DE102022201069A1 - Electro-optical balun and system for generating a pseudo-differential signal, comprising such an electro-optical balun - Google Patents

Electro-optical balun and system for generating a pseudo-differential signal, comprising such an electro-optical balun Download PDF

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Stephan Kruse
Johann Christoph Scheytt
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/21Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/225Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference in an optical waveguide structure

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrooptischen Balun, wobei der elektrooptische Balun einen Eingang für ein optisches Eingangssignal (Ein(t)) aufweist, wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) und einen Phasenschieber (Δϕ) aufweist, wobei das 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) mit dem Eingangssignal im Betrieb versorgbar ist, wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) aufweist, wobei das 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) mit den Ausgangsarmen des 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) verbunden ist, wobei der Phasenschieber (Δϕ) in einem Ausgangsarm des 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) angeordnet ist, wobei im Betrieb an zwei Ausgängen (Eout,1(t), Eout,4(t)) des 2x4 Multimodeninterferometers (2x4 MMI) ein quasi differentielles optisches Signal anliegt, das mittels einer jeweiligen Photodiode (PD1, PD2) und einem differentiellen Schaltkreis in ein DC-freies elektrisches Signal (Vout) überführt werden kann.Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zur Generierung eines pseudeodifferentiellen Signals, aufweisend einen elektrooptischen Balun sowie einen optischen Strahlteiler (OS) sowie einen dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM), wobei der optische Strahlteiler (OS) ein Eingangssignal (IIN) in einen ersten Teil (n) und einen zweiten Teil (1-n) aufteilt, wobei der zweite Teil (1-n) als Eingangssignal (Ein(t)) im Betrieb auf den Eingang des elektrooptischen Baluns geführt wird, wobei der erste Teil (n) im Betrieb als Eingangssignal dem dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM) zugeführt wird, wobei das quasi differentielle elektrische Signal (I1, I2) der Photodioden (PD1, PD2) im Betrieb zur Ansteuerung des dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM) in push pull Konfiguration verwendet wird.The invention relates to an electro-optical balun, the electro-optical balun having an input for an optical input signal (In(t)), the electro-optical balun further having a 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI) and a phase shifter (Δϕ), the 1x2 multimode interferometer ( 1x2 MMI) can be supplied with the input signal during operation, the electro-optical balun further having a 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI), the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) being connected to the output arms of the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), the phase shifter ( Δϕ) is arranged in an output arm of the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), with a quasi-differential optical signal being present at two outputs (Eout,1(t), Eout,4(t)) of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) during operation, which can be converted into a DC-free electrical signal (Vout) by means of a respective photodiode (PD1, PD2) and a differential circuit.Furthermore, the invention relates to a system for generating a pseudo-differential signal, having an electro-optical balun and an optical beam splitter (OS ) and a dual output carrier injection Mach Zehnder modulator (MZM), where the optical beam splitter (OS) splits an input signal (IIN) into a first part (n) and a second part (1-n), the second part (1 -n) is fed as an input signal (Ein(t)) to the input of the electro-optical balun during operation, the first part (n) being fed to the dual output carrier injection Mach Zehnder modulator (MZM) as an input signal during operation, the quasi differential electrical signal (I1, I2) of the photodiodes (PD1, PD2) is used in operation to control the dual output carrier injection Mach Zehnder modulator (MZM) in push-pull configuration.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrooptischen Balun und ein System zur Generierung eines pseudodifferentiellen Signals aufweisend einen solchen elektrooptischen Balun.The invention relates to an electro-optical balun and a system for generating a pseudo-differential signal having such an electro-optical balun.

Hintergrundbackground

Photodioden können nur elektrische Ströme erzeugen, die proportional zum Betragsquadrat der elektrischen Feldstärke sind Iphoto ∝ |EIN|2 wie bereits in „Analysis and Simulation of a Wireless Phased Array System with Optical Carrier Distribution and an Optical IQ. Return Path,“ der Autoren S. Kruse, C. Kress, H. G. Kurz, T. Schneider, J. C. Scheytt in 2020 13th German Microwave Conference (GeMiC), March 2020, Seiten 1-4 gezeigt.Photodiodes can only generate electric currents that are proportional to the square of the absolute value of the electric field strength I photo ∝ |E IN | 2 as already in "Analysis and Simulation of a Wireless Phased Array System with Optical Carrier Distribution and an Optical IQ. Return Path," by the authors S. Kruse, C. Kress, HG Kurz, T. Schneider, JC Scheytt in 2020 13th German Microwave Conference (GeMiC), March 2020, pages 1-4.

