Diese beiden Zustände lassen sich als Endpunkte einer Achse durch das Zentrum der Poincare-Kugel darstellen.
Bei steigender Bandbreite der Signalübertragung müssen auch Terme höherer Ordnung der PMD, welche die Frequenzabhängigkeit des Effekts berücksichtigen, in Betracht gezogen werden. Diese Terme ergeben sich aus einer Taylorreihenentwicklung der PMD um die Träger- oder Mittenfrequenz Cub herum:
15 (2)
3&OHgr;(&ohgr;)
dco
-&Igr;&ohgr;&ogr;
((CO-O)0)+.
Der zweite Term dieser Reihenentwicklung charakterisiert dabei die PMD zweiter Ordnung. Diese ist dabei gegeben durch:
, , 9&OHgr; 3&Dgr;&tgr; _ . dg
(3) r- = - tf + &Dgr;&tgr;·-^
&ogr;&ohgr; &ogr;&ohgr; dco
Der erste Term dieser Beziehung, (&thgr;&Dgr;&tgr;/&thgr;&ohgr;)·^ , liegt in einer
Richtung parallel zu &OHgr; und verursacht polarisationsabhängige chromatische Dispersion (PCD), die zu einer wellenlängenabhängigen Änderung der Gruppenverzögerung führt. Dieser Effekt bringt eine Pulsverbreiterung oder Pulskompression bei der Übertragung optischer Signale mit sich.
Der zweite Term, (3^/9&ohgr;)·&Dgr;&tgr; , definiert einen Vektor, der
senkrecht zu &OHgr; liegt. Dieser verursacht eine wellenlängenabhängige Drehung der prinzipalen Poarisationszustände (PSP's) und damit die Depolarisierung des übertragenen Signalspektrums. Dieser Effekt führt zu
einer Verringerung des Polarisationsgrades eines modulierten Signals. Der Absolutwert der Depolarisierung ist durch den Betrag dieses Vektors gegeben und wird üblicherweise in der Einheit ps/GHz=l ps2 angegeben.
5
Die Wirkung eines Kompensators auf den elektrischen Feldvektor Ein eines in den Kompensator eintretenden optischen Signals lassen sich allgemein mit einer Jones-Matrix Jc beschreiben, wobei für den elektrischen Feldvektor
Eout des Feldvektors des ausgehenden optischen Signals gilt: (4) Eout = JcEin.
Die Jones-Matrix Jc des Kompensators ist dabei das Produkt der unitären Jones-Matrizen, welche die optischen Eigenschaften der einzelnen Komponenten des Kompensators beschreiben. Für eine bevorzugte Ausführungsform eines Kompensators, welche zwei Polarisationssteiler und zwei optische Verzögerungsstrecken umfaßt, wobei das Licht zuerst einen Polarisationssteiler und danach jeweils abwechselnd einen eine optische Verzögerungsstrecke und einen Polarisationssteller durchquert, folgt somit für deren Jones-Matrix Je :
(5) Jc=JDL2*JPc2*Jdu*Jpci-
Dabei bezeichnen JPC1 und JPC1 die Jones-Matrizen des ersten und zweiten Polarisationsstellers und JDLl, beziehungsweise JDL1 die Jones-Matrizen der ersten und zweiten optischen Verzögerungsstrecke.
Für die Jones-Matrizen gilt:
und
f cos(e)exp(i0) sin(0)exp(i>) ^
PC [-sin(ö)exp(-i>) cos(ö)exp(-i0)J"
Mit Ax1 2 werden dabei die von den optischen Verzögerungsstrecken verursachten zeitlichen Verzögerungen bezeichnet.
Um die günstigste Einstellung der Polarisationssteller und Verzögerungsstrecken zur Kompensation einer gegebenen PMD zu ermitteln, ist es günstig zunächst die optischen Eigenschaften des ersten Polarisationsstellers des Kompensators zu vernachlässigen, da der erste Polarisationssteller lediglich eine frequenzunabhängige Koordinatentransformation der Polarisationszustände bewirkt. Die Anordung aus den verbleibenden Elementen wird entsprechend durch eine Jones Matrix
(8) J = JDL2*Jpc2*JDLi
beschrieben.
Eine Eigenwertanalyse der Jones-Matrix / ergibt eine frequenzunabhängige differentielle Gruppenverzögerung
(9) tc = ^t1 2 +T2 2
Für den Stokes-Vektor des in den Kompensator eintretenden Lichts mit dem schnellen prinzipalen Polarisationszustandes der zu kompensierenden Übertragungsstrecke, beziehungsweise des Eingangs-PSP ergibt sich:
♦ ·
(10) S1n+ =
— Mtanö
I
--cote)
2I "
r cos(0 - &psgr; + At1
rsin
in(0-
wobei für die Parameter u und r gilt:
&Dgr;&tgr;, -&Dgr;&tgr;, + &Dgr;&tgr;,.
