DE10122010A1 - Anordnung zum Multiplexing und/oder Demultiplexing - Google Patents

Anordnung zum Multiplexing und/oder Demultiplexing

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Anordnung zum Multiplexing (zum Multiplexen) und/oder Demultiplexing (zur Demultiplexierung) von mindestens zwei elektromagnetischen Wellen unterschiedlicher Wellenlängen lambda¶1¶, lambda¶2¶, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein polarisierendes Element eingesetzt ist, wobei die Wellen in das Element linear polarisiert eintreten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Multiplexing (zum Multiplexen) und/oder Demultiplexing (zur Demultiplexierung) von mindestens zwei elektromagneti­ schen Wellen unterschiedlicher Wellenlängen λ1, λ2.
Im Bereich der optischen Telekommunikation beträgt die höchste Datenrate zur Zeit 40 Gbits/s pro Kanal. Eine weitere Erhöhung der Datenrate wird durch WDM (Wavelength- Division-Multiplexing) bzw. DWDM (Dense Wavelength-Division Multiplexing) erreicht. Da­ bei werden Daten mit mehreren Kanälen unterschiedlicher Wellenlängen über eine Faser gleichzeitig übertragen; hierbei wird die Datenrate unmittelbar durch die Anzahl der Kanäle erhöht. Das zur Zeit verwendete Fenster der Wellenlänge liegt im Bereich von 1530 nm bis 1565 nm. Der derzeit verfügbare Wellenlängen-Pitch beträgt 1,6 nm. Daraus ergeben sich somit 16 Kanäle. Für die beiden vorstehend angegebenen Verfahrensweisen WDM und DWDM werden im wesentlichen drei Komponenten in entsprechender Anwendung einge­ setzt wie folgt:
  • - dünne dielektrische Filter: sie werden am häufigsten in DWDM-Systemen mit einem Wellenlängen-Pitch von 1,6 nm bis 3,2 nm eingesetzt. Das Problem bei dünnen, dielektrischen Filmfiltern besteht allerdings in der Schwierigkeit der Verringerung des Wellenlängen-Pitch;
  • - planare Wellenleiter (entsprechend daraus aufgebaute Arrays): sie bestehen aus mehreren sorgfältig auf Silikon oder Silikat aufgebrachten Schichten. Die Schichten werden mit den zur Herstellung von IC's verwendeten Verfahren, wie Photolithogra­ phie und Ionen-Ätzen, strukturiert. Die planaren Wellenleiter sind empfindlich gegen Temperaturänderung. Ihre Funktion wird normalerweise durch Erhitzen über Umge­ bungstemperatur stabilisiert. Nachteilig ist bei solchen planaren Wellenleitern, daß deren Verlust relativ hoch ist;
  • - auf Fasern basierende Anordnungen: hierbei handelt es sich beispielsweise um Fasern mit langen und kurzen, periodischen Gittern, oder in einer Mach-Zehnder- Konfiguration. Solche DWDM-Anordnungen zeigen gute Funktionsweisen. In neue­ rer Zeit konnte ein Wellenlängen-Pitch von 0,04 nm erreicht werden.
Auch auf dem Gebiet von Hochleistungs-Diodenlasern wird ein Wellenlängen-Multiplexing durch dünne Filmfilter zur Erhöhung der Strahldichte eingesetzt. Der Einsatz von Hochlei­ stungs-Diodenlasern in der Materialbearbeitung beschränkte sich aufgrund unzureichen­ der Strahlqualität und Leistungsdichte bis vor einiger Zeit auf das Pumpen von Festkör­ perlasern. Durch die Steigerung der Ausgangsleistung und der Weiterentwicklung der Kühl- und Montagetechniken haben Hochleistungs-Diodenlasersysteme in neuerer Zeit auch erste Anwendungen in der direkten Materialbearbeitung gefunden.
Gegenwärtig wird eine wesentliche Leistungsskalierung durch eine lineare Aneinanderrei­ hung einzelner Emitter zu Laserbarren und Stapelung dieser Barren zu sogenannten Stacks erreicht. Durch diese räumliche Anordnung werden die Fokussierungseigenschaf­ ten der Strahlung verschlechtert.