Somit ist es nicht möglich mittels einer Photodiode PD direkt ein differentielles, elektrisches Signal zu erzeugen. Zudem fließt durch die einzelne Photodioden ein parasitärer Dunkelstrom IDark, damit fließt I=Anode=IDark+IPhoto aus der Anode heraus-, bzw. IKathode=IDark-IPhoto in die Kathode hineinfließt (siehe auch „Fully-differential, DC-coupled, self-biased, monolithically-integrated optical receiver in 0.25µm photonic BiCMOS Technology for multi-channel fiber links“, der Autoren S. Gudyriev, J. C. Scheytt, L. Yan, C. Meuer and L. Zimmennann,, veröfentlicht in 2017 IEEE Bipolar/BiCMOS Circuits and Technology Meeting (BCTM), Miami, FL, 2017, Seiten. 110-113). Somit existiert zusätzlich zum gewünschten Signalstrom Iphoto, ein ungewünschter Strom IDark, der das Signal verfälscht. Wenn man ein einziges optisches Eingangssignal an die Eingänge zweier parallel geschalteter Photodioden direkt anlegt, ist es somit nicht möglich ohne externe Beschaltung ein differentielles Signal zu erzeugen.It is therefore not possible to generate a differential electrical signal directly by means of a photodiode PD. In addition, a parasitic dark current I Dark flows through the individual photodiodes, so that I= anode =I Dark +I Photo flows out of the anode, or I cathode =I Dark -I Photo flows into the cathode (see also "Fully-differential , DC-coupled, self-biased, monolithically-integrated optical receiver in 0.25µm photonic BiCMOS Technology for multi-channel fiber links", authors S. Gudyriev, JC Scheytt, L. Yan, C. Meuer and L. Zimmennann,, published in 2017 IEEE Bipolar/BiCMOS Circuits and Technology Meeting (BCTM), Miami, FL, 2017, pp. 110-113). Thus, in addition to the desired signal current I photo , there is an undesired current I Dark , which corrupts the signal. If you apply a single optical input signal directly to the inputs of two photodiodes connected in parallel, it is therefore not possible to generate a differential signal without external circuitry.

Aus dem Stand der Technik, z. B. aus dem Buch „Design of integrated circuits for optical communications“, B. Razavi, McGraw-Hill, 2003, ist es bekannt nach dem Transimpedanzverstärker (engl. Transimpedance Amplifier- abgek. TIA), der aus dem Photostrom eine Spannung erzeugt, einen Verstärker zu verwenden, um ein differentielles Signal zu erzeugen. Der zweite Eingang des differentiellen Verstärkers wird hierbei mit dem Tiefpass gefilterten Signal des Transimpedanzverstärkers gespeist.From the prior art, e.g. B. from the book "Design of integrated circuits for optical communications", B. Razavi, McGraw-Hill, 2003, it is known after the transimpedance amplifier (English Transimpedance Amplifier abbreviated TIA), which generates a voltage from the photocurrent, to use an amplifier to create a differential signal. The second input of the differential amplifier is fed with the low-pass filtered signal of the transimpedance amplifier.

Ein weiterer direkter Ansatz in dem der Photostrom der Photodiode direkt abgegriffen wurde ist aus dem Artikel „High-speed receiver based on waveguide germanium photodetector wire-bonded to 90 nm SOI CMOS amplifier“ der Autoren Huapu Pan, Solomon Assefa, William M. J. Green, Daniel M. Kuchta, Clint L. Schow, Alexander V. Rylyakov, Benjamin G. Lee, Christian W. Baks, Steven M. Shank, and Yurii A. Vlasov veröffentlicht in Opt. Express 20, 18145-18155 (2012) bekannt. Hierbei wurde zwischen der Photodiode und dem differentiellen Transimpedanzverstärker eine AC Kopplung mittels Kondensatoren bereitgestellt.Another direct approach in which the photocurrent of the photodiode was tapped directly is from the article "High-speed receiver based on waveguide germanium photodetector wire-bonded to 90 nm SOI CMOS amplifier" by the authors Huapu Pan, Solomon Assefa, William M. J. Green, Daniel M. Kuchta, Clint L. Schow, Alexander V. Rylyakov, Benjamin G. Lee, Christian W. Baks, Steven M. Shank, and Yurii A. Vlasov published in Opt. Express 20, 18145-18155 (2012). Here, an AC coupling was provided between the photodiode and the differential transimpedance amplifier by means of capacitors.

