DE10201125C2 - Anordnung zur Frequenzstabilisierung - Google Patents

Anordnung zur Frequenzstabilisierung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Frequenzstabilisierung mit einem Multiplexer, einem Teiler und einer Steuervorrichtung.
Bei optischen Übertragungssystemen mit Wellenlängenmultiplex (WDM-Wavelength Division Multiplex) ist es erforderlich, die Lichtsignale der einzelnen Kanäle hinsichtlich ihrer Amplitude und Frequenz zu überwachen und bei Bedarf nachzuregeln oder abzuschalten.
Hierzu sind Anordnungen zur Frequenzstabilisierung bekannt, wie sie schematisch in der Fig. 5 dargestellt sind. Gemäß Fig. 5 weist ein WDM-System eine Vielzahl von Transmittern TX1, . . . TXn auf, die jeweils entsprechend den zu übertragenden Daten moduliertes Licht einer bestimmten, jeweils unterschiedlichen Wellenlänge λ1, λ2, . . ., λn aussenden. Der Kanalabstand beträgt beispielsweise 200 GHz. Die einzelnen Wellenlängen bzw. Kanäle λ1, λ2, . . ., λn werden in einem Multiplexer 1 gemultiplext und anschließend gemeinsam auf einem Lichtwellenleiter 2, beispielsweise einer Glasfaser, zu einem Empfangssystem übertragen. Auf dem Weg zu einem oder mehreren Demultiplexern 3 des Empfangssystems durchlaufen die Lichtsignale der einzelnen Kanäle mit den jeweiligen Wellenlängen λ1, λ2, . . ., λn ggf. einen oder mehrere optische Verstärker 4. Empfängerseitig werden die einzelnen Wellenlängen in einem Demultiplexer 3 voneinander getrennt und jeweils einem Empfänger RX1, . . . RXn zur getrennten Detektion zugeführt.
Zur Überwachung und Steuerung der Lichtsignale der einzelnen Datenkanäle ist hinter dem senderseitigen Multiplexer 1 ein unsymmetrischer Teiler 5 vorgesehen, der einen geringen Anteil, beispielsweise 10% der Lichtleistung aus dem Lichtwellenleiter 2 auskoppelt und einer Überwachugs- und Steuereinheit 6 zuführt.
Dabei ist es bekannt, die Überwachungs- und Steuereinheit 6 als Spektrumanalysiereinheit auszubilden. Entsprechend der ermittelten Frequenz und Amplitude der Lichtsignale der einzelnen Kanäle werden die Sendeeinheiten TX1, . . ., TXn auf eine Sollfrequenz und Sollamplitude geregelt. Entsprechende Spektrumanalysiereinheiten sind im Handel erhältlich, jedoch sehr teuer.
In einem anderen, in M. Teshima, M. Koga, K.-I. Sato: Performance of Multiwavelenght Simultaneous Monitoring Circuit Employing Arrayed-Waveguide Grating, J Lightwave Technology 14, 1996, 2277-2283 beschriebenen Ansatz weist die Überwachungs- und Steuereinheit 6 ein Arrayed-Waveguide- Grating (AWG) auf, das zum Demultiplexen der Kanäle verwendet wird. Solche AWG's sind beispielsweise aus der WO-A-96/00915 bekannt. In dem genannten Artikel werden zwei benachbarte, unterschiedlichen Wellenlängen zugeordnete Ausgangskanäle des AWG's jeweils mit einer PIN-Diode zur opto-elektrischen Signalumwandlung verbunden. Die beiden dabei erhaltenen elektrischen Signale werden in einem nachfolgenden Differenzverstärker oder logarithmischen Verstärker verarbeitet und es wird entsprechend der vorliegenden Diskrimatorcharakteristik die notwendige Regelgröße bzw. Nachstellgröße für die Laseransteuerung bestimmt.
Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist, dass die einzelnen Filterkurven der Ausgangswellenleiter des AWG's identische Verläufe aufzeigen müssen. Weiter ist bei diesem Verfahren notwendig, einen stabilisierten Halbleiterlaser mit einer Referenzwellenlänge als "zero-cross-frequency" einzusetzen.