Eine spektrale Überlagerung mehrerer Diodenlaserwellenlängen sowie die Polarisations­ kopplung unterschiedlich polarisierter Diodenlaser einer Wellenlänge würde eine Lei­ stungssteigerung bei nahezu beibehaltener Strahlqualität ermöglichen.
Zum Wellenlängen-Multiplexing und zur Erhöhung der Strahldichte von Hochleistungs- Diodenlasern werden dünne Filme verwendet. Bei dieser Anwendung ist die Leistungseffi­ zienz von zentraler Bedeutung. Die typische Kantensteilheit beträgt 0,03/nm bis 0,05/nm. Die Wellenlängen von Hochleistungs-Diodenlasern liegen im Bereich von 800 nm bis 1000 nm. Für eine Leistungseffizienz höher als 90% können insgesamt 5 bis 10 Wellenlängen mit dünnen Filmfiltern koaxial überlagert werden.
Die Anwendung anderer Verfahren, wie planare Wellenleiter und Faseranordnungen, wer­ den durch thermische Belastbarkeit limitiert.
Eine optische Anordnung nach dem Stand der Technik zur Wellenlängenkopplung ist in Fig. 9 gezeigt. Eine derartige Anordnung umfaßt mehrere Diodenlaser 100, die jeweils Strahlung mit den Wellenlängen λ1, λ2, λ3 und λ4 abgeben. Die jeweiligen Strahlungsan­ teile fallen auf optische Filter unter jeweils einem Winkel von 45° ein, wobei der erste opti­ sche Filter 101 für die Strahlung der Wellenlänge λ1 hoch reflektierend ist (Filter HR), wäh­ rend die weiteren Filter (KF1, KF2, KF3) für die jeweils einzukoppelnde Strahlung bzw. deren Wellenlänge hoch reflektierend sind, und wobei sie für die Strahlungsanteile bzw. deren Wellenlängen der jeweils vorausgehenden Strahlungsquellen breitbandig hoch transmittierend sind. Auf diese Weise wird ein gemeinsamer Ausgangsstrahl, mit 101 be­ zeichnet, erhalten.
Ausgehend von einer Anordnung mit den eingangs angegebenen Merkmalen und unter Berücksichtigung des vorstehend beschriebenen Stands der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Multiplexing (zum Multiplexen) zu und/oder dem Multiplexing (zur Demultiplexierung) von mindestens zwei elektromagne­ tischen Wellen unterschiedlicher Wellenlängen λ1, λ2 zu schaffen, die, gegenüber be­ kannten Anordnungen, eine Steigerung der Effizienz, insbesondere in Fällen, in denen die Wellenlängendifferenz klein ist, erzielt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anordnung zum Multiplexing (zum Multiplexen) und/oder Demultiplexing (zur Demultiplexierung) von mindestens zwei elektromagneti­ schen Wellen unterschiedlicher Wellenlängen λ1 λ2, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein polarisierendes Element eingesetzt ist, wobei die Wellen in das Element linear polarisiert eintreten.
Erfindungsgemäß werden zum Multiplexing bzw. Multiplexen und/oder Demultiplexing (zur Demultiplexierung) polarisierte Elemente eingesetzt, wie beispielsweise Polarisations­ strahlteiler (abgekürzt in dieser Beschreibung auch als PBS bezeichnet), doppelbrechende Strahlversetzer sowie Wellenplatten (auch in dieser Beschreibung als PR bezeichnet). Das jeweilige polarisierende Element wird so dimensioniert, daß in Bezug auf die beiden Pola­ risationen die relative Phasenverzögerung gleicher Wellenlängenfach der halben Wel­ lenlänge beträgt. Der Faktor n ist eine ganze Zahl und hängt von der Wellenlänge jeweils ab. Je nach Wellenlänge wird die Polarisation nach dem polarisierenden Element um 90° gedreht oder nicht beeinflußt. Damit kann die Polarisation unterschiedlicher Wellenlängen gezielt eingestellt werden und mittels zum Beispiel eines Polarisationsstrahlteilers oder eines Strahlversetzers kann die Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen koaxial überla­ gert bzw. getrennt werden. Ein Strahlversetzer ist hierbei ein doppelbrechendes Element; innerhalb dieses Elements breiten sich die unterschiedlich polarisierten Wellen aufgrund eines sogenannten Walk-Off-Effekts in unterschiedlichen Richtungen aus. Nach einem Durchgang durch das Element entsteht ein lateraler Versatz zwischen den beiden Polari­ sationen. Damit werden Strahlungen unterschiedlicher Polarisation räumlich getrennt.
Anwendungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind:
  • - WDM und DWDM für optische Telekommunikation, optische Faserkommunikation
  • - koaxiale Überlagerung der Strahlung von Hochleistungs-Diodenlasern unterschied­ licher Wellenfänge zur Erhöhung der Strahldichte
  • - koaxiale Überlagerung der Strahlung von Hochleistungs-Diodenlasern niedriger Ordnung zum Pumpen von Ramanverstärkern bzw. -lasern
  • - Separation (Unterteilung) von Wellenlängen
  • - Selektion und Filterung von Wellenlängen.
Für statistisch polarisierte Wellen werden die Wellen vor Eintritt in das Element durch ei­ nen Polarisator in zwei linear polarisierte Wellen aufgeteilt. Zur Aufteilung kann ein Strahl­ versetzer (BD) oder ein Polarisationsstrahlteiler (PBS) eingesetzt werden.
Der Polarisator oder der Strahlversetzer, wie sie vorstehend angegeben sind, können in Form eines Wellenleiters ausgebildet werden, insbesondere in Form eines planaren Wel­ lenleiters. Hierdurch ist es möglich, einen kompakten und integrierbaren Aufbau zu erzie­ len.
Falls die Wellen elliptisch polarisiert sind, werden die Wellen vor Eintritt in das Element durch eine Phasenverzögerungsplatte in linear polarisierte Wellen transformiert.
Alternativ dazu können die elliptisch polarisierten Wellen vor Eintritt in das Element durch einen Rotator in linear polarisierte Wellen umgewandelt werden.
Die Anordnung eignet sich insbesondere für optische Strahlung.
Die polarisierenden Elemente können durch Polarisationsstrahlteiler gebildet werden.
Die polarisierenden Elemente können auch durch Strahlversetzer gebildet werden. Damit ist eine einfache Realisierung der Anordnung ohne Umlenkung möglich.
Für eine integrierbare Lösung kann die jeweilige elektromagnetische Welle durch einen Wellenleiter zu dem Element geführt werden. Insbesondere wird hierbei der Wellenleiter so dimensioniert und ausgelegt, daß am Austrittsende des Wellenleiters die Welle eine definierte Polarisation aufweist.
Ein solcher Wellenleiter kann mit einer periodischen Gitterstruktur oder mit einer inter­ ferometrischen Struktur zum Multiplexing bzw. Demultiplexing verwendet werden.
In einer weiteren, bevorzugten Anordnung wird nach dem polarisierenden Element eine Phasenverzögerungsplatte eingesetzt, die zur Veränderung des Polarisationszustands von mindestens einer der Welle mit einer definierten Wellenlänge dient, wobei die Polarisati­ onszustände der anderen Wellen mit anderen Wellenlängen im wesentlichen nicht verän­ dert werden. Diese Anordnung führt dazu, daß nach der Phasenverzögerungsplatte Wel­ len unterschiedlicher Wellenlänge und unterschiedlicher Polarisation in Wellen mit gleicher linearer Polarisation transformiert werden.
Die Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben ist, kann für 3 bis n Wellen unterschiedli­ cher Wellenlängen λ1, λ1 λ3, λ4, . . . λn in N Stufen mit jeweils kaskadenartig hinterein­ ander angeordneten, polarisierenden Elementen aufgebaut werden, wobei
N = 1 + log2 n für n ≠ 2N gilt und
N = log2 n für n = 2N gilt.
Weiterhin kann ein Multiplexing und/oder Demultiplexing durch mindestens einen zusätzli­ chen spektralen Filter erfolgen.
