Messplatz für optische Kurzstreckenübertragungssysteme
Final Report Abstract
Das POF-AC Nürnberg wurde 2001 als Projekt der High-Tech-Offensive Bayern gegründet. Die Schwerpunkte der Arbeit lagen von Beginn an in der Datenübertragung, der Beleuchtungstechnik und der Sensorik mit Optischen Polymerfasern (POF). Seit 2004 standen ein Bitfehlerratenmeßplatz und die zusätzlich notwendige HF-Meßtechnik für Bitraten bis 2,7 Gbit/s zur Verfügung. Da es erst 2000 gelungen war, 1 Gbit/s über 10 m PMMA-POF zu übertragen, erschien dieser Wert als für lange Zeit ausreichend. Neue Entwicklungen bei Sendern und Empfängern, insbesondere aber auch bei den verfügbaren Modulationsformaten führten aber dazu, daß etwa ab 2006 die Meßtechnik des POF-AC nicht mehr allen Anforderungen gewachsen war. Der hier beschriebene Meßplatz sollte dazu dienen, den Bereich der möglichen Bitraten auf ≥10 Gbit/s auszudehnen. Um dabei auch Modulationsformate wie OFDM (Mehrträgermodulation), PAM (Mehrstufenmodulation) und CAP (Carrierless Amplitude Phase Modulation) untersuchen zu können, war die Beschaffung eines frei programmierbaren Signalgenerators (AWG) nötig. Unmittelbar nach Lieferung der Geräte wurden die ersten Übertragungsexperimente durchgeführt und schon nach wenigen Tagen gelang die erste Übertragung von 10 Gbit/s auf einer 1 mm POF. Seitdem wurden eine ganze Reihe internationale Bestleistungen auf dicken POF aufgestellt und auf diversen Konferenzen vorgestellt. Einige der wichtigsten Projekte, in denen der Meßplatz (zwischenzeitlich mit einem schnellen Digital-Oszilloskop vervollständigt) eingesetzt wurde sind: POF-Plus (Europäisches Verbundprojekt), das POF-AC war u.a. in den Arbeitsbereichen parallele Übertragung und Multi-Gigabit-Systeme beteiligt NoPoKom (BMWi), das POF-AC hat diverse Messungen zum Vergleich verschiedener Modulationsverfahren für Gigabit-POF-Schnittstellen durchgeführt 1²POF-RX (Bayerische Forschungsstiftung), hier wurden Übertragungsexperimente bis 5 Gbit/s mit optimierten Empfängern durchgeführt Optika² (Bayerisches Wissenschafts-Ministerium), in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen sollen in kooperativen Promotionen neue Verfahren zur Kapazitätserweiterung von Multimode- Fasern entwickelt werden. Herausragende Ergebnisse waren z.B.: 4,2 Gbit/s-Übertragung über 100 m SI-POF mit grünem Laser 10 Gbit/s-Übertragung über 25 m MC-POF mit DMT-Modulation 10 Gbit/s-Übertragung über 60 m GI-POF mit PAM-Modulation 10 Gbit/s-Übertragung über 35 m GI-POF mit NRZ-Modulation (MLSE) 10 Gbit/s-Übertragung über 50 m SI-POF mit WDM. Hervorzuheben ist vor allem, daß dank der Möglichkeit für optimierte Modulationsformate die SI-POF annähernd die Kapazität der GI-POF erreicht. Vor allem Vielkern-POF sind aber preiswerter und erlauben Biegeradien unter 5 mm.
Publications
- „10 Gbit/s Data Transmission over Polymer Optical Fiber using Discrete Multitone Modulation" POF’2010, Yokohama, 19.- 21.10.2010
S. Loquai, R. Kruglov, J. Vinogradov, O. Ziemann, C.-A. Bunge, H. Poisel
- „10 Gbit/s over 25 m Plastic Optical Fiber as a way for extremely low-cost optical interconnection“ OFC’2010, San Diego, OWA6, 21.-25.03.2010
S. Loquai, R. Kruglov, O. Ziemann, J. Vinogradov, C.-A. Bunge
(See online at https://doi.org/10.1364/OFC.2010.OWA6) - „10 Gbit/s transmission over step index POF“ POF-Day OFC’2010, San Diego, 25.03.2010
O. Ziemann, S. Loquai, J. Vinogradov, R. Kruglov
- „Comparison of DMT, PAM and NRZ with optimized Receiver Bandwidths“ POF’2010 Yokohama, 19.-21.10.2010
R. Kruglov, S. Loquai, J. Vinogradov, O. Ziemann
- „Comparison of DMT, PAM, NRZ“ 7th meeting of the DKKE-AK, Leipzig, 18./19.08.2010
S. Loquai, R. Kruglov, J. Vinogradov, O. Ziemann
- „POF-Ribbon Transmission“ POF’2010, Yokohama, 19.-21.10.2010
J. Vinogradov, O. Ziemann, S. Stengel, B. Offenbeck, R. Gaudino, M. Rizzetti
- „Record 5.3 Gbit/s Transmission over 50 m 1 mm Core Diameter Graded-Index Plastic Optical Fiber“ OFC'2010, San Diego, 21.-25.03.2010
D. Visani, C. M. Okonkwo, S. Loquai, H. Yang, Y. Shi, H. P. A van den Boom, A. M. H. Ditewig, G. Tartarini, B. Schmauss, S. Randel, A. M. J. Koonen, E. Tangdiongga
(See online at https://doi.org/10.1364/OFC.2010.PDPA3) - „Status of Gigabit Home Networks with Polymer Optical Fibers“ OSA Topical Meeting 2010 - ANIC, Karlsruhe 21.-24.06.2010
O. Ziemann, H. Poisel
(See online at https://doi.org/10.1364/ANIC.2010.AWB1) - „The 1 Gigabit over 1 mm POF Story - from Vision to Standard“ ECOC’2010, Torino 20.- 23.09.2010, Symposium S5 High-Speed Short-Range Optical Communications
O. Ziemann, S. Loquai, J. Vinogradov, R. Kruglov
(See online at https://dx.doi.org/10.1109/ECOC.2010.5621194) - „Zero-level Clipping: alternative to Peak-to- Average Power Optimization in optical DMT Systems“. POF’2010, Yokohama, 19.-21.10.2010
O. Ziemann, R. Kruglov, C.-A. Bunge, S. Loquai, J. Vinogradov