Die EP 0 786 677 A1 beschreibt eine optische Koppelanordnung, bei der sich an einen Schichtwellenleiter ein Paar nebeneinander verlaufender streifenartiger optischer Wellenleiterendabschnitte anschließt. Es wird in beide Wellenleiterendabschnitte Licht der gleichen Wellenlänge eingekoppelt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Frequenzstabilisierung zur Verfügung zu stellen, die die Überwachung und Steuerung der Signale der einzelnen Kanäle eines Wellenlängenmultiplex-Systems in einfacher und kostengünstiger Weise und ohne das Erfordernis der Verwendung einer Referenzwellenlänge ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zur Frequenzstabilisierung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach weist die Anordnung zur Frequenzstabilisierung eine Steuervorrichtung mit einem Interferometer auf, bei dem mindestens ein einer bestimmten Wellenlänge zugeordneter Wellenleiterausgang als Zwillings-Wellenleiterausgang mit zwei benachbarten Wellenleiterzweigen ausgebildet ist. Dabei wird in beide Wellenleiterzweige Licht der entsprechenden Wellenlänge eingekoppelt.
Dem Wellenleitereingang eines solchen Interferometers werden gemultiplexte optische Signale zugeführt. Dies erfolgt durch (i) direkte Kopplung in die Eingangsregion des Wellenleitereingangs oder (ii) durch einen mit der Eingangsregion des Wellenleitereingangs verbundenen Eingangswellenleiter-Stummel bzw. mehrerer Eingangswellenleiter-Stummel. Für jeden zu regelnden optischen Sender werden die optischen Signale des der entsprechenden Wellenlänge zugeordneten Zwillings- Wellenleiterausgangs detektiert und wird ein von den beiden detektierten Signalen abgeleiteter Wert als Maß für die Abweichung der Frequenz des entsprechenden optischen Senders von seiner Sollfrequenz einer Einrichtung zur Regelung der Frequenz des optischen Senders zugeführt.
Es wird somit am Ausgang des Interferometers für jeden Kanal eine Art Doppeltor ausgebildet, in das die Signale eines bestimmten Kanals eingekoppelt werden. Bei symmetrischer Beleuchtung des Doppeltores sind die Signalwerte in den beiden Zwillings-Ausgangswellenleitern gleich groß. Bei einer Abweichung der Wellenlänge von der Sollwellenlänge bzw. bei einer Verschiebung der Wellenlänge des Kanals liegt automatisch eine unsymmetrische Beleuchtung des Doppeltores vor, so dass die in den beiden Wellenleiterzweigen enthaltenen Signalwerte sich dann unterscheiden. Die Differenz oder das Verhältnis der Signale der beiden Zwillings-Ausgangswellenleiter ist somit vom Abstand der Wellenlänge von einer Sollwellenlänge des entsprechenden Kanals bzw. vom Abstand der Frequenz von einer Sollfrequenz abhängig. Auch die Richtung der Verschiebung der Wellenlänge kann dabei festgestellt werden. Es liegt somit eine Regelgröße für die Einstellung der Sollfrequenz des entsprechenden optischen Senders vor.
Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine solche Regelgröße unmittelbar am Ausgang des Interferometers zur Verfügung, ohne dass zusätzliche gesonderte Komponenten erforderlich wären. Es liegt gewissermaßen eine eingebaute, inhärente Diskriminatorcharakteristik vor. Dies ermöglicht die Verwendung von Bauelementen mit einer höheren Empfindlichkeit.
Auch liegen bei Anordnung von Zwillings-Ausgangswellenleitern an allen Wellenleiterausgängen des Interferometers entsprechende Regelgrößen parallel und unabhängig voneinander für alle Kanäle vor. Die Verwendung einer Referenzwellenlänge ist dabei nicht erforderlich, da das Signal für jeden Ausgangskanal aufgeteilt und zur Differenzbildung oder Verhältnisbildung eingesetzt wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Differenzbildung der Signale der jeweiligen Zwillings-Ausgangswellenleiter bei Einsatz hochempfindlicher Photodioden in Zusammenwirken mit einem nachfolgenden Verstärker ein hoher Signal-Rausch- Abstand bereitgestellt werden kann. Schließlich ist es nicht erforderlich, dass die Filterkurven der einzelnen Wellenleiterausgänge identische Verläufe haben, da nicht mit einer Referenzwellenlänge gearbeitet wird.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht insgesamt in einfacher und kostengünstiger Weise und ohne das Erfordernis der Verwendung einer Referenzwellenlänge die parallele Überwachung und ggf. Regelung sämtlicher Kanäle eines Wellenlängenmultiplex-Systems.