(11) u = — l- l -, und
At1 + &Dgr;&tgr;2 - At,,
(12) r =
At2
AtT
Der durch (10) beschriebene Stokes-Vektor beschreibt eine frequenzunabhängige Rotation des Eingangs-PSP um die 5/-Achse mit Radius r gemäß Gleichung (12).
Die Rotationsrate k der PSP's in der S^Sj-Ebene ist dabei gegeben durch:
(13) k =
Die Position der PSP's bei der Trägerfrequenz, beziehungsweise Mittenfrequenz kann durch die Winkeldifferenz &phgr;-&psgr; variiert werden.
Um den Kompensator möglichst optimal an die momentane PMD anzupassen, kann daher beispielsweise zunächst die erste optische Verzögerungsstrecke an die Rotationsrate der PSP's angepaßt werden. Die frequenzunabhängige DGD des Kompensators, Atc , kann außerdem an die DGD der optischen Übertragungsstrecke an der Träger- oder Mittenfrequenz der optischen Signale angepaßt werden. Der erste Polarisationssteller muß dann noch so eingestellt werden, daß
&iacgr;&ogr;
die in Gleichung (10) beschriebenen Kreisbahn und die Trajektorie der frequenzabhängigen PSP's der optischen Faser zueinander ausgerichtet werden und bestmöglich auf der Poincare-Kugel aufeinander zu liegen kommen oder einander angenähert werden.
Mit einer Kombination der Gleichungen (9) und (12) können bei Kenntnis des Radius r dann die Größen &Dgr;&tgr;2 und 0 bestimmt werden. Der Radius kann aus einer Anpassung einer Kreisbahn an eine gemessene Trajektorie der frequenzabhängigen PSP's, beziehungsweise einen Bereich dieser Trajektorie, bevorzugt um die Trägerfrequenz herum gewonnen werden.
Vorteilhaft kann der Kompensator außerdem eine Einrichtung zum Berechnen der Einstellungsparameter der Polarisationssteiler und optischen Verzögerungsstrecken aufweisen. Diese kann die Berechnung der Einstellungsparameter der optischen Elemente beispielsweise nach der oben skizzierten Vorgehensweise vornehmen.
Als Grundlage zur Berechnung können Parameter vorgegeben sein. Diese Parameter können beispielsweise von geeigneten Vorrichtungen gemessen und an die Einrichtung zum Berechnen übergeben werden. Weist der PMD-Kompensator zusätzlich noch Einrichtungen zum Einstellen der optische Elemente auf, kann auf diese Weise eine vollautomatische Einstellung des PMD-Kompensators eingerichtet werden.
Die für die Berechnung der Einstellungsparameter relevanten Größen, beziehungsweise Parameter können beispielshalber eine Vielzahl von PSP's der optischen Übertragungsstrecke zu jeweils verschiedenen Frequenzen umfassen. Aus diesen läßt sich dann eine Rotationsrate gemäß Gleichung (13) ermitteln. Daraus folgt für die Ausführungsform mit zwei Polarisationsstellern und zwei Verzögerungsstrecken unmittelbar der Wert At1 und damit die Einstellung der ersten
Verzögerungsstrecke. Weiterhin kann dann eine Kreisbahn auf der Poincare-Kugel an die gemessenen PSP's angefittet und deren Radius r bestimmt werden, woraus sich aus den Gleichungen (9) und (12) die Werte für &Dgr;&tgr;2 und xc ergeben. 5
Die Polarisationssteiler werden dann so eingestellt, daß die mit Gleichung (10) beschriebene Kreisbahn der PSP's des Kompensators möglichst gut der Trajektorie der gemessenen PSP's der optischen Übertragungsstrecke angepaßt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen PMD-Kompensators,
Fig. 2 eine Ausführungsform einer optischen
Verzögerungsstrecke,
Fig. 3 und
Fig. 4 zwei Diagramme der Eye-Opening Penalty als Funktion der differentiellen Gruppenverzögerung für zwei verschiedene
Eingangs-Polarisationszustände.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen PMD-Kompensators 1. Der PMD-Kompensator 1 umfaßt in dieser Ausführungsform zwei Polarisationssteller 3 und 4, sowie zwei optische Verzögerungsstrecken 5 und 6. Der PMD-Kompensator wird an eine optische Signalübertragungsleitung 2 angeschlossen. Die optischen Verzögerungsstrecken 5 und 6 und die Polarisationssteiler 3 und 4 sind abwechselnd zueinander
• t ·
angeordnet, so daß in dieser Ausführungsform das Licht abwechselnd einen Polarisationssteiler und eine optische Verzögerungsstrecke durchläuft. Das von der optischen Übertragungsleitung 2 kommende Licht durchläuft in dieser Anordnung dabei zunächst den Polarisationssteller 3.