Dies führt allerdings zu erhöhtem Rauschen, höherer Eingangskapazität, welche die Bandbreite beschränkt und zu einem hohen Flächenbedarf. Der hohe Flächenbedarf ergibt sich unter anderem deshalb, weil Kondensatoren einen großen Platzbedarf haben. Zudem ist dieser Ansatz nur für Bandpass-Signale geeignet.However, this leads to increased noise, higher input capacitance, which limits the bandwidth, and a high area requirement. The high area requirement is due, among other things, to the fact that capacitors require a large amount of space. In addition, this approach is only suitable for bandpass signals.

Um diese Probleme zu umgehen, wurde in dem bereits erwähnten Artikel „Fully-differential, DC-coupled, self-biased, monolithically-integrated optical receiver in 0.25µm photonic BiCMOS Technology for multi-channel fiber links“ ein DC gekoppelter Transimpedanzverstärker (TIA) vorgestellt.In order to circumvent these problems, a DC-coupled transimpedance amplifier (TIA) presented.

Dieser Transimpedanzverstärker besitzt allerdings den Nachteil, dass der Strom durch die Photodiode nie seine Richtung ändert. Somit ist das Ausgangssignal des Transimpedanzverstärkers, genauso wie der Photostrom nicht differentiell.However, this transimpedance amplifier has the disadvantage that the current through the photodiode never changes direction. Thus, the output of the transimpedance amplifier is non-differential, as is the photocurrent.

Um das Problem mit den nicht-differentiellen Strömen zu lösen, könnte eine DC Kompensationseinheit verwendet werden.To solve the non-differential currents problem, a DC compensation unit could be used.

Diese Kompensationseinheit erhöht allerdings die Komplexität der Schaltung, da eine geschlossene Regelschleife notwendig ist.However, this compensation unit increases the complexity of the circuit, since a closed control loop is necessary.

Letztlich sind die bekannten Systeme so ausgelegt, dass sie in Zusammenarbeit mit einem Transimpedanzverstärker arbeiten.Finally, the known systems are designed to work in cooperation with a transimpedance amplifier.

Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Schaltung bereitzustellen, die es erlaubt differentielle elektrische Ströme mittels Photodioden zu erzeugen.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a circuit that allows differential electrical currents to be generated by means of photodiodes.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein System mit optischer Trägerverteilung nach einem der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, der Beschreibung und der Figuren.The object is solved by a system with optical carrier distribution according to one of the independent claims. Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.

Nachfolgend wird die Erfindung näher unter Bezug auf die Figuren erläutert. In diesen zeigt:

  • 1 ein beispielhaftes Blockschaltbild eines optischen Baluns gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 ein beispielhaftes Blockschaltbild eines optischen Baluns gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mittels einem 1x2 Multimodeninterferometers (MMI), eines optischen Phasenschiebers und einem 2x4 MMI,
  • 3 ein beispielhaftes Blockschaltbild eines optischen Baluns gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mittels drei 1x2 bzw. 2x1 MMIS, einem Phasenschieber und einem 2x4 MMI,
  • 4 ein beispielhaftes Blockschaltbild eines optischen Baluns gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mittels drei 1x2 bzw. 2x1 MMIS und einem 2x4 MMI, und
  • 5 ein beispielhaftes System zur Generierung eines (pseudo-) differentiellen Signals, aufweisend einen elektrooptischen Balun gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures. In these shows:
  • 1 an exemplary block diagram of an optical balun according to an embodiment of the invention,
  • 2 an exemplary block diagram of an optical balun according to an embodiment of the invention using a 1x2 multimode interferometer (MMI), an optical phase shifter and a 2x4 MMI,
  • 3 an exemplary block diagram of an optical balun according to an embodiment of the invention using three 1x2 or 2x1 MMIS, a phase shifter and a 2x4 MMI,
  • 4 an exemplary block diagram of an optical balun according to an embodiment of the invention using three 1x2 or 2x1 MMIS and a 2x4 MMI, and
  • 5 an exemplary system for generating a (pseudo) differential signal comprising an electro-optical balun according to an embodiment of the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.In the following the invention will be illustrated in more detail with reference to the figures. It should be noted that different aspects are described, which can be used individually or in combination. That is, each aspect can be used with different embodiments of the invention unless explicitly presented as purely alternative.

Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.Furthermore, for the sake of simplicity, only one entity will generally be referred to below. Unless explicitly noted, however, the invention can also have several of the entities concerned. In this respect, the use of the words “a”, “an” and “an” is only to be understood as an indication that at least one entity is used in a simple embodiment.

Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordenbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.Insofar as methods are described below, the individual steps of a method can be arranged and/or combined in any order, unless something different is explicitly stated in the context. Furthermore, the procedures can be combined with one another unless otherwise expressly indicated.

Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1% bis zu +/- 10 %.Specifications with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% to +/- 10%.

Bezugnahme auf Standards oder Spezifikationen sind als Bezugnahme auf Standards bzw. Spezifikationen, die im Zeitpunkt der Anmeldung und/oder - soweit eine Priorität beansprucht wird - im Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung gelten / galten zu verstehen. Hiermit ist jedoch kein genereller Ausschluss der Anwendbarkeit auf nachfolgende oder ersetzende Standards oder Spezifikationen zu verstehen.References to standards or specifications are to be understood as references to standards or specifications which are/were applicable at the time of filing and/or - if priority is claimed - at the time of priority filing. However, this is not to be understood as a general exclusion of applicability to subsequent or superseding standards or specifications.

Soweit nachfolgend Multimodeninterferometer bezeichnet sind, sind die Bezeichnungen der Form lediglich als Hinweis darauf zu verstehen, dass dies die gewünschte Ausgestaltung in Bezug auf eine Wirkung ist. Kann ein Multimodeninterferometer im Prinzip mehr leisten, wird aber z.B. durch eine geeignete Beschaltung / Ansteuerung auf die Wirkung gemäß der Bezeichnung veranlass, so ist dies natürlich vom Geist und Anspruch der Erfindung jeweils mitumfasst.Insofar as multimode interferometers are referred to below, the designations of the shape are to be understood merely as an indication that this is the desired configuration with regard to an effect. If, in principle, a multimode interferometer can do more, but if the effect according to the designation is caused, e.g. by suitable wiring/control, then this is of course also included in the spirit and claim of the invention.

In 1 ist ein beispielhaftes Blockschaltbild eines optischen Baluns gemäß einer Ausführungsform für die Erzeugung von differentiellen Strömen in Photodioden gezeigt. Aus einem optischen Signal EIN(t) wird in dem optischen Balun das Signal mit sich selbst interferiert, wobei in den Photodioden PD1, PD2 je ein Strom IPD1,2 α R|EIN(t)|2(IDC± IOffset) erzeugt wird. D.h. ein optisches Signal wird erzeugt, welches in der Photodiode in ein quasi differentielles Signal umgewandelt wird. Dabei ist R die Empfindlichkeit der Photodiode, während IDC und IOffset zwei Gleichanteile sind, die durch konstruktive und destruktive Interferenz entstehen. Anders als im Stand der Technik kann dieser Strom in jeder beliebigen differentiellen Schaltung verwendet werden und ist nicht mehr an einen Transimpedanzverstärker gebunden. Dabei kann in jeder geeigneten differentiellen Schaltung der DC-Anteil herausgefiltert werden, sodass als effektiver Strom Ieff = 2R|EIN(t)|2 (IOffset) zur Verfügung steht.In 1 1 is an exemplary block diagram of an optical balun according to an embodiment for generating differential currents in photodiodes. From an optical signal E IN (t), the signal is interfered with itself in the optical balun, with a current I PD1,2 α R|E IN (t)| 2 (I DC ± I Offset ) is generated. This means that an optical signal is generated, which is converted into a quasi-differential signal in the photodiode. Here R is the sensitivity of the photodiode, while I DC and I offset are two DC components that arise from constructive and destructive interference. Unlike the prior art, this current can be used in any differential circuit and is no longer tied to a transimpedance amplifier. The DC component can be filtered out in any suitable differential circuit, so that the effective current I eff = 2R|E IN (t)| 2 (I Offset ) is available.