Es wird bevorzugt das Extinktionsverhältnis (Quotient oder Logarithmus des Quotienten der optischen Leistungen) oder die Differenz der beiden detektierten Signale ermittelt und als Maß für die Abweichung der Frequenz des entsprechenden optischen Senders von der Sollfrequenz ausgewertet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verlaufen die beiden Wellenleiterzweige jedes Zwillings-Wellenleiterausgangs winklig zueinander, insbesondere in einem Winkel zwischen 1° und 5°. Der Winkel wird dabei derart gewählt, dass keine Kopplung zwischen den Wellenleiterzweigen auftritt. Besonders vorteilhaft ist ein Winkel von 1,6° zwischen den beiden Wellenleiterzweigen.
Der anfängliche Mittenabstand zwischen zwei Zwillings- Wellenleiterausgängen ist bevorzugt kleiner als der 1,5-fache Felddurchmesser der elektrischen Feldverteilung der Wellenleiterausgänge. Der Felddurchmesser ist dabei der Bereich, in dem das als Gauß-Verteilung beschriebene Feld noch nicht auf 1/e (e = Eulersche Zahl) des Maximalwerts abgefallen ist. Für einen Felddurchmesser von etwa 7 µm bedeutet die vorgenannte Bedingung, dass der anfängliche Mittenabstand zwischen zwei Zwillings-Ausgangswellenleitern am Anfang kleiner als 11 µm ist. Bei dieser Dimensionierung ergibt sich ein Zusatzverlust, der auf die Verwendung von Zwillings-Wellenleiterausgängen zurückzuführen ist, von weniger als 10 dB. Gleichzeitig ist die genannte Funktion eines Doppeltores bei dieser Dimensionierung wirkungsvoll gegeben.
Das Interferometer ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung als ein als Demultiplexer eingesetzes Phased-Array Gitter bzw. Arrayed-Waveguide Grating ausgebildet. Dabei ist ein Zwillings- Wellenleiterausgang jeweils im Bereich eines separaten Raumpunktes des Ausgangskopplers des Phased-Array Gitters angeordnet.
Bevorzugt bildet der Ausgangskoppler einen Freistrahlbereich mit einer Eingangsregion und einer Ausgangsregion aus und ist ein Zwillings-Wellenleiterausgang jeweils im Bereich eines separaten Raumpunktes der Ausgangsregion des Freistrahlbereichs ausgebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Kanäle eines optischen Übertragungssystems mit Wellenlängenmultiplex;
Fig. 2 ein bei der Anordnung der Fig. 1 verwendetes Interferometer mit einer speziellen Ausgestaltung der Wellenleiterausgänge;
Fig. 2a eine alternative Ausgestaltung des Eingangsbereichs des Interferometers der Fig. 2;
Fig. 3 eine Detailansicht eines Zwillings- Wellenleiterausgangs der Fig. 2;
Fig. 4 ein Diagramm, das das Extinktionsverhältnis der Signale zweier Zweige eines Zwillings- Wellenleiterausgangs des Interferometers der Fig. 2 in Abhängigkeit von der Frequenzabweichung zwischen Ist- und Sollwellenlänge des entsprechenden Kanals darstellt und
Fig. 5 eine Anordnung zur Frequenzstabilisierung gemäß dem Stand der Technik.
Eine im Stand der Technik bekannte Anordnung zur Frequenzstabilisierung war eingangs zum besseren Verständnis der Erfindung anhand der Fig. 5 erläutert worden.
