hallo!
Unter http://de.wikipedia.org/wiki/Daten%C3%BCbertragungsrate habe ich gefunden:
Rekord für einen einzelnen Lichtwellenleiter ohne Frequenzmultiplex (über 160 km): 107 Gbit/s [1]
Wie funktioniert der Sender/Empfänger eines solchen Systems?
Wird die Amplitude des Signals verändert? oder die Frequenz? oder beides?
Gruß
Paul
Hallo,
Unter http://de.wikipedia.org/wiki/Daten%C3%BCbertragungsrate
habe ich gefunden:
Rekord für einen einzelnen Lichtwellenleiter ohne
Frequenzmultiplex (über 160 km): 107 Gbit/s 1
Das ist von 2006 - für heutige Verhältnisse hört sich das fast schon niedlich an 
.
Ich habe keine Zahlen für neuere Systeme, mich würde es aber wundern, wenn 160 Gbit/s nicht machbar wären.
Wie funktioniert der Sender/Empfänger eines solchen Systems?
Wird die Amplitude des Signals verändert? oder die Frequenz?
oder beides?
Frequenz nicht - normalerweise will man mehrere Frequenzkanäle benutzen, und Frequenz-Shift-Keying würde dabei den cross-talk erhöhen.
Ich weiss nicht, was in diesem speziellen Versuch genutzt wurde, aber würde auf DPSK tippen, also Phasenkodierung 1, die gegenüber einfachem On-Off-Keying (dem einfachsten Amplitudenformat) eine erhöht Störanfälligkeit hat.
Vielleicht interessiert dich auch http://de.wikipedia.org/wiki/QAM
Grüße,
Moritz
Hallo,
deine Überschrift passt nicht zur Fragestellung.
Die Funktionsweise von LWL kann man sich eh von zig. Seiten
im Internet erklären lassen.
Unter http://de.wikipedia.org/wiki/Daten%C3%BCbertragungsrate
habe ich gefunden:
Rekord für einen einzelnen Lichtwellenleiter ohne
Frequenzmultiplex (über 160 km): 107 Gbit/s [1]
Wie funktioniert der Sender/Empfänger eines solchen Systems?
Als Sender werden z.B. Laserdioden benutzt. Mit diesen kann man mit
ultra kurze Lichtimpulse erzeugen.
Als Empfänger werden spezielle superschnelle Photodioden benutzt.
Ich danke, da bieten sich APD an.
http://de.wikipedia.org/wiki/Lawinenfotodiode
Wird die Amplitude des Signals verändert? oder die Frequenz?
Natürlich wird digital übertragen, also Codierung der Information
in die beiden Zustände „Licht AN“ und „Licht AUS“.
Gruß Uwi
Hallo,
Ich weiss nicht, was in diesem speziellen Versuch genutzt
wurde, aber würde auf DPSK tippen, also Phasenkodierung [1],
die gegenüber einfachem On-Off-Keying (dem einfachsten
Amplitudenformat) eine erhöht Störanfälligkeit hat.
Bist du sicher, das man so was bei diesen Frequenzen noch anwenden kann.
Dafür gibt es IMHO gar kein Empfänger-BE (Fotodioden) die bei solchen
Frequenzen auch noch solche Feinheiten zulassen.
Vielleicht interessiert dich auch
http://de.wikipedia.org/wiki/QAM
[1]: http://de.wikipedia.org/wiki/Phasenmodulation
Ist das nicht eher Zeugs aus der Datenübertragung per Funk?
Gruß Uwi
an/aus alle 10 ps?
Natürlich wird digital übertragen, also Codierung der
Information
in die beiden Zustände „Licht AN“ und „Licht AUS“.
d.h. eine schnellere Datenübertragung bei solch einem System kann nur durch schnelleres an-und-aus erzeugt werden?
Geht bei 100 GBit/s die Laserdiode tatsächlich alle 10 piko-Sekunden an und aus?
Gruß
Paul
Hallo,
d.h. eine schnellere Datenübertragung bei solch einem System
kann nur durch schnelleres an-und-aus erzeugt werden?
Geht bei 100 GBit/s die Laserdiode tatsächlich alle 10
piko-Sekunden an und aus?
Ja, mit Laser kann man extrem kurze Impulse machen.
10ps sind da kein Thema. Kritisch wird es im Bereich von fs (Femtosekunden)
und richtig spaßig sind dann Attosekundenlaser.
http://de.wikipedia.org/wiki/Attosekundenlaser
Wie nun aber im Detail die technischen Anordnungen bei solchen
Rekordübertragungen sind, weiß ich auch nicht.
Kritischer ist IMHO sowieso die Empfängertechnik.
Photoempfänger, Verstärkerschaltungen und Auswertung im Bereich
von 100GHz und darüber ist wirklich nicht trivial.
Gruß Uwi
Hallo,
Bist du sicher, das man so was bei diesen Frequenzen noch
anwenden kann.
