专利名称：用于优化通过二进位的数据信号调制光学传输信号的方法和装置的制作方法
在光学传输系统中使用10G位/秒的数据传输率以及多个马赫十进位调制器(MZI-马赫-十进位-干涉仪)，在这种高数据传输率的情况下在现有技术下激光器的直接调制对于通过电子吸收调制的调制是有利的。MZI调制在一般情况下除了调制信号还需要一个偏置电压用于与调整工作点，以满足对称的输出电压和以此的接收信号对称的视觉形状。这个工作点从这个值的偏差导致光学发送信号的失真，并且以此导致较大的错误率或者降低的达到值。与所有的干涉仪装置类似，该装置对最小的光学路径长度改变是极其敏感的，在多数可提供使用的调制器的情况下随着环境条件的改变该工作点也改变。
一个MZI调制器例如公开在“对于外部调制器的设计师指南”，UTP，1289蓝山大街，花区，康涅狄格，第4-6页。在调制器的全部输出控制中，工作点的改变导致过控制，以此在导通之后从截止的过渡，从“0”到“1”，尽管增强的控制信号，该光学功率从开始的上升重新下降。一个发送的“1位”在过控制时在升高的1-侧的范围得到提高，这表示较高的频率结构，频谱功率的一部分位于较高的频率，尤其是位于数据信号或者数据传输率的双倍的基频。
本发明的任务是给出一个方法，该方法能够优化光学传输信号的形状。另外给出一个合适的装置。
该任务是通过按照权利要求1的方法解决的。用于实现该方法的装置是在独立权利要求9中给出的。
本发明的有利改进是在从属权利要求中给出的。
该方法在调制器的过控制时利用了所出现的效果用于调节工作点。在此有利的是将工作点调节与调制信号的调节相结合。所有主要的参数通过调节保持恒定。
有利的，在接收侧得到调节标准并且通过业务信道传输。以此方式能够通过传输路段激起的失真部分得到补偿。
本发明借助于一个实施例进行详细的解释。
图1示出了按照本发明的装置的原理图，
图2示出了调节电压的曲线，和图3示出了按照本发明的装置的变型。
在图1中示出的装置含有一个马赫-十进位-调制器(MZI)4，其从激光器3得到一个光学信号OS。该调制器4通过一个数据信号DS进行调制，该信号从一个数据源通过可调节的放大器2作为调制信号UDAT传输。该调制的光学传输信号OSM被发送。通过一个光学的分割器5将该信号的小部分通过连接在之后的放大器7传导到一个光电变换器6并且被解调。如此得到的电子数据信号DS1主要包含调制信号UDAT或者数据信号DS。该数据信号DS通过一个放大器7传输到两个滤波器，即带通滤波器8和10。第一个带通滤波器8对数据信号DS1的基波GW进行滤波，也就是说，它的通过频率是一半的比特率。一个低通滤波的01-比特序列主要得到一个具有一半数据传输率的频率的正弦电压(代替NRZ数据信号也能够使用导出的数据信号)。该第一带通滤波器8的输出电压直接或者通过一个测量变换器9，例如一个整流器或者功率测量器，作为调节信号UR1传输到调节装置12。在该实施例中含有第二个带通滤波器10，其被调节到一个上位波OW，有利的是第一个。另外它的输出电压直接或者通过第二个测量变换器11作为另外的调节信号UR2传输到调节装置12。也能够含有另外的带通滤波器用于滤波另外的上位波，它的输出电压能够被合并。该调节装置通过一个调节器17提供一个控制信号UBIAS，该信号确定调节器4的工作点。
如已经解释的，该第一带通滤波器BP1对基波GW进行滤波。从工作点或者过控制的偏差通过较大的调制信号产生基波(正弦信号)幅度的减小，因为基于然后存在的上位波，该频谱分量调谐该基波。相应的这也适用于从正弦信号得到的调节信号UR1。相反这个过程也适合于上位波。它的幅度以及以此的调节信号UR2，...的幅度在过控制时是升高的。
在附图2的图中示出了功率P与基波GW以及第一上位波OW和调制器的工作点之间的关系。基波的功率(幅度)的一个明显的优化位于理想的工作点的范围。上位波的幅度在此含有与工作点强烈相关的最小值，该最小值尤其适合于优化工作点。特别有利的是两个调节信号UR1和UR2的组合用于工作点的调节，例如通过相加，其中这些信号的之一被反相，因为这能够导致调节特征曲线的陡峭的延伸。在图2中表示了用于工作点控制信号(偏压)的主值。该优化值大约位于4.8V。
能够同时使用该调节装置，以将从数据源导出的数据信号DS通过放大器2的控制借助于另外的控制信号UMOD转换为优化的调制信号UDAT，该调制信号UDAT导致具有最大幅值和最小表面波分量的传输信号。为了最大化调制信号UDAT，为了调节而使用的基波是足够的。
在调节过程中，由调节装置试验性的控制信号UBIAS和UMOD在两个方向上促使达到各自的优化调节。工作点UBIAS(控制信号/偏压)和调制信号UDAT能够例如替换地调节。同样通过调制信号的工作点或者幅度的摆动(通过摆动电压UW1，UW2的较小值的周期改变)能够得出调节偏差的符号，并且根据同步(lock-in)原则实现调节。
自然地，也能够另外实现激光器信号OS的幅度以及因此的传输信号OSM的调节。