Die Multiplexing- und/oder Demultiplexing-Verfahren mit polarisierenden Elementen kön­ nen auch kombiniert werden mit konventionellen Multiplexing- und/oder Demultiplexing- Verfahren, wie beispielsweise unter Einsetzung von Dünnschichtfiltern, Gittern mit periodi­ scher Gitterstruktur, und feldartig angeordneten Wellenleitergittern.
Ein Multiplexing und/oder Demultiplexing kann auch durch mindestens ein zusätzliches, feldartig angeordnetes Wellenleitergitter (AWG) erfolgen, so daß eine optimale Nutzung der Vorteile von verschiedenen Verfahren erreicht wird.
Nachfolgend werden einige Grundlagen der Erfindung unter theoretischen Überlegungen erläutert.
Es wird eine Wellenplatte mit einer Dicke w betrachtet. Der Brechungsindex der Wellen­ länge λ1 ist n1 π für eine π-Polarisation und n1 σ für eine σ-Polarisation. Beim Durchgang durch die Wellenplatte einer Dicke d erfahren die beiden Polarisationen jeweils folgende Phasenänderung:
Φ1 π = n1 πd (1)
Φ1 σ = n1 σd (2)
Die Differenz der Phasenänderung beträgt dann:
ΔΦ1 = |n1 π - n1 σ|d (3)
Bei der Anwendung von Phasenplatten beträgt der Winkel zwischen der optischen Achse der Wellenplatten und der Polarisationsrichtung etwa 45°. Eine 90° Drehung der Polarisa­ tion wird erreicht, indem der Winkel zwischen der optischen Achse der Wellenplatten und der Polarisationsrichtung auf 45° eingestellt wird und die Differenz der Phasenänderungen N1λ1/2 beträgt, wobei N1 eine ungerade, ganze Zahl ist. Die Polarisation bleibt effektiv un­ beeinflußt, wenn die Differenz der Phasenänderung N1λ1/2 wird, wobei N1 eine gerade, ganze Zahl ist. Für die oben genannten Änderungen der Polarisation gilt dann für die Wellenlänge λ1:
Für die Wellenlänge λ2:
Für eine geeignete Dimensionierung der Wellenplatte und unter Berücksichtigung der Dis­ persion ist es möglich, unterschiedliche, ganze Zahlen N bei unterschiedlichen Wellenlän­ gen zu generieren. D. h. die Polarisation unterschiedlicher Wellenlänge kann durch Aus­ wahl des Materials (Dispersion) und der Dicke d gleichzeitig, selektiv und gezielt beeinflußt werden.
Für WDM und DWDM liegt die Wellenlänge im Bereich von 1500 nm bis 1600 nm. Für ein kleines Wellenlängenfenster wird in der folgenden Betrachtung die Dispersion vernachläs­ sigt. Es folgt folgt:
Für die unmittelbar benachbarten Wellenlängen gilt:
Für den Fall N1 << 1 folgt:
Allgemein gilt für ΔN = N1 - N2 (13)
Die Wellenlänge von Hochleistungs-Diodenlasern liegt im Bereich vom 780 nm bis 980 nm, so daß auch in diesem Bereich die Dispersion bei bestimmten Materialien keine we­ sentliche Rolle spielt.
Durch eine geeignete Auswahl der Materialien hinsichtlich der Dispersion, Doppelbre­ chung und der Dicke ist es möglich, daß die Wellenlängenabstände näherungsweise kon­ stant werden.