Der optische Balun gemäß Ausführungsformen der Erfindung benötigt weder eine DC Kompensation, noch eine AC Kopplung um ein differentielles elektrisches Signal zu erzeugen. Das Ausgangssignal VOUT bzw. EOUT,1(t) und EOUT,2(t) kann in jeder differentiellen Schaltung weiterverwendet werden und ist nicht notwendigerweise auf einen Transimpedanzverstärker angewiesen. Somit kann man beim Entwurf des Systems auf extra Chipfläche für Kondensatoren verzichten und muss keinen Designaufwand in eine stabile Regelschleife investieren und es wird keine Verlustleistung in der Regelschleife benötigt.The optical balun according to embodiments of the invention requires neither DC compensation nor AC coupling to generate a differential electrical signal. The output signal V OUT or E OUT,1 (t) and E OUT,2 (t) can be used in any differential circuit and is not necessarily dependent on a transimpedance amplifier. Thus, when designing the system, you can do without extra chip area for capacitors and you don't have to invest any design effort in a stable control loop and no power loss is required in the control loop.

Der optische Balun kann dabei in verschiedenen Varianten implementiert sein.The optical balun can be implemented in different variants.

In einer Ausführungsform gemäß 2 weist der elektrooptische Balun einen Eingang für ein optisches Eingangssignal Ein(t) auf. Weiterhin weist der elektrooptische Balun ein 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI und einen Phasenschieber Δϕ auf, wobei das 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI mit dem Eingangssignal im Betrieb versorgbar ist.In an embodiment according to 2 the electro-optical balun has an input for an optical input signal E in (t). Furthermore, the electro-optical balun has a 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI and a phase shifter Δφ, with the 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI being able to be supplied with the input signal during operation.

Daneben weist der elektrooptische Balun weiterhin ein 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI auf, wobei das 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI mit den Ausgangsarmen des 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI verbunden ist, wobei der Phasenschieber Δϕ in einem Ausgangsarm des 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI angeordnet ist. Prinzipiell kann ein Multimodeninterferometer, insbesondere das 1x2 MMI, dazu genutzt werden, um das optische Ausgangssignal zu erzeugen.In addition, the electro-optical balun also has a 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI, the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI being connected to the output arms of the 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI, the Phase shifter Δϕ is arranged in an output arm of the 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI. In principle, a multimode interferometer, in particular the 1x2 MMI, can be used to generate the optical output signal.

Im Betrieb liegt an zwei Ausgängen Eout,1(t), Eout,4(t) des 2x4 Multimodeninterferometers 2x4 MMI ein quasi differentielles optisches Signal an, das mittels einer jeweiligen Photodiode PD1, PD2 und einem differentiellen Schaltkreis in ein DC-freies elektrisches Signal Vout überführt werden kann.During operation, a quasi-differential optical signal is present at two outputs E out,1 (t), E out,4 (t) of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI, which is converted into a DC by means of a respective photodiode PD 1 , PD 2 and a differential circuit -free electrical signal V out can be transferred.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der elektrische Balun so ausgestaltet, dass an zwei weiteren Ausgängen Eout,2(t), Eout,3(t) des 2x4 Multimodeninterferometers 2x4 MMI Signale abgenommen werden, die einem Regelkreis für eine optische Phasenabstimmung zugeführt werden können.In one embodiment of the invention, the electrical balun is designed such that signals are picked up at two further outputs E out,2 (t), E out,3 (t) of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI and fed to a control loop for optical phase adjustment can.

Diese Ausführungsform des elektrooptischen Baluns besitzt den Vorteil, dass man sowohl die Ausgänge 1 und 4 des 2x4 MMI als Eingänge für die Photodioden PD1, PD2 nutzen als auch mit den anderen beiden Ausgängen (Ausgänge 2 und 3) einen Regelkreis für die optische Phasenabstimmung realisieren kann. Man kann mathematisch zeigen, dass die größte Ausgangsleistung im Ausgang 1 & 4 des 2x4 MMi gegeben ist, wenn die anderen beiden Ausgänge keine Ausgangsleistung mehr besitzen. Ferner kann man auch mit den optischen Ausgängen 1-4 des 2x4 MMI und vier Photodioden durch Superposition der vier elektrischen Ströme einen elektrooptischen Balun realisieren.This embodiment of the electro-optical balun has the advantage that both outputs 1 and 4 of the 2x4 MMI can be used as inputs for the photodiodes PD1, PD2 and a control circuit for optical phase adjustment can be implemented with the other two outputs (outputs 2 and 3). . It can be shown mathematically that the greatest output power is in output 1 & 4 of the 2x4 MMi when the other two outputs no longer have any output power. Furthermore, an electro-optical balun can also be realized with the optical outputs 1-4 of the 2x4 MMI and four photodiodes by superposition of the four electric currents.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 3 dargestellt.Another embodiment of the invention is 3 shown.