在附图3中表示了一个变型，其中调节信号UR1，UR2在传输路段(接收级)OEM的端部被导出。该调节在此能够注意到功率特性。接收信号OEM的解调在接收装置20中实现。该解调的数据信号DS1重新通过滤波器8、10进行处理并且通过测量转换器9、11转换成调节信号UR1、UR2，其在将调节信号反相之后通过反相的放大器13在加法器16中组合成预得到的调节信号UR。
该调节装置12能够在接收或者发送侧设置。在此实施例中，该组合的调节信号UR通过用于发送侧设置的调节装置12的业务信道22进行传输，以优化调制信号的工作点和/或幅度。
权利要求
1.通过二进位的数据信号(DS)进行光学信号(OS)的幅度调制的方法，其中这个用于产生传输信号(OSM)的信号被传导到一个调制器(4)，它的工作点(UBIAS)是可以调节的，其特征在于，从传输信号(OSM)分出的测量信号(MS)或者传输信号(OSM)被解调并且转换成所得到的数据信号(DS1)，基波(GW)是由所得到的数据信号(DS1)进行滤波得出的，和由此得出的调节信号(UR1)如此调节调制器(4)的工作点(UBIAS)，基波(GW)达到了最大的幅度或者最大的功率。
2.通过二进位的数据信号(DS)进行光学信号(OS)的幅度调制的方法，该数据信号被传导到一个调制器(4)用于产生一个传输信号(OSM)，它的工作点(UBIAS)是可调节的，其特征在于，从传输信号(OSM)分出的测量信号(MS)或者传输信号(OSM)被解调并且转换成所得到的数据信号(DS1)，至少一个上位波(OW)是由所得到的数据信号(DS1)进行滤波得出的，和由此得出的调节信号(UR2)如此调节调制器(4)的工作点(UBIAS)，上位波(OW)达到了最小的幅度或者最小的功率。
3.按照权利要求1或者2的方法，其特征在于，基波(GW)以及至少一表面波(OW)被选择并且应用由此得出的调节信号(UR1，UR2)用于优化调节工作点(UBIAS)。
4.按照上述的权利要求之一的方法，其特征在于，数据信号(DS)转换成一个调制信号(UDAT)，该信号传输到调制器(4)，并且调制信号(UDAT)的幅度被调节到一个值，其中该基波(GW)或者由基波(GW)和反相的上位波(OW)构成的调节信号(UR)达到最大值。
5.按照上述的权利要求之一的方法，其特征在于，工作点(UBIAS)或者调制信号(UMOD)的幅度被改变，直到基波达到一个最大值或者基波(GW)达到最大值并且同时上位波(OW)达到最小值。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于，交替地，该工作点(UBIAS)和调制信号(UDAT)被优化地调节。
7.按照上述的权利要求之一的方法，其特征在于，工作点控制信号(UBIAS)和调制信号(UDAT)的幅度被优化，其中这些信号被摆动并且分别按照同步原则实现调节。
8.按照上述的权利要求之一的方法，其特征在于，所返回的数据信号(DS1)是通过光学接收信号(OEM)的解调产生的，由此信号导出调节信号(UR1，UR2)，并且调节信号或者被传输到发送侧设置的调节装置(12)，从该调节装置该控制信号(UBIAS，UDAT)通过一个业务信道(22)被传输到调制器(4)，或者调节信号被传输到接收侧设置的调节装置，该装置通过一个业务信道(22)控制调制器(4)。
9.通过一个二进位的数据信号(DS)用于幅度调制一个光学信号(OS)的装置，该装置包括一个具有可调节的工作点的调制器(4)，在调制器的输出端得到一个调制的传输信号(OSM)，其特征在于，含有一个调节回路，其主要含有一个解调器(6)，传输信号(OSM)或者与该传输信号(OSM)相应的测量信号(MS)被传导到该解调器，以由此反馈得到电子数据信号(DS1)，一个滤波器(BP1)，其选择反馈得到的数据信号(DS1)的基波(GW)，和/或至少一个第二滤波器(BP2)，其至少选择反馈得到的数据信号(DS1)的一个上位波(OW)，至少一个测量变换器(9，11)，以从滤波器(BP1，BP2)的输出信号得到一个调节信号(UR1，UR2)，一个调节装置(12)，调节信号或者多个调节信号(UR1，UR2)被传导到该装置，并且如此调节调制器(4)的工作点(UBIAS)，即-基波的幅度或者功率含有一个最大值-或者至少一个上位波的幅度含有一个最小值，-或者基波(GW)的幅度含有一个最大值并且至少一个上位波(OW)的幅度含有一个最小值。
10.按照权利要求9的装置，其特征在于，含有一个可调节的放大器(2)，其将数据信号(DS)转换成一个调制信号(UDAT)，并且调制信号(UDAT)被调节到一个最大值，其中或者基波(GW)的幅度含有一个最大值，或者基波(GW)的幅度含有一个最大值并且至少一个上位波(OW)的幅度含有一个最小值。
11. 按照权利要求9或者10的装置，其特征在于，功率测量器作为测量变换器(9，11)连接在滤波器(BP1，BP2)的后面。
全文摘要
用于优化调节工作点(U
文档编号H04B10/50GK1387709SQ00815368
公开日2002年12月25日 申请日期2000年11月3日 优先权日1999年11月5日
发明者E·戈特瓦尔德, C·格林格纳 申请人:西门子公司