Die oben diskutierte Abhängigkeit der Polarisation von der Wellenlänge kann für die ein­ gangs genannten, möglichen Anwendungen genutzt werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Anordnung für ein Wellenlängen-Multiplexing mit vier Strahlen, die je­ weils eine unterschiedliche Wellenlänge aufweisen und jeweils paarweise ei­ ne zueinander unterschiedliche Polarisation haben;
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 verdoppelte Anordnung;
Fig. 3 eine Ausführung mit acht unterschiedlichen Wellenlängen, die in ihrem Grundaufbau mit der Anordnung der Fig. 2 vergleichbar ist;
Fig. 4 einen Polarisationsstrahlteiler als ein mögliches, polarisierendes Element, das eingesetzt werden kann, wobei die Darstellung die Anwendung beim Multiplexing zeigt;
Fig. 5 einen Strahlversetzer, der als polarisierendes Element eingesetzt werden kann, wobei die Darstellung die Anwendung beim Multiplexing zeigt;
Fig. 6 einen Polarisationsstrahlteiler als ein mögliches, polarisierendes Element, das eingesetzt werden kann, wobei die Darstellung die Anwendung beim Demultiplexing zeigt;
Fig. 7 einen Strahlversetzer, der als polarisierendes Element eingesetzt werden kann, wobei die Darstellung die Anwendung beim Demultiplexing zeigt;
Fig. 8 eine Anordnung, bei der Strahlen mit engen Wellenlängenabständen (Pitch) zusammengeführt werden; und
Fig. 9 eine Anordnung nach dem Stand der Technik.
In der schematisch gezeigten Anordnung der Fig. 1 zum Wellenlängen-Multiplexing (Wellenlängen-Multiplexen) werden von vier Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen λ1, λ2, λ3 und λ4 zusammengeführt. Dabei besitzen die beiden Strahlen mit den Wellenlän­ gen λ1 und λ3 eine p- bzw. π-Polarisierung und die Strahlen mit den Wellenlängen λ2 und λ4 besitzen eine s- bzw. σ-Polarisierung. Die Strahlen mit den Wellenlängen λ1 und λ2 werden mittels eines Polarisationsstrahlteilers, der in den Figuren mit PBS (Polarisation Beam Splitter) bezeichnet ist, oder einem Strahlversetzer, der in den Zeichnungen mit PD (Beam Displacer) bezeichnet ist, koaxial überlagert. Die Zusammenführung der Strahlung mit Wellenlängen λ3 und λ4 erfolgt durch einen anderen Polarisationsstrahlteiler oder Strahlversetzer PBS/PD. Die zusammengeführten Strahlen mit den Wellenlängen λ1 und λ2 laufen durch eine Wellenlängenplatte PR1 (PR - Phase Retarder). Dabei wird die Pola­ risation des Strahls mit der Wellenlänge λ2 um 90° gedreht, während die Polarisation des anderen Strahls unverändert durch die Wellenlängenplatte PR1 hindurchtritt. Es ergibt sich somit ein zusammengeführter Strahl λ1,p + λ2,p, d. h. dieser Gesamtstrahl ist p-polarisiert. Parallel zu dieser ersten Teilanordnung laufen die beiden anderen, durch den Polarisati­ onsstrahlteiler oder Strahlversetzer (PBS/RD) zusammengeführten Strahlen mit den Wel­ lenlängen λ3 und λ4 durch die zweite Wellenplatte PR2; dabei wird die Polarisation des Strahls mit der Wellenlänge λ3 um 90° gedreht, während die Polarisation des anderen Strahls unverändert verbleibt. Infolgedessen sind die Strahlen mit den Wellenlängen λ3 und λ4 s-polarisiert, während die Strahlen aus der ersten Zusammenführung mit den Wel­ lenlängen λ1 und λ2 p-polarisiert sind. Diese beiden Strahlen können wiederum mit einem Polarisationsstrahlteiler (PBS) oder einem Strahlversetzer (PD) koaxial zusammengeführt werden. Hinter diesem Element PBS/PD kann eine Wellenplatte PR3 eingesetzt werden, die so dimensioniert ist, daß die Polarisation der Strahlen mit den Wellenlängen λ3 + λ4 um 90° gedreht wird, während die Polarisation der anderen zwei Strahlen λ1 + λ2 unbeeinflußt hindurchtritt. Daraus ergibt sich dann ein Gesamtstrahl λ1 + λ2 + λ3 + λ4, der p- bzw. π- polarisiert ist.
Die Anordnung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist und vorstehend beschrieben ist, besitzt einen kaskadenartigen Aufbau.