Wiederum weist der elektrooptische Balun einen Eingang für ein optisches Eingangssignal Ein(t) auf. Wiederum weist der elektrooptische Balun ein 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI und einen Phasenschieber Δϕ auf, wobei das 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI mit dem Eingangssignal im Betrieb versorgbar ist.Again, the electro-optical balun has an input for an optical input signal E in (t). Again, the electro-optical balun has a 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI and a phase shifter Δφ, with the 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI being able to be supplied with the input signal during operation.

Zudem weist der elektrooptische Balun ein 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI auf, wobei das 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI mit den Ausgangsarmen des 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI verbunden ist, wobei der Phasenschieber Δϕ in einem Ausgangsarm des 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI angeordnet ist.In addition, the electro-optical balun has a 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI, the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI being connected to the output arms of the 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI, the phase shifter Δϕ being arranged in an output arm of the 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI.

Im Unterschied zur Ausgestaltung der 2 sind nun aber zwei erste Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometers 2x4 MMI auf ein erstes 2x1 Multimodeninterferometer 2x1 MMI geführt, um ein erstes optisches Ausgangssignal Eout,1(t) zu erhalten, und zwei zweite Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI auf ein zweites 2x1 Multimodeninterferometer 2x1 MMI geführt, um ein zweites optisches Ausgangssignal Eout,4(t) zu erhalten.In contrast to the design of 2 two first output arms of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI are now routed to a first 2x1 multimode interferometer 2x1 MMI in order to obtain a first optical output signal E out,1 (t), and two second output arms of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI to a second 2x1 multimode interferometer 2x1 MMI out to obtain a second optical output signal E out,4 (t).

Im Betrieb liegt an zwei Ausgängen Eout,1(t), Eout,4(t) des 2x4 Multimodeninterferometers 2x4 MMI ein quasi differentielles optisches Signal an, das mittels einer jeweiligen Photodiode PD1, PD2 und einem differentiellen Schaltkreis in ein DC-freies elektrisches Signal Vout überführt werden kann.During operation, a quasi-differential optical signal is present at two outputs E out,1 (t), E out,4 (t) of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI, which is converted into a DC by means of a respective photodiode PD 1 , PD 2 and a differential circuit -free electrical signal V out can be transferred.

Diese Ausführungsform des elektrooptischen Baluns weist die Eigenschaft auf, dass die maximale Ausgangsleistung abgegeben wird, wenn die optische Phasenverschiebung zwischen den Eingängen des 2x4 MMI 90° beträgt. Dies kann man durch akkurate Modellierung eines verbreiterten Wellenleiters kompakt realisieren.This embodiment of the electro-optical balun has the property that the maximum output power is delivered when the optical phase shift between the inputs of the 2x4 MMI is 90°. This can be realized compactly by accurate modeling of a broadened waveguide.

Ferner liegen nur zwei optische Ausgangssignale vor, die direkt in den Photodioden PD1, PD2 in differentielle Ströme umgewandelt werden können.Furthermore, there are only two optical output signals which can be converted directly into differential currents in the photodiodes PD1, PD2.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 4 dargestellt.Another embodiment of the invention is 4 shown.

Der elektrooptische Balun weist wiederum einen Eingang für ein optisches Eingangssignal Ein(t), und ein 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI auf, wobei das 1x2 Multimodeninterferometer 1x2 MMI mit dem Eingangssignal im Betrieb versorgbar ist.The electro-optical balun in turn has an input for an optical input signal E in (t) and a 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI, with the 1x2 multimode interferometer 1x2 MMI being able to be supplied with the input signal during operation.

Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 2 und 3 weist diese Ausführungsform keinen Phasenschieber auf.In contrast to the embodiments of 2 and 3 this embodiment has no phase shifter.

