3 Fortgeschrittene Aspekte der optischen Modulationen zum Erzielen einer hohen Übertragungsrate und Beständigkeit gegen Signalverschlechterung
3.3 Kreuzphasenmodulation durch Koexistenz der Phasen- und Amplitudenmodulation

Für das Betreiben von zwei oder mehr Systemen in einem Lichtwellenleiter müssen einige Bedingungen erfüllt werden. In den meisten Fällen benutzt das bestehende, ältere System die Amplitudenmodulation und das neue System soll nur eines der modernen Modulationsformate (Phasenmodulation oder mehrstufige Modulation) anwenden. Die Kanäle der beiden Systeme können wegen einer effizienteren Ausnutzung des Bands des alten Systems verschachtelt werden. Potenziell kann das Nebensprechen von Kanälen mit der Amplitudenmodulation in die Kanäle mit der Phasenmodulation ein Problem darstellen. Dieses Nebensprechen wird als Kreuzphasenmodulation (engl. Cross-phase modulation, XPM) definiert.

XPM entsteht, weil eine größere Energiemenge von Amplitudenmodulation übertragen wird, die in weitere Kanäle des Wellenlängenmultiplexes angeknüpft wird.

Die Kreuzphasenmodulation XPM ist eine Änderung der Phase der optischen Strahlung auf einer gewissen Wellenlänge in Folge der Interaktion mit der Strahlung auf einer anderen Wellenlänge in einem nichtlinearen Medium.

Die Phasenänderungen können wie folgt erzielt werden:

  • durch Kerr-Effekt, der eine Änderung des Brechungsindexes eines Materials nach Anlegen des elektromagnetischen Feldes verursacht, z. B. einer starken optischen Strahlung (bei Lichtwellenleitern handelt es sich um einige zehn dBm)
  • durch Änderung des Brechungsindexes in einem Halbleiterlaserverstärker (engl. Semiconductor Optical Amplifier, SOA)