Wechselwirkung von Polarisationsmodendispersion und polarisationsabhängiger Dämpfung in faseroptischen Systemen

Abstract

In faseroptischen Kommunikationssystemen sind im Wesentlichen zwei polarisationsabhängige Effekte zu beachten: Polarisationsmodendispersion und polarisationsabhängige Dämpfung. Während Polarisationsmodendispersion (PMD) vor allem aufgrund von ortsabhängiger Doppelbrechung der verwendeten Glasfasern auftritt, liegt die Ursache von polarisationsabhängiger Dämpfung (engl.: Polarization-Dependent Loss, PDL) in einer Polarisationsabhängigkeit der Leistungstransmission diverser optischer Komponenten entlang der Strecke begründet. Aufgrund von PMD kommt es zu Verzerrungen des optischen Signals, PDL resultiert derweil in einer zufälligen Schwankung des Verhältnisses aus Signalleistung und Rauschleistung (engl.: Signal to Noise Ratio, SNR). Die beiden Effekte für sich genommen sind in der Literatur umfassend beschrieben, ihre Auswirkungen sind sehr gut erforscht. Nur in ersten Ansätzen erforscht sind allerdings bisher die Wechselwirkungen zwischen den beiden Effekten. Die Aufgabe dieser Arbeit besteht darin, entsprechende Lücken des Kenntnisstands – unter Zuhilfenahme numerischer Simulationen – möglichst umfassend zu schließen. Dabei zeigt sich, dass sich der Einfluss von PMD auf PDL im Wesentlichen auf eine Veränderung der statistischen Eigenschaften der PDL beschränkt. Die Einflussnahme in umgekehrter Richtung ist weitaus komplizierter und zudem nur äußerst unzureichend in der Literatur beschrieben. Deshalb werden hier vor allem die Auswirkungen von PDL auf PMD-bedingte Signalverzerrungen analysiert.