Ja. Ich promoviere gerade im Bereich der optischen Kommunikation, und wir erforschen QPSK und 8-star-QAM bei 100Gb/s Symbolrate. Im Labor funktioniert das Wunderbar, und in der Praxis wird DPSK bei 40GB/s schon länger und bei 100Gb/s so langsam eingesetzt.
Dafür gibt es IMHO gar kein Empfänger-BE (Fotodioden) die bei
solchen
Frequenzen auch noch solche Feinheiten zulassen.
Die Dioden selbst können das nicht mehr auflösen, aber man kann die Phasenunterschiede per Delay-Interferometer in Amplitudenunterschiede umsetzen. Ausserdem gibt es verschiedene Multiplexingverfahren, die es erlauben, mehrere langsame Detektoren der Reihe nach anzusprechen, und damit auch hohe Datenraten zu erzielen.
Vielleicht interessiert dich auch
http://de.wikipedia.org/wiki/QAM
[1]: http://de.wikipedia.org/wiki/PhasenmodulationIst das nicht eher Zeugs aus der Datenübertragung per Funk?
Das Prinzip ist bei LWL-Strecken das Gleiche, auch wenn man leicht andere Kriterien bei der Auswahl der Modulationsformate berücksichtigen muss.
Viele Grüße,
Moritz
Hallo,
Wie funktioniert der Sender/Empfänger eines solchen Systems?
Als Sender werden z.B. Laserdioden benutzt. Mit diesen kann
man mit
ultra kurze Lichtimpulse erzeugen.
In der optischen Kommunikation benutzt man aber vor allem kontinuierliche (CW)-Laser, weil beim an- uns Ausschalten ein sogenannter Chirp ensteht, d.h. die Frequenz verschiebt sich während des Pulses. Das ist in Dispersionsbehafteten Fasern keine gute Idee.
Stattdessen benutzt man kontinuierliche Laser, und moduliert sie mit einem Mach-Zehnder-Modulator: http://de.wikipedia.org/wiki/Mach-Zehnder-Modulator
Wenn der symmetrisch betrieben wird, entsteht kein Chirp, und man kommt auch bis ca. 100Gb/s hoch.
Als Empfänger werden spezielle superschnelle Photodioden
benutzt.
Ich danke, da bieten sich APD an.
http://de.wikipedia.org/wiki/Lawinenfotodiode
Mit der Empfängerseite kenn ich mich nicht so aus
Grüße,
Moritz
Hallo,
d.h. eine schnellere Datenübertragung bei solch einem System
kann nur durch schnelleres an-und-aus erzeugt werden?
wie ich schon weiter unten geschrieben habe, ist das bei weitem nicht das einzig mögliche Format.
Geht bei 100 GBit/s die Laserdiode tatsächlich alle 10
piko-Sekunden an und aus?
Nein. (Siehe auch meine Antwort an Uwi).
Allerdings hat Uwi damit recht, dass die Erzeugung von kurzen Impulsen im Prinzip kein Problem ist.
Allerdings haben kurze Pulse das Problem, dass die Leistung sehr hoch ist (Leistung = Energie / Zeit, wenn die Zeit klein ist, …), und damit wirkt der Kerr-Effekt [1] recht stark auf sie, sie sind also anfällig für Nichtlinearitäten in den Glasfasern.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kerr-Effekt
Für Übetragungstrecken nutzt man deswegen Pulse, die so lang wie möglich sind, also ca. die Hälfte des Bitfensters andauern.
Kleines Zahlenbeispiel: Man benutzt gerne Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von ca. 1.5µm, weil dort die Dämpfung von Silikatglas minimal ist. Damit ist die Frequenz des Lichts
f = c/λ = 3*10^14 Hz
Im Vergleich dazu sind 100 GHz (also 10^11 Hz) recht harmlos, und wenn man einen duty cycle von 50% annimmt, sind das immer noch 1500 Wellenzüge pro Puls.
Viele Grüße,
Moritz
Hallo,
gut, du kennst dich da also besser aus.
Dann ist meine Info zumindest für diesen High-Endbereich offenbar
so nicht richtig.
Gruß Uwi
In der optischen Kommunikation benutzt man aber vor allem
kontinuierliche (CW)-Laser, weil beim an- uns Ausschalten ein
sogenannter Chirp ensteht, d.h. die Frequenz verschiebt sich
während des Pulses. Das ist in Dispersionsbehafteten Fasern
keine gute Idee.
Stattdessen benutzt man kontinuierliche Laser, und moduliert
sie mit einem Mach-Zehnder-Modulator:
http://de.wikipedia.org/wiki/Mach-Zehnder-Modulator
Wenn der symmetrisch betrieben wird, entsteht kein Chirp, und
man kommt auch bis ca. 100Gb/s hoch.Als Empfänger werden spezielle superschnelle Photodioden
benutzt.
Ich danke, da bieten sich APD an.
http://de.wikipedia.org/wiki/LawinenfotodiodeMit der Empfängerseite kenn ich mich nicht so aus