Weiterhin weist der elektrooptische Balun ein 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI auf, wobei das 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI mit den Ausgangsarmen des 2x1 Multimodeninterferometer 1x2 MMI verbunden ist.Furthermore, the electro-optical balun comprises a 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI, the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI being connected to the output arms of the 2x1 multimode interferometer 1x2 MMI.

Zwei erste Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometer 2x4 MMI sind dabei auf ein erstes 2x1 Multimodeninterferometer 2x1 MMI geführt, um ein erstes optisches Ausgangssignal Eout,1(t) zu erhalten, und zwei zweite Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometers 2x4 MMI sind auf ein zweites 2x1 Multimodeninterferometer 2x1 MMI geführt, um ein zweites optisches Ausgangssignal Eout,4(t) zu erhalten.Two first output arms of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI are routed to a first 2x1 multimode interferometer 2x1 MMI in order to obtain a first optical output signal E out,1 (t), and two second output arms of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI are routed to a second 2x1 multimode interferometer 2x1 MMI out to obtain a second optical output signal E out,4 (t).

Im Betrieb liegt an zwei Ausgängen Eout,1(t), Eout,4(t) des 2x4 Multimodeninterferometers 2x4 MMI ein quasi differentielles optisches Signal an, das mittels einer jeweiligen Photodiode (PD1, PD2) und einem differentiellen Schaltkreis in ein DC-freies elektrisches Signal Vout überführt werden kann.During operation, a quasi-differential optical signal is present at two outputs E out,1 (t), E out,4 (t) of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI, which is generated by means of a respective photodiode (PD 1 , PD 2 ) and can be converted into a DC-free electrical signal V out in a differential circuit.

Diese Ausführungsform des elektrooptischen Baluns weist die Eigenschaft auf, dass die Empfindlichkeit der Schaltung erheblich besser (etwa doppelt so gut) ist, als die der Ausführungsform gemäß 3. Dadurch kann insbesondere in dieser Schaltung auf die Bereitstellung eines (weiteren) Regelalgorithmus verzichtet werden. Zudem liegen nur zwei optische Ausgangssignale vor, die direkt in den Photodioden PD1, PD2 in differentielle Ströme umgewandelt werden können. Alternativ oder zusätzlich können diese beiden Signale mit optischen Teilern an weitere Einheiten verteilt werden.This embodiment of the electro-optical balun has the property that the sensitivity of the circuit is significantly better (about twice as good) than that according to the embodiment 3 . As a result, in this circuit in particular, the provision of a (further) control algorithm can be dispensed with. In addition, there are only two optical output signals that can be converted directly into differential currents in the photodiodes PD1, PD2. Alternatively or additionally, these two signals can be distributed to other units using optical splitters.

Man kann die Ausführungsformen der 3 und 4 auch dahingehend beschreiben, dass jeweils zwei Ausgänge des 2x4 Multimodeninterferometers 2x4 MMI als Eingänge der 2x1 Multimodeninterferometer 2x1 MMI dienen.One can the embodiments of 3 and 4 also describe to the effect that two outputs of the 2x4 multimode interferometer 2x4 MMI serve as inputs of the 2x1 multimode interferometer 2x1 MMI.

Nachfolgend wird eine Verwendung des elektrooptischen Baluns gemäß der Erfindung in einem System zur Generierung eines (pseudo-) differentiellen Signals skizziert.A use of the electro-optical balun according to the invention in a system for generating a (pseudo) differential signal is outlined below.

In einer beispielhaften Verwendung in einem System zur Generierung eines (pseudo-) differentiellen Signals, wird ein elektrooptischer Balun, ein optischer Strahlteiler OS sowie ein dual output elektrooptischen Modulatoren, z.B. ein dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator MZM, verschaltet.In an exemplary use in a system for generating a (pseudo) differential signal, an electro-optical balun, an optical beam splitter OS and a dual output electro-optical modulator, e.g. a dual output carrier injection Mach Zehnder modulator MZM, are connected.

Ein optischer Modulator in Form eines dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM) ist z.B. aus dem Artikel „First demonstration of SiGe-based carrier-injection Mach-Zehnder modulator with enhanced plasma dispersion effect“ der Autoren Younghyun Kim, Junichi Fujikata, