Messtechnische Untersuchungen spektraleffizienter Signale in einem breitbandigen optischen Übertragungssystem für WDM-Betrieb

Inhaltsverzeichnis

1 ZUSAMMENFASSUNG

1.1 Abkürzungen

1.2 Inhaltsverzeichnis

2 EINLEITUNG

2.1 WDM-Technik in LWL-Systemen

2.2 Datenübertragung mit spektraleffizienten Signalen

2.2.1 Datenübertragung im NRZ-Format

2.2.1.1 Spektrale Eigenschaften des NRZ-Signals

2.2.2 Duobinärer Code

2.2.2.1 Struktur

2.2.2.2 Erzeugung

2.2.2.3 Spektrale Eigenschaften

2.2.3 Modifizierter duobinärer Code

2.2.3.1 Struktur

2.2.3.2 Erzeugung

2.2.3.3 Spektrale Eigenschaften

2.3 Spektraleffiziente Modulation in LWL-Systemen

2.3.1 Modulation

2.3.2 Demodulation

3 MESSTECHNIK IN DWDM-SYSTEMEN

3.1 Messungen mit optischen Spektrumanalysatoren

3.1.1 prinzipieller Versuchsaufbau

3.1.2 tatsächlicher Versuchsaufbau

3.1.3 Versuchsdurchführung

3.1.4 Messungen

3.2 Messungen mit Fabry-Perot-Resonator

3.2.1 prinzipieller Versuchsaufbau

3.2.2 tatsächlicher Versuchsaufbau

3.2.3 Versuchsdurchführung

3.2.4 Messungen

3.2.5 Besonderheiten

3.2.5.1 Einfluss des Logarithmierers

3.2.5.2 Einfluss der Kanalbandbreite

3.2.5.3 Einfluss des optischen Empfängers

3.3 Messungen nach dem Überlagerungsprinzip

3.3.1 prinzipieller Versuchsaufbau

3.3.2 tatsächlicher Versuchsaufbau

3.3.3 Versuchsdurchführung

3.3.4 Messungen

3.3.5 Besonderheiten

3.4 Abschließende Beurteilung

Zielsetzung & Themen

Die vorliegende Arbeit untersucht messtechnische Verfahren zur Analyse spektraleffizienter Signale in breitbandigen optischen Übertragungssystemen für WDM-Betrieb, um Kapazitätsgrenzen bestehender Systeme zu überwinden und geeignete Messmethoden für hohe Anforderungen zu evaluieren.

• Analyse und Vergleich spektraleffizienter Modulationsverfahren wie NRZ, Duobinär und modifiziertes Duobinär-Signalling.
• Untersuchung von Messaufbauten unter Verwendung optischer Spektrumanalysatoren, Fabry-Perot-Resonatoren und Überlagerungsprinzipien.
• Konstruktion und Charakterisierung eines spezialisierten Logarithmierers für messtechnische Anforderungen im Labor.
• Kritische Bewertung der experimentellen Messungen und Aufzeigung technischer Limitationen üblicher Laborgeräte in DWDM-Umgebungen.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

ZUSAMMENFASSUNG: Die Arbeit beleuchtet die Notwendigkeit bandbreiteneffizienter Übertragungsverfahren in modernen DWDM-Systemen und skizziert das Ziel, verschiedene Messmethoden auf ihre Eignung hin zu untersuchen.

EINLEITUNG: Es wird die rasante Expansion der Telekommunikationsbranche beschrieben und aufgezeigt, dass physikalische Grenzen des Übertragungskanals oft den limitierenden Faktor der Gesamtsystemleistung darstellen.

MESSTECHNIK IN DWDM-SYSTEMEN: Dieser Hauptteil analysiert verschiedene Messverfahren, darunter optische Spektrumanalysatoren, Fabry-Perot-Resonatoren und das Überlagerungsprinzip, und bewertet deren Praxistauglichkeit zur Analyse spektraleffizienter Signale.

Schlüsselwörter

DWDM, WDM-Betrieb, Spektraleffizienz, Lichtwellenleiter, Duobinäre Übertragung, Partial-Response-Signalling, optischer Spektrumanalysator, Fabry-Perot-Resonator, Überlagerungsprinzip, Logarithmierer, Signalübertragung, Datenrate, Modulationsverfahren, Nachrichtentechnik, Messtechnik.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?

Die Diplomarbeit befasst sich mit der messtechnischen Untersuchung von spektraleffizienten Signalen in breitbandigen optischen Übertragungssystemen, die für den WDM-Betrieb eingesetzt werden.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Zentrale Themen sind die Modulationstechnik (insbesondere duobinäre Verfahren), verschiedene optische Messmethoden zur Signalanalyse sowie der Entwurf notwendiger Hardwarekomponenten für diese Messungen.

Was ist das primäre Ziel der Arbeit?

Ziel ist der Vergleich verschiedener Modulationsverfahren hinsichtlich ihrer spektralen Eigenschaften und die Evaluation der Eignung spezifischer Messverfahren für DWDM-Systeme im Laboralltag.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Es werden theoretische Analysen der Modulationsformate mit experimentellen Messreihen verknüpft, wobei der Fokus auf dem Vergleich von Simulationsergebnissen und praktischen Messungen unter Nutzung unterschiedlicher optischer Filter- und Analyseaufbauten liegt.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen der spektraleffizienten Modulation (wie NRZ, duobinär, modifiziert duobinär) und die detaillierte messtechnische Untersuchung, inklusive der Schaltungstechnik für einen notwendigen Logarithmierer.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie DWDM, Spektraleffizienz, Duobinäre Übertragung, optische Messtechnik und Logarithmierer beschreiben.

Warum ist der Entwurf eines Logarithmierers für die Messungen relevant?

Da der Dynamikbereich der zu beobachtenden Spektralanteile zu groß für eine lineare Darstellung auf einem Standard-Oszilloskop war, musste ein Gerät entwickelt werden, das die Ordinateneinteilung in einen logarithmischen Maßstab konvertiert.

Was ist der wesentliche Vorteil der duobinären Modulation laut Arbeit?

Die duobinäre Modulation ermöglicht es, bei gleicher Datenrate die benötigte Übertragungsbandbreite im Vergleich zur herkömmlichen NRZ-Codierung zu halbieren.