專利名稱：用于優(yōu)化通過二進位的數(shù)據(jù)信號調(diào)制光學傳輸信號的方法和裝置的制作方法
在光學傳輸系統(tǒng)中使用10G位/秒的數(shù)據(jù)傳輸率以及多個馬赫十進位調(diào)制器(MZI-馬赫-十進位-干涉儀)，在這種高數(shù)據(jù)傳輸率的情況下在現(xiàn)有技術下激光器的直接調(diào)制對于通過電子吸收調(diào)制的調(diào)制是有利的。MZI調(diào)制在一般情況下除了調(diào)制信號還需要一個偏置電壓用于與調(diào)整工作點，以滿足對稱的輸出電壓和以此的接收信號對稱的視覺形狀。這個工作點從這個值的偏差導致光學發(fā)送信號的失真，并且以此導致較大的錯誤率或者降低的達到值。與所有的干涉儀裝置類似，該裝置對最小的光學路徑長度改變是極其敏感的，在多數(shù)可提供使用的調(diào)制器的情況下隨著環(huán)境條件的改變該工作點也改變。
一個MZI調(diào)制器例如公開在“對于外部調(diào)制器的設計師指南”，UTP，1289藍山大街，花區(qū)，康涅狄格，第4-6頁。在調(diào)制器的全部輸出控制中，工作點的改變導致過控制，以此在導通之后從截止的過渡，從“0”到“1”，盡管增強的控制信號，該光學功率從開始的上升重新下降。一個發(fā)送的“1位”在過控制時在升高的1-側的范圍得到提高，這表示較高的頻率結構，頻譜功率的一部分位于較高的頻率，尤其是位于數(shù)據(jù)信號或者數(shù)據(jù)傳輸率的雙倍的基頻。
本發(fā)明的任務是給出一個方法，該方法能夠優(yōu)化光學傳輸信號的形狀。另外給出一個合適的裝置。
該任務是通過按照權利要求1的方法解決的。用于實現(xiàn)該方法的裝置是在獨立權利要求9中給出的。
本發(fā)明的有利改進是在從屬權利要求中給出的。
該方法在調(diào)制器的過控制時利用了所出現(xiàn)的效果用于調(diào)節(jié)工作點。在此有利的是將工作點調(diào)節(jié)與調(diào)制信號的調(diào)節(jié)相結合。所有主要的參數(shù)通過調(diào)節(jié)保持恒定。
有利的，在接收側得到調(diào)節(jié)標準并且通過業(yè)務信道傳輸。以此方式能夠通過傳輸路段激起的失真部分得到補償。
本發(fā)明借助于一個實施例進行詳細的解釋。


圖1示出了按照本發(fā)明的裝置的原理圖，
圖2示出了調(diào)節(jié)電壓的曲線，和圖3示出了按照本發(fā)明的裝置的變型。
在圖1中示出的裝置含有一個馬赫-十進位-調(diào)制器(MZI)4，其從激光器3得到一個光學信號OS。該調(diào)制器4通過一個數(shù)據(jù)信號DS進行調(diào)制，該信號從一個數(shù)據(jù)源通過可調(diào)節(jié)的放大器2作為調(diào)制信號UDAT傳輸。該調(diào)制的光學傳輸信號OSM被發(fā)送。通過一個光學的分割器5將該信號的小部分通過連接在之后的放大器7傳導到一個光電變換器6并且被解調(diào)。如此得到的電子數(shù)據(jù)信號DS1主要包含調(diào)制信號UDAT或者數(shù)據(jù)信號DS。該數(shù)據(jù)信號DS通過一個放大器7傳輸?shù)絻蓚€濾波器，即帶通濾波器8和10。第一個帶通濾波器8對數(shù)據(jù)信號DS1的基波GW進行濾波，也就是說，它的通過頻率是一半的比特率。一個低通濾波的01-比特序列主要得到一個具有一半數(shù)據(jù)傳輸率的頻率的正弦電壓(代替NRZ數(shù)據(jù)信號也能夠使用導出的數(shù)據(jù)信號)。該第一帶通濾波器8的輸出電壓直接或者通過一個測量變換器9，例如一個整流器或者功率測量器，作為調(diào)節(jié)信號UR1傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)裝置12。在該實施例中含有第二個帶通濾波器10，其被調(diào)節(jié)到一個上位波OW，有利的是第一個。另外它的輸出電壓直接或者通過第二個測量變換器11作為另外的調(diào)節(jié)信號UR2傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)裝置12。也能夠含有另外的帶通濾波器用于濾波另外的上位波，它的輸出電壓能夠被合并。該調(diào)節(jié)裝置通過一個調(diào)節(jié)器17提供一個控制信號UBIAS，該信號確定調(diào)節(jié)器4的工作點。