Die Anordnung der Fig. 1 kann in einfacher Weise verdoppelt werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Für die unteren Strahlungsanteile mit den Wellenlängen λ1, λ2, λ3 und λ4 ist, anstelle der Wellenplatte PR3 in der oberen Anordnung, eine Wellenplatte PR4 verwendet, die so ausgelegt ist, daß der Gesamtstrahl nach PR4 die komplementäre s-Polarisation zu dem Gesamtstrahl nach PR3 mit p-Polarisation hat. Die jeweiligen Gesamtstrahlen λ1p + λ2,p + λ3,p + λ4,p und λ1,s + λ2,s + λ3,s + λ4,s werden dann anschließend durch ein weiteres, polarisierendes Element, wiederum alternativ durch einen Polarisationsstrahlteiler (PBS) oder einen Strahlversetzer (PD), zusammengeführt, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
Auch anhand von Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Anordnung aufgrund ihres kaskadenar­ tigen Aufbaus beliebig erweitert werden kann, wobei jeweils unter Verdopplung der koaxial zu überlagernden Strahlungsanteile eine weitere Stufe in der Folge hintereinander hinzu­ gefügt werden muß.
Eine Anordnung mit acht unterschiedlichen Wellenlängen λ1 bis λ8, wobei die jeweiligen Strahlungspaare, die einerseits p-polarisiert sind und anderseits s-polarisiert sind, koaxial überlagert werden, wie in Fig. 3 zu sehen. Anhand der verwendeten Indizes kann die Drehung der Polarisation verfolgt werden. Ausgangsseitig der Anordnung ergeben sich, nach der Wellenplatte PR7, koaxial überlagerte Strahlen λ1,p + λ2,p + λ3,p + λ4,p und λ5,p + λ6,p + λ7,p + λ8,p, d. h. der Gesamtstrahl ist p-polarisiert.
Wie vorstehend erläutert ist, kann als Polarisationsstrahlteiler unter anderem ein Strahl­ versetzer PD, ein dünner Filmpolarisator, ein Polarisationswürfel oder aber auch ein Glan- Thomson-Prisma (22) eingesetzt werden. Jeweils ein Beispiel für einen Polarisationswürfel und einen Strahlversetzer sind schematisch in den Fig. 4 und 5 gezeigt.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, werden bei dem Strahlversetzer die Strahlen mit senkrecht zueinander stehenden Polarisationen parallel in den Strahlversetzer PD eingestrahlt. Durch den sogenannten Walk-Off-Effekt breiten sich die Strahlen unterschiedlicher Polari­ sation unter unterschiedlichen Winkeln aus. Hinter der Austrittsfläche sind alle Strahlen wieder parallel zueinander. Werden die Länge des Strahlversetzers PD und die Abstände der Strahlen unterschiedlicher Polarisation abgestimmt, kann erreicht werden, daß alle Strahlen nach dem Strahlversetzer PD koaxial überlagert/zusammengeführt werden. Da­ bei entfällt die Umlenkung wie bei einem Polarisationsstrahlteiler, der in Fig. 4 gezeigt ist. Demzufolge führt der Einsatz eines Strahlversetzers PB im Vergleich zu dem Einsatz ei­ nes Polarisationsstrahlteilers, wie in Fig. 4, zu einer erheblich einfacheren Realisierung von einem Multiplexing. Ein Polarisationsstrahlteiler (PBS) und ein Strahlversetzer (BD) in der Anwendung zum Demultiplexing sind in den Fig. 6 und 7 jeweils dargestellt.
Genau genommen ist aufgrund von Dispersion der Walk-Off-Winkel, der vorstehend er­ wähnt ist, abhängig von der Wellenlänge. Dies führt zur Wellenlängenabhängigkeit des Versatzes. Diese Abhängigkeit kann durch entsprechende Einstellung des Abstands zwi­ schen den Eingangsstrahlen umgangen bzw. vermieden werden.
Als Wellenplatte können alle Elemente, die eine wellenlängenselektive Polarisationsände­ rung verursachen können, eingesetzt werden. Beispiele dafür sind Farahday-Rotator, doppelbrechende, planparallele Platten, ein Paar doppelbrechender Keilplatten, Wellen­ leiter, die nicht die Polarisation beibehalten, Wellenleiter aus doppelbrechenden Materiali­ en, Flüssigkristalle (LC - Liquid Crystal), oder dergleichen.