Nach dem Durchlaufen der Komponenten 3 bis 8 des PMD-Kompensators wird das Licht anschließend für die Weiterbeförderung der optischen Signale in eine weitere optische Faser, beziehungsweise Übertragungsleitung 8 eingekoppelt.
Die Polarisationssteller 3, 4 und die Verzögerungsstrecken 5, 6 sind über Verbindungen 12, 14,16 und 18 an eine Einrichtung 2 0 zum Einstellen der optischen Komponenten 3, 4, 5, 6 des Kompensators 1 angeschlossen. Diese kann beispielsweise für mechanisch einstellbare Verzögerungsstrecken und Polarisationssteller eine Schrittmotorsteuerung umfassen.
Die Einrichtung 20 wird ihrerseits von einem Rechner 22 gesteuert, der auch als Einrichtung zum Berechnen der Einstellungen dient und entsprechende Einstellsignale an die Einrichtung 2 0 übergibt. Die Größen für die Berechnung der Einstellungsparameter werden beispielsweise über eine Verbindung 24 dem Rechner zugeführt. Diese Parameter können etwa eine Vielzahl von prinzipalen Polarisationszuständen der optischen Übertragungsstrecke zu jeweils verschiedenen Frequenzen sein, zu denen vom Rechner wie oben beschrieben die optimalen Einstellungen der Polarisationssteller und Verzögerungsstrecken berechnet werden und die Einrichtung 2 0 entsprechend angesteuert wird.
In Fig. 2 ist eine mögliche Ausführungsform der einstellbaren optischen Verzögerungsstrecken 5, 6 dargestellt. Diese umfassen einen Strahlteiler 50, welcher das einfallende Licht in zwei Teilstrahlen mit zueinander orthogonaler Polarisation aufspaltet. Ein Teilstrahl wird dann über die Spiegel 56, 57,
58, 59 auf einen Strahlkombinierer 60 gelenkt.
Der andere Teilstrahl läuft auf dem Weg zum Strahlkombinierer 60, in welchem die beiden Teilstrahlen wieder überlagert
werden, über die Spiegel 52, 53, 54, 55. Dabei sind die
Spiegel 53 und 54 so angeordnet, daß sie entlang des Pfeils
beweglich gegenüber den Spiegeln 52 und 55 sind. Durch
Bewegung der beiden Spiegel 52 und 52 wird dabei die optische Wegstrecke, entlang welcher der Teilstrahl läuft, relativ zur optischen Wegstrecke des anderen, dazu orthogonal
polarisierten Teilstrahls verzögert. Die Strahlkombinierer 50 und Strahlteiler 60 können beispielsweise Nicol-Prismen sein.
Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei Diagramme der Eye-Opening
Penalty als Funktion der DGD (differentielle
Gruppenverzögerung) für zwei verschiedene Eingangs-Polarisationszustände
(ISOP). Als Eingangs-Polarisationszustände
sind in diesem Zusammenhang die
Polarisationszustände der in die optische Übertragungsstrecke eingegebenen optische Signale zu verstehen. Die Eye-Opening
Penalty wurde jeweils für eine nicht korrigierte Übertragung, eine mit einem einstufigen Kompensator kompensierte und eine mit einem erfindungsgemäßen mehrstufigen Kompensator
kompensierte Übertragung als Funktion der DGD durch
Simulationen ermittelt.
Der für diese Simulationen verwendete mehrstufige Kompensator entspricht der anhand von Fig. 1 skizzierten Ausführungsform mit zwei Polarisationsstellern und zwei Verzögerungsstrecken, sowie einem der Polarisationssteller als erstem Element.
Für die in Fig. 3 gezeigten Messungen wurden optische Signale mit einem ISOP verwendet, welcher in gleichen
Intensitätsanteilen aus den beiden PSP's zusammengesetzt ist. Anhand der Meßwerte wird deutlich, daß sich mittels des
erfindungsgemäßen mehrstufigen PMD-Kompensators eine
• · · * T &ngr;
zusätzliche Reduktion der Eye-Opening Penalty erreichen läßt. Beispielsweise ist bei 90ps DGD die Eye-Opening Penalty um zusätzliche 4 dB gegenüber dem einstufig kompensierten Signal reduziert.
Noch deutlicher wird der Effekt, wenn der ISOP mit einem der PSP's zusammenfällt. Dieser Fall ist in Fig. 4 gezeigt. Ist das Anfangssignal wie einer der PSP's polarisiert, tritt naturgemäß keine PMD in erster Ordnung auf. Dennoch können gemäß Gleichung (3) Terme höherer Ordnung auftreten.
