Modellierung des transienten Betriebsverhaltens EDFA-verstärkter optischer Übertragungsstrecken unter Berücksichtigung des spektralen Lochbrennens

Bei einer transienten Änderung der Kanalanzahl in optischen Netzen kommt es zu verändertem Wirken des Raman-Effekts und damit zu Änderungen der Kanalleistungen. Der Effekt des spektralen Lochbrennens (SHB) im EDFA kann in manchen Spektralbereichen zu einer verminderten Verstärkung führen. Kanäle erhalten somit abhängig von ihrer spektralen Lage eine veränderte Ausgangsleistung. Sowohl der Raman-Effekt als auch das SHB führen zu transienten und bleibenden Einbußen der Uniformität des Kanalspektrums. Das Ziel dieser Arbeit war es daher, ein vollständiges, realitätsnahes und mathematisch fundiertes Modell für das dynamische Verhalten EDFA-verstärkter optischer Übertragungsstrecken zu erarbeiten. Wegen des großen Einflusses des Raman- sowie des SHB-Effekts sind diese (neben dem Standardmodell des EDFA) in ein zeitvariantes Simulationsmodell notwendig zu integrieren. Durch möglichst realistische Abbildung des dynamischen Verhaltens EDFA-verstärkter optischer Netze lassen sich beispielsweise Regelkonzepte für EDFA und ROADMs auslegen und Reaktionen auf unfallbedingte oder gewollte Zu- bzw. Abnahme der Kanalzahl strategisch planen. Daher wurde für den Raman-Effekt ein Modell gewählt, das bei geringem numerischen Aufwand eine gute Abschätzung des Effekts ermöglicht. Für den SHB-Effekt existierte bislang kein vollständiges und mathematisch-physikalisch fundiertes Modell. Dieses wurde in dieser Arbeit eigens über statistische Auswertungen hergeleitet, im Folgenden implementiert und über Messungen vervollständigt und verifiziert. Man erhält mit dem vorgestellten Modell eine Simulationsumgebung für Systemsimulationen dynamischer optischer Netze auf Kanalleistungsebene.