Je nach Anwendung kann es auch von Vorteil sein, die genannten Elemente in einer An­ ordnung in Kombination miteinander zu verwenden.
In einer weiteren Anordnung, die in der Anzahl der jeweiligen Wellenlängen, die koaxial überlagert werden, der Anordnung der Fig. 2 entspricht, ist in Fig. 8 gezeigt. In dieser Anordnung sind allerdings als Beispiel Polarisationsstrahlteiler PBS eingesetzt. Weiterhin wird der Vorteil zunutze gemacht, zuerst mit dünnen, dielektrischen Filmfiltern Strahlen mit großen Wellenlängenabständen koaxial zusammenzuführen. Die Zusammenführung der Strahlen mit engen Wellenlängenabständen (Pitch) erfolgt dann über Polarisationsstrahl­ teiler PBS, wobei nach jedem Filter eine geeignete Wellenplatte, mit PR1 bis PR6 be­ zeichnet, eingesetzt ist. Diese Wellenplatte verändert die Strahlen in ihrer s-Polarisation zu einer p-Polarisation, was einer hohen Transmission entspricht.
Es ist ersichtlich, daß der optische Weg in den Anordnungen umkehrbar ist. Durch die Umkehrung des optischen Wegs ergeben sich Anordnungen zur Wellenlängendivision bzw. zum Demultiplexieren und zu einer Wellenlängenselektion.

Claims (17)

1. Anordnung zum Multiplexing (zum Multiplexen) und/oder Demultiplexing (zur De­ multiplexierung) von mindestens zwei elektromagnetischen Wellen unterschiedli­ cher Wellenlängen λ1, λ2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein polarisie­ rendes Element eingesetzt ist, wobei die Wellen in das Element linear polarisiert eintreten.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statistisch polarisierte Wellen vor Eintritt in das Element durch einen Polarisator in zwei linear polarisierte Wellen aufgeteilt werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statistisch polarisierte Wellen vor Eintritt in das Element durch einen Strahlversetzer in zwei linear polari­ sierte Wellen aufgeteilt werden.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator oder der Strahlversetzer in Form eines Wellenleiters ausgebildet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator oder der Strahlversetzer in Form eines planaren Wellenleiters ausgebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elliptisch polarisierte Wellen vor Eintritt in das Element durch eine Phasenverzögerungsplatte in linear polarisierte Weilen transformiert werden.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elliptisch polarisierte Wellen vor Eintritt in das Element durch einen Rotator in linear polarisierte Wellen transformiert werden.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Welle eine optische Strahlung ist.
9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) polarisieren­ de(n) Element(e) ein Polarisationsstrahlteiler ist (sind).
10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) polarisieren­ de(n) Element(e) ein Strahlversetzer ist (sind).
11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Welle durch einen Wellenleiter zu dem Element geführt ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenleiter so dimensioniert und ausgelegt ist, daß am Austrittsende die Welle eine definierte Po­ larisation aufweist.
13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß als polarisie­ rendes Element ein Wellenleiter mit einer periodischen Gitterstruktur oder mit einer interferometrischen Struktur für die Wellenlängen verwendet wird.
14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem polarisie­ renden Element eine Phasenverzögerungsplatte eingesetzt ist zur Veränderung des Polarisationszustands von mindestens einer der Wellen mit einer definierten Wel­ lenlänge, wobei die Polarisationszustände der anderen Wellen mit anderen Wellen­ längen im wesentlichen nicht verändert werden.
15. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für 3 bis n Wellen un­ terschiedlicher Wellenlängen λ1, λ2, λ3, λ4, . . .λn N Stufen mit jeweils kaskaden­ artig hintereinander angeordneten, polarisierenden Elementen vorgesehen sind, wobei
N = 1 + log2 n für n ≠ 2N gilt
und
N = log2 n für n = 2N gilt.
16. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexing und/oder Demultiplexing durch mindestens einen zusätzlichen spektralen Filter er­ folgt.
17. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexing und/oder Demultiplexing durch mindestens ein zusätzliches feldartig angeordnetes Wellenleitergitter (AWG) erfolgt.
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