Eine derartige PMD kann von bekannten einstufigen Kompensatoren nicht ausgeglichen werden, da ein Term erster Ordnung fehlt. Dementsprechend zeigen die Meßwerte nach einstufiger Kompensation gegenüber den unkompensierten Signalen keine Reduktion der Eye-Opening Penalty. Demgegenüber ist die Eye-Opening Penalty der mit dem erfindungsgemäßen mehrstufigen PMD-Kompensators entzerrten Signale deutlich verkleinert und zeigt ebenfalls bei 90 ps DGD der optischen Faser eine Reduktion von etwa 4 dB gegenüber der nicht kompensierten oder einstufig kompensierten Signalübertragung.
Anhand der Figuren 3 und 4 wird außerdem deutlich, daß die Signalentzerrung mittels eines erfindungsgemäßen mehrstufigen PMD-Kompensators eine wesentliche Verbesserung bei der Kompensation von PMD-Effekten ermöglicht.

Claims (15)

1. PMD-Kompensator (1) zur Kompensation der Polarisationsmodendispersion einer optischen Übertragungsstrecke (2, 8), umfassend zumindest zwei Polarisationssteller (3, 4) und zumindest zwei einstellbare optische Verzögerungsstrecken (5, 6), die jeweils zwei Lichtstrahlen mit zueinander orthogonalen Polarisationszuständen relativ zueinander verzögern und wobei die optischen Verzögerungsstrecken (5, 6) und Polarisationssteller (3, 4)abwechselnd zueinander angeordnet sind.
2. PMD-Kompensator nach Anspruch 1, wobei die Polarisationssteller (3, 4) und die einstellbaren optischen Verzögerungsstrecken (5, 6) so angeordnet sind, daß entlang der Lichtausbreitungsrichtung Licht zuerst durch einen Polarisationssteller (3) geführt wird.
3. PMD-Kompensator nach Anspruch 1 oder 2, umfassend zwei Polarisationssteller (3, 4) und zwei optische Verzögerungsstrecken (5, 6).
4. PMD-Kompensator nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei zumindest eine der optischen Verzögerungsstrecken (5, 6) zumindest einen Strahlteiler (50) aufweist.
5. PMD-Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest eine der optischen Verzögerungsstrecken (5, 6) zumindest einen Strahlkombinierer (60) aufweist.
6. PMD-Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20) zum Einstellen wenigstens eines der zumindest zwei Polarisationssteller (3, 4) unter Ansprechen auf ein erstes Einstellsignal und/oder zum Einstellen wenigstens einer der einstellbaren optischen Verzögerungsstrecken (5, 6) unter Ansprechen auf ein zweites Einstellsignal.
7. PMD-Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei wenigstens einer der Polarisationssteller (3, 4) zumindest ein Viertelwellenanpassungsglied aufweist.
8. PMD-Kompensator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Viertelwellenanpassungsglied ein Viertelwellenplättchen umfasst.
9. PMD-Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenigstens einer der Polarisationssteller (3, 4) zumindest ein Halbwellenanpassungsglied aufweist.
10. PMD-Kompensator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Halbwellenanpassungsglied ein Halbwellenplättchen umfasst.
11. PMD-Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei wenigstens einer der Polarisationssteller (3, 4) zwei Viertelwellenanpassungsglieder und ein Halbwellenanpassungsglied aufweist.
12. PMD-Kompensator nach Anspruch 11, wobei das Halbwellenanpassungsglied in Lichtausbreitungsrichtung zwischen den zwei Viertelwellenanpassungsgliedern angeordnet ist.
13. PMD-Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei wenigstens einer der Polarisationssteller (3, 4) einen Lefevre-Polarisationssteller umfaßt.
14. PMD-Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiter gekennzeichnet durch eine Einrichtung (22) zum Berechnen der Einstellungsparameter der Polarisationssteller (3, 4) und optischen Verzögerungsstrecken (5, 6).
15. PMD-Kompensator nach Anspruch 14, wobei die Einrichtung (22) zum Berechnen der Einstellungsparameter der Polarisationssteller (3, 4) und Verzögerungsstrecken (5, 6) eine Einrichtung zum Berechnen der Einstellungen unter Vorgabe einer Vielzahl von prinzipalen Polarisationszuständen der optischen Übertragungsstrecke zu jeweils verschiedenen Frequenzen umfaßt.
DE20205220U 2002-04-04 2002-04-04 Kompensator für Polarisationsmodendispersion Expired - Lifetime DE20205220U1 (de)

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DE (1) DE20205220U1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US18266A (en) 1857-09-22 Wrench
WO2002007351A1 (de) 2000-07-17 2002-01-24 Profile Optische Systeme Gmbh Anordnung zur minimierung bzw. kompensation pmd-bedingter verzerrungen in optischen transmissionssystemen und insbesondere transmissionsfasern

Patent Citations (2)

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