Ziele

• Das grundlegende Ziel der Modulation besteht in der Anpassung des Informationssignals an die Form, die im Informationskanal übertragen werden kann.
• Ein weiteres Ziel ist dabei die Reduzierung der chromatischen Dispersion. Unter der chromatischen Dispersion versteht man eine Änderung der Breite des optischen Pulses wegen einer unterschiedlichen Geschwindigkeit der einzelnen Frequenzkomponenten im Laserpuls.
• Und nicht zuletzt soll die Modulation die Entstehung der Folgen von logischen Nullen oder Einsen verhindern, die Probleme mit dem Takt verursachen (Timing der Sendung von optischen Pulsen, die für ihre richtige Detektion notwendig ist).

Klassifikation

Es gibt viele Modulationsformate, die vor allem in der Kommunikation mittels Lichtwellenleitern verwendet werden. Sie können nach dem Parameter klassifiziert werden, der moduliert wird – z. B. der Amplitude oder der Phase des Signals.

• Amplitudenmodulationen:
  • OOK – On-Off Keying - bipolare Modulation „leuchtet - leuchtet nicht“
  • AMI – Alternate Mark Inversion - bipolare Modulation
  • DB – Duobinary Modulation - duobinäre Modulation
  • CRZ – Chirp Return to Zero - gechirpte Modulation mit Rückkehr zur Null
  • CSRZ – Carrier Suppressed Return to Zero - bipolare Modulation mit unterdrücktem Träger und Rückkehr zur Null
• Frequenzmodulationen:
  • OFDM – Orthogonal Frequency-Division Multiplexing - orthogonales Frequenzmultiplexverfahren
  • VDMT – Vectored Discrete Multi-Tone - diskrete Multitone-Vektormodulation
• Phasenmodulationen:
  • PSK – Phase Shift Keying - Phasenumtastung
  • BPSK – Binary Phase Shift Keying - binäre Phasenumtastung
  • DPSK – Differential Phase Shift Keying - differenzielle Phasenumtastung
  • QPSK – Quadrature Phase Shift Keying - Quadraturphasenumtastung
• Formate mit einer Kombination der Amplitudenmodulation, Phasenmodulation und Polarisation des Signals:
  • PM-QPSK – Polarization Multiplexing QPSK - Polarisationsmultiplex QPSK
  • QAM – Quadrature Amplitude Modulation - Quadraturamplituden-Modulation
  • 16-QAM, 64-QAM
• Multiträger-Modulationen - Multi-Carrier Modulation (MCM):
  • OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing - orthogonales Frequenzmultiplexverfahren
  • DMT – Discrete Multi-Tone - diskrete Multitone-Modulation
  • VDMT – Vectored Discrete Multi-Tone - diskrete Multitone-Vektormodulation

Die oben angeführten Modulationen (unter anderen) werden in der optischen Kommunikation verwendet. Diese Formate werden erfolgreich in Hochgeschwindigkeits-Übertragungssystemen eingesetzt.

Eines der meistbenutzten Formate ist die OOK-Modulation, bei welcher der logischen 1 eine gewisse Leistungsebene des Lasers zugeordnet wird. Der logischen 0 entspricht die Abwesenheit des Laserpulses. Das optische Symbol kann den ganzen Takt andauern, der für ein Informationsbit bestimmt ist. Dann handelt es sich um die Variante der Modulation ohne Rückkehr zur Null (engl. Non-Return-to-Zero, NRZ). Oder es kann nur einen Teil davon besetzen; dann spricht man von der Variante mit der Rückkehr zur Null (engl. Return-to-Zero, RZ). Es kann sich beispielsweise um ein Symbol handeln, das mit der steigenden Flanke des Laserpulses anfängt und im Verlauf des Taktes zur Null zurückkehrt, z. B. in der Mitte des Bitintervalls.

Es gibt jedoch viele andere Möglichkeiten der Implementierung von RZ. Das Symbol muss weder genau eine Hälfte des Bitintervalls dauern, noch auf der steigenden/fallenden Flanke des optischen Pulses anfangen/enden.