Gemäß Fig. 1 werden die von dem Teiler 5 aus dem Lichtwellenleiter abgezweigten Signale einem Demultiplexer 7 zugefügt, der als Phased-Array-Gitter ausgebildet ist. Ein entsprechendes Phased-Array-Gitter 7 ist in der Fig. 2 dargestellt.
Das ein Interferometer darstellende Phased-Array-Gitter 7 weist in an sich bekannter Weise mehrere streifenartige optische Wellenleiter 71, einen Eingangskoppler 72 und einen Ausgangskoppler 73 auf. Sowohl der Eingangskoppler 72 als auch der Ausgangskoppler 73 sind als Freistrahlbereich mit einer Eingangsregion 72a, 73a und einer Ausgangsregion 72b, 73b ausgebildet. Das Interferometer bewirkt, dass die an der Eingangsregion 72a eingekoppelten Lichtsignale verschiedener Kanäle bzw. Wellenlängen λ1, λ2, . . ., λn, die in der Eingangsregion 72 in nur einem Raumpunkt gemultiplext vorliegen, in der Ausgangsregion 73b des Ausgangskopplers 73 wellenlängenabhängig jeweils einem bestimmten Raumpunkt 9.1, 9.2, . . ., 9.n zugeordnet sind. Die optische Leistung sämtlicher Kanäle, die im Eingangskoppler 72 einem bestimmten, allen Kanälen gemeinsam zugeordneten Raumpunkt des Eingangskopplers 72 zugeführt wird, wird somit durch das Phased-Array Gitter 7 in eine optische Leistung transformiert, die bei den separaten, einem Kanal λ1, λ2, . . . λn jeweils allein zugeordneten Raumpunkten 9.1, 9.2, . . ., 9.n des Ausgangskopplers konzentriert ist.
An den jeweiligen Raumpunkten 9.1, . . ., 9.n der Ausgangsregion 73b des Ausgangskopplers 73 für die einzelnen Wellenlängen λ1, λ2, . . ., λn setzt jeweils ein Ausgangswellenleiter an, so dass die eingangsseitig gemultiplexten Signale durch das Interferometer demultiplext werden.
Das Phased-Array Gitter besteht bevorzugt aus einer vergrabenen, verzweigten Wellenleiterstruktur in einer Schicht SiO2 aus Quarzglas, welche auf ein Siliziumsubstrat aufgebracht ist. Alternativ können auch andere Materialien wie z. B. GaAs, InGaAlAs, InP, Polymere und Quarzglas ohne Siliziumsubstrat eingesetzt werden. Der Eingangskoppler 72 und der Ausgangskoppler 73 sind als Schichtwellenleiter ausgebildet und bilden jeweils einen Freistrahlbereich. Die Wellenleiter 71 weisen jeweils eine dem Eingangskoppler 72 zugewandte Eingangsfläche 72a und eine dem Ausgangskoppler 73 zugewandte Eingangsfläche 72b auf. Benachbarte Wellenleiter 71 unterscheiden sich in ihrer optischen Weglänge um eine feste Weglängendifferenz DL. Dies wird durch nebeneinander angeordnete, gekrümmte Wellenleiter 71 erreicht, deren Krümmungsradien und Längen mit der Ordnungszahl ansteigen. Im Freistrahlbereich des Ausgangskopplers 73 interferieren die einzelnen Signale derart, dass wie beschrieben einzelnen Raumpunkten 9.1, . . ., 9.n der Ausgangsregion 73b des Ausgangskopplers 73 die Leistung eines bestimmten optischen Kanals λ1, λ2, . . ., λn zugeordnet ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Eingangsregion 72a des Eingangskopplers 72 nicht notwendigerweise am Rand des Interferometers 7 angeordnet sein muss. Es ist ebenso möglich, dass die gemultiplexten Signale zunächst in einen mit der Eingangsregion 72a des Eingangskoppler 72 verbundenen planaren Eingangswellenleiter 70 bzw. in Eingangswellenleiterstummel 70 bzw. mehrere Eingangswellenleiterstummel 70 eingekoppelt werden. Eine Glasfaser mit den gemultiplexten Signalen wird dabei an den entsprechenden planaren Eingangswellenleiter 70 gekoppelt. Diese Alternative ist in Fig. 2a dargestellt.