如已經(jīng)解釋的，該第一帶通濾波器BP1對基波GW進行濾波。從工作點或者過控制的偏差通過較大的調(diào)制信號產(chǎn)生基波(正弦信號)幅度的減小，因為基于然后存在的上位波，該頻譜分量調(diào)諧該基波。相應的這也適用于從正弦信號得到的調(diào)節(jié)信號UR1。相反這個過程也適合于上位波。它的幅度以及以此的調(diào)節(jié)信號UR2，...的幅度在過控制時是升高的。
在附圖2的圖中示出了功率P與基波GW以及第一上位波OW和調(diào)制器的工作點之間的關系。基波的功率(幅度)的一個明顯的優(yōu)化位于理想的工作點的范圍。上位波的幅度在此含有與工作點強烈相關的最小值，該最小值尤其適合于優(yōu)化工作點。特別有利的是兩個調(diào)節(jié)信號UR1和UR2的組合用于工作點的調(diào)節(jié)，例如通過相加，其中這些信號的之一被反相，因為這能夠?qū)е抡{(diào)節(jié)特征曲線的陡峭的延伸。在圖2中表示了用于工作點控制信號(偏壓)的主值。該優(yōu)化值大約位于4.8V。
能夠同時使用該調(diào)節(jié)裝置，以將從數(shù)據(jù)源導出的數(shù)據(jù)信號DS通過放大器2的控制借助于另外的控制信號UMOD轉(zhuǎn)換為優(yōu)化的調(diào)制信號UDAT，該調(diào)制信號UDAT導致具有最大幅值和最小表面波分量的傳輸信號。為了最大化調(diào)制信號UDAT，為了調(diào)節(jié)而使用的基波是足夠的。
在調(diào)節(jié)過程中，由調(diào)節(jié)裝置試驗性的控制信號UBIAS和UMOD在兩個方向上促使達到各自的優(yōu)化調(diào)節(jié)。工作點UBIAS(控制信號/偏壓)和調(diào)制信號UDAT能夠例如替換地調(diào)節(jié)。同樣通過調(diào)制信號的工作點或者幅度的擺動(通過擺動電壓UW1，UW2的較小值的周期改變)能夠得出調(diào)節(jié)偏差的符號，并且根據(jù)同步(lock-in)原則實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
自然地，也能夠另外實現(xiàn)激光器信號OS的幅度以及因此的傳輸信號OSM的調(diào)節(jié)。
在附圖3中表示了一個變型，其中調(diào)節(jié)信號UR1，UR2在傳輸路段(接收級)OEM的端部被導出。該調(diào)節(jié)在此能夠注意到功率特性。接收信號OEM的解調(diào)在接收裝置20中實現(xiàn)。該解調(diào)的數(shù)據(jù)信號DS1重新通過濾波器8、10進行處理并且通過測量轉(zhuǎn)換器9、11轉(zhuǎn)換成調(diào)節(jié)信號UR1、UR2，其在將調(diào)節(jié)信號反相之后通過反相的放大器13在加法器16中組合成預得到的調(diào)節(jié)信號UR。
該調(diào)節(jié)裝置12能夠在接收或者發(fā)送側設置。在此實施例中，該組合的調(diào)節(jié)信號UR通過用于發(fā)送側設置的調(diào)節(jié)裝置12的業(yè)務信道22進行傳輸，以優(yōu)化調(diào)制信號的工作點和/或幅度。
權利要求
1.通過二進位的數(shù)據(jù)信號(DS)進行光學信號(OS)的幅度調(diào)制的方法，其中這個用于產(chǎn)生傳輸信號(OSM)的信號被傳導到一個調(diào)制器(4)，它的工作點(UBIAS)是可以調(diào)節(jié)的，其特征在于，從傳輸信號(OSM)分出的測量信號(MS)或者傳輸信號(OSM)被解調(diào)并且轉(zhuǎn)換成所得到的數(shù)據(jù)信號(DS1)，基波(GW)是由所得到的數(shù)據(jù)信號(DS1)進行濾波得出的，和由此得出的調(diào)節(jié)信號(UR1)如此調(diào)節(jié)調(diào)制器(4)的工作點(UBIAS)，基波(GW)達到了最大的幅度或者最大的功率。
2.通過二進位的數(shù)據(jù)信號(DS)進行光學信號(OS)的幅度調(diào)制的方法，該數(shù)據(jù)信號被傳導到一個調(diào)制器(4)用于產(chǎn)生一個傳輸信號(OSM)，它的工作點(UBIAS)是可調(diào)節(jié)的，其特征在于，從傳輸信號(OSM)分出的測量信號(MS)或者傳輸信號(OSM)被解調(diào)并且轉(zhuǎn)換成所得到的數(shù)據(jù)信號(DS1)，至少一個上位波(OW)是由所得到的數(shù)據(jù)信號(DS1)進行濾波得出的，和由此得出的調(diào)節(jié)信號(UR2)如此調(diào)節(jié)調(diào)制器(4)的工作點(UBIAS)，上位波(OW)達到了最小的幅度或者最小的功率。
3.按照權利要求1或者2的方法，其特征在于，基波(GW)以及至少一表面波(OW)被選擇并且應用由此得出的調(diào)節(jié)信號(UR1，UR2)用于優(yōu)化調(diào)節(jié)工作點(UBIAS)。
4.按照上述的權利要求之一的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)信號(DS)轉(zhuǎn)換成一個調(diào)制信號(UDAT)，該信號傳輸?shù)秸{(diào)制器(4)，并且調(diào)制信號(UDAT)的幅度被調(diào)節(jié)到一個值，其中該基波(GW)或者由基波(GW)和反相的上位波(OW)構成的調(diào)節(jié)信號(UR)達到最大值。
5.按照上述的權利要求之一的方法，其特征在于，工作點(UBIAS)或者調(diào)制信號(UMOD)的幅度被改變，直到基波達到一個最大值或者基波(GW)達到最大值并且同時上位波(OW)達到最小值。
6.按照權利要求5的方法，其特征在于，交替地，該工作點(UBIAS)和調(diào)制信號(UDAT)被優(yōu)化地調(diào)節(jié)。
7.按照上述的權利要求之一的方法，其特征在于，工作點控制信號(UBIAS)和調(diào)制信號(UDAT)的幅度被優(yōu)化，其中這些信號被擺動并且分別按照同步原則實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
8.按照上述的權利要求之一的方法，其特征在于，所返回的數(shù)據(jù)信號(DS1)是通過光學接收信號(OEM)的解調(diào)產(chǎn)生的，由此信號導出調(diào)節(jié)信號(UR1，UR2)，并且調(diào)節(jié)信號或者被傳輸?shù)桨l(fā)送側設置的調(diào)節(jié)裝置(12)，從該調(diào)節(jié)裝置該控制信號(UBIAS，UDAT)通過一個業(yè)務信道(22)被傳輸?shù)秸{(diào)制器(4)，或者調(diào)節(jié)信號被傳輸?shù)浇邮諅仍O置的調(diào)節(jié)裝置，該裝置通過一個業(yè)務信道(22)控制調(diào)制器(4)。
9.通過一個二進位的數(shù)據(jù)信號(DS)用于幅度調(diào)制一個光學信號(OS)的裝置，該裝置包括一個具有可調(diào)節(jié)的工作點的調(diào)制器(4)，在調(diào)制器的輸出端得到一個調(diào)制的傳輸信號(OSM)，其特征在于，含有一個調(diào)節(jié)回路，其主要含有一個解調(diào)器(6)，傳輸信號(OSM)或者與該傳輸信號(OSM)相應的測量信號(MS)被傳導到該解調(diào)器，以由此反饋得到電子數(shù)據(jù)信號(DS1)，一個濾波器(BP1)，其選擇反饋得到的數(shù)據(jù)信號(DS1)的基波(GW)，和/或至少一個第二濾波器(BP2)，其至少選擇反饋得到的數(shù)據(jù)信號(DS1)的一個上位波(OW)，至少一個測量變換器(9，11)，以從濾波器(BP1，BP2)的輸出信號得到一個調(diào)節(jié)信號(UR1，UR2)，一個調(diào)節(jié)裝置(12)，調(diào)節(jié)信號或者多個調(diào)節(jié)信號(UR1，UR2)被傳導到該裝置，并且如此調(diào)節(jié)調(diào)制器(4)的工作點(UBIAS)，即-基波的幅度或者功率含有一個最大值-或者至少一個上位波的幅度含有一個最小值，-或者基波(GW)的幅度含有一個最大值并且至少一個上位波(OW)的幅度含有一個最小值。
10.按照權利要求9的裝置，其特征在于，含有一個可調(diào)節(jié)的放大器(2)，其將數(shù)據(jù)信號(DS)轉(zhuǎn)換成一個調(diào)制信號(UDAT)，并且調(diào)制信號(UDAT)被調(diào)節(jié)到一個最大值，其中或者基波(GW)的幅度含有一個最大值，或者基波(GW)的幅度含有一個最大值并且至少一個上位波(OW)的幅度含有一個最小值。
11. 按照權利要求9或者10的裝置，其特征在于，功率測量器作為測量變換器(9，11)連接在濾波器(BP1，BP2)的后面。
全文摘要
用于優(yōu)化調(diào)節(jié)工作點(U
文檔編號H04B10/50GK1387709SQ00815368
公開日2002年12月25日 申請日期2000年11月3日 優(yōu)先權日1999年11月5日
發(fā)明者E·戈特瓦爾德, C·格林格納 申請人:西門子公司