Es ist nun vorgesehen, dass die in der Ausgangsregion 73b des Ausgangskoppler 73 vorgesehenen Ausgangswellenleiter 8.1, 8.2, . . ., 8.n jeweils als Zwillings-Ausgangswellenleiter 8.1a, 8.1b; 8.2a, 8.2b; 8.na, 8.nb ausgebildet sind. Jeder Ausgangskanal wird somit als Zwillingsausgangskanal ausgebildet.
Dies ist in der Fig. 3 im Detail dargestellt. An einem Raumpunkt 9.i der Ausgangsregion 73b des Ausgangskopplers 73, in dem die Leistung eines bestimmten Kanals λi vorliegt, zweigt unter einer bestimmten Winkel, im dargestellten Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von 1.6°, ein als Zwillings-Wellenleiterausgang 8.ia, 8.ib ausgebildeter Wellenleiterausgang ab. Jeder Zwillings-Wellenleiterausgang weist zwei Wellenleiterzweige 8.ia, 8.ib auf. Der Winkel zwischen der beiden Wellenleiterzweigen 8.ia, 8.ib wird derart gewählt, dass keine Kopplung zwischen den Wellenleiterzweigen auftritt.
Der anfängliche Mittenabstand X zwischen den beiden Zweigen des Zwillings-Wellenleiterausgangs wird derart gewählt, dass er kleiner ist der 1,5-fache Felddurchmesser der elektrischen Feldverteilung der Wellenleiterzweige 8.ia, 8.ib. Für einen Felddurchmesser von etwa 7 µm bedeutet dies, dass der anfängliche Mittenabstand zwischen den beiden Zweigen 8.ia, 8.ib des Zwillings-Ausgangswellenleiters kleiner als 11 µm ist.
Bei symmetrischer Beleuchtung des Zwillings- Wellenleiterausgangs bzw. des entsprechenden Doppeltores sind die in die beiden Wellenleiterzweige 8.ia, 8.ib eingekoppelten Signalwerte jeweils gleich groß. Das Phased- Array-Gitter ist dabei derart eingestellt, dass für den Fall, dass die jeweilige Wellenlänge λi einer Sollwellenlänge λisoll entspricht, eine im wesentliche symmetrischer Beleuchtung jedes Zwillings-Wellenleiterausgangs vorliegt. Um eine entsprechende Einstellung zu erzielen, wird ggf. die Umgebungstemperatur am Phased-Array Gitter 7 variiert.
Bei einer Abweichung der tatsächlichen Wellenlänge λi einer Sollwellenlänge λisoll werden die Signalwerte in den beiden Wellenleiterzweige 8.ia, 8.ib ungleich groß. Dies ergibt sich aus den inhärenten Eigenschaften eines Phased-Array Gitters. Die Differenz oder der Quotient der Signalleistungen stellt somit ein Maß für die Abweichung der aktuellen Frequenz bzw. Wellenlänge λi zu der Sollfrequenz bzw. Sollwellenwellenlänge λisoll dar und kann demgemäß als Regelgröße einer Einrichtung zur Regelung der Frequenz des entsprechender Senders zugeführt werden.
Dieser Zusammenhang ist in Fig. 4 dargestellt, die für einen Zwillings-Wellenleiterausgang das Extinktionsverhältnis der Signale der beiden Wellenleiterzweige 8.ia, 8.ib in Abhängigkeit von der Abweichung der Frequenz von einer Sollfrequenz zeigt. Das Extinktionsverhältnis ist dabei gleich dem Logarithmus des Quotienten der jeweiligen, jeweils durch eine Photodiode gemessenen optischen Leistungen der Signale der beiden Wellenleiterzweige 8.ia, 8.ib. Wie der Fig. 4 entnommen werden kann, ist das Extinktionsverhältnis über einen weiten Bereich linear abhängig von der Frequenzabweichung. Bei einem 8-Kanal Phased-Array Gitter mit einem Kanalabstand von 400 GHz ergibt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Steigung von 0.18 dB/GHz.
Gemäß Fig. 1 wird das aus einem Zwillings- Wellenleiterausgang 8.1a, 8.1b, . . ., 8.na, 8.nb austretende Licht jeweils von einem Detektor 10.1a, 10.1b, . . . 10.na, 10.nb erfaßt. Bei den Detektoren handelt es sich beispielsweise um in einem Array abgeordneten Photodioden. Das in den Detektoren jeweils erfaßte Signal wird für jeden Zwillings-Wellenleiterausgang an einen Differenzverstärker oder logarithmischen Verstärker 11.1, . . ., 11.n geleitet und dort zwecks Regelung des jeweiligen Transmitters TX1, . . ., Txn weiterverarbeitet, wobei gemäß Fig. 4 für jeden Kanal die Frequenzabweichung erfaßt und davon abhängig ein Stellwert an den zugehörigen Transmitter gesandt wird.

Claims (10)

1. Anordnung zur Frequenzstabilisierung optischer Sender mit mindestens einem optischen Sender (TX1, . . ., TXn), der ein optisches Signal einer bestimmten Frequenz bzw. Wellenlänge (λi) aussendet, das auf eine Sollfrequenz bzw. Sollwellenlänge (λisoll) zu regeln ist, wobei die Anordnung umfasst:
einen Multiplexer (1) zum Multiplexen der optischen Signale der optischen Sender (TX1, . . ., TXn),
einen Teiler (5) zum Abtrennen eines Teils der gemultiplexten optischen Signale und
eine Steuervorrichtung zum Auswerten der abgetrennten optischen Signale und Regeln der optischen Sender (TX1, . . ., Txn) auf die Sollfrequenz, wobei die Steuervorrichtung ein Interferometer (7) aufweist mit
  • a) mehreren unterschiedlich langen Wellenleiterverbindungen (71),
  • b) einem Wellenleitereingang (72), dem mehrere optische Signale unterschiedlicher Wellenlänge (λ1, λ2, . . ., λn) zugeführt werden, und
  • c) mehreren Wellenleiterausgängen (8.1, . . ., 8.n), an denen jeweils ein optisches Signal einer unterschiedlichen Wellenlänge (λ1, λ2, . . ., λn) entnommen wird, wobei
  • d) mindestens ein Wellenleiterausgang (8.1, . . ., 8.n) als Zwillings-Wellenleiterausgang mit zwei benachbarten Wellenleiterzweigen (8.1a, 8.1b; 8.na, 8.nb) ausgebildet ist und in beide Wellenleiterzweige (8.1a, 8.1b; . . ., 8.na, 8.nb) Licht der entsprechenden Wellenlänge (λ1, λ2, . . ., λn) eingekoppelt wird, und wobei
dem Wellenleitereingang (72) des Interferometers die abgetrennten gemultiplexten optischen Signale zugeführt werden, für jeden zu regelnden optischen Sender (TXi) die optischen Signale des der entsprechenden Wellenlänge (λi) zugeordneten Zwillings-Wellenleiterausgangs (8.ia, 8.ib) detektiert und ein von den beiden detektierten Signalen abgeleiteter Wert als Maß für die Abweichung der Frequenz des entsprechenden optischen Senders (TXi) von der Sollfrequenz Mitteln zur Regelung der Frequenz des optischen Senders (TX1, . . ., TXn) zugeführt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils das Extinktionsverhältnis oder die Differenz der beiden detektierten Signale ermittelt und als Maß für die Abweichung der Frequenz des entsprechenden optischen Senders (TXi) von der Sollfrequenz ausgewertet wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Regelung der Frequenz des optischen Senders (TX1, . . ., TXn) einen Differenzverstärker (11.1, . . ., 11.n) oder logarithmischen Verstärker enthält.
4. Anordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle optischen Sender (TX1, . . ., TXn) parallel und unabhängig voneinander geregelt werden.
5. Anordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Wellenleiterausgänge (8.1, . . ., 8.n) des Interferometers (7) als Zwillings-Wellenleiterausgänge ausgebildet sind.
6. Anordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wellenleiterzweige (8.ia, 8.ib) jedes Zwillings- Wellenleiterausgangs winklig zueinander verlaufen, insbesondere in einem Winkel zwischen 1° und 5°, insbesondere in einem Winkel von 1,6°.
7. Anordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der anfängliche Mittenabstand zwischen zwei Wellenleiterzweigen (8.ia, 8.ib) eines Zwillings- Wellenleiterausgangs kleiner ist als der 1,5-fache Felddurchmesser der elektrischen Feldverteilung der Wellenleiterzweige (8.ia, 8.ib).
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Felddurchmesser von 7 µm der anfängliche Mittenabstand zwischen zwei Wellenleiterzweigen (8.ia, 8.ib) eines Zwillings- Wellenleiterausgangs kleiner als 11 µm ist.
9. Anordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Interferometer ein als Demultiplexer eingesetzes Phased- Array Gitter (7) ist, das aufweist:
mehrere streifenartige optischen Wellenleiter (71), denen jeweils ein Kanal mit optischen Signalen einer bestimmten Wellenlänge (λ1; λ2; . . . λn) zugeordnet ist und die jeweils eine erste und eine zweite Eingangsfläche (71a, 71b) aufweisen,
einen Eingangskoppler (72), der einen bestimmten Raumpunkt aufweist, dem jeweils die erste Eingangsfläche der Wellenleiter (71) gemeinsam zugeordnet ist,
einen Ausgangskoppler (73), der mehrere separate Raumpunkte (9.1, . . ., 9.n) aufweist, denen jeweils die zweite Eingangsfläche der Wellenleiter (71) zugeordnet ist;
wobei die optische Leistung sämtlicher Kanäle (71) dem bestimmten, allen Kanälen gemeinsam zugeordneten Raumpunkt des Eingangskopplers (72) zugeführt und in eine optische Leistung transformiert wird, die jeweils bei den separaten, einem Kanal (λ1; λ2; . . . λn) jeweils allein zugeordneten Raumpunkten (9.1, . . ., 9.n) des Ausgangskopplers (73) konzentriert ist, und
wobei ein Zwillings-Wellenleiterausgang jeweils im Bereich eines solchen separaten Raumpunktes (9.1, . . ., 9.n) des Ausgangskopplers (73) angeordnet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangskoppler einen Freistrahlbereich (73) mit einer Eingangsregion (73a) und einer Ausgangsregion (73b) bildet und ein Zwillings- Wellenleiterausgang (8.1a, 8.1b; . . ., 8.na, 8.nb) jeweils im Bereich eines separaten Raumpunktes (9.1, . . ., 9.n) der Ausgangsregion (73b) des Freistrahlbereichs (73) ausgebildet ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5323409A (en) * 1991-12-05 1994-06-21 Honeywell Inc. Wavelength stabilization
EP0703679A2 (de) * 1994-09-26 1996-03-27 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Schaltung zur gleichzeitiger Überwachung mehrerer Wellenlängen unter Verwendung eines aus gruppierten Wellenleiter gebautes Gitters
EP0786879A2 (de) * 1996-01-25 1997-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Schaltungs-Anordnung zur Frequenz-Stabilisierung eines WDM-Multiplexers/-Demultiplexers
EP0786677A1 (de) * 1996-01-25 1997-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Optische Koppelanordnung aus einem Paar streifenartiger optischer Wellenleiterendabschnitte
US5706377A (en) * 1996-07-17 1998-01-06 Lucent Technologies Inc. Wavelength routing device having wide and flat passbands

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5323409A (en) * 1991-12-05 1994-06-21 Honeywell Inc. Wavelength stabilization
EP0703679A2 (de) * 1994-09-26 1996-03-27 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Schaltung zur gleichzeitiger Überwachung mehrerer Wellenlängen unter Verwendung eines aus gruppierten Wellenleiter gebautes Gitters
EP0786879A2 (de) * 1996-01-25 1997-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Schaltungs-Anordnung zur Frequenz-Stabilisierung eines WDM-Multiplexers/-Demultiplexers
EP0786677A1 (de) * 1996-01-25 1997-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Optische Koppelanordnung aus einem Paar streifenartiger optischer Wellenleiterendabschnitte
US5706377A (en) * 1996-07-17 1998-01-06 Lucent Technologies Inc. Wavelength routing device having wide and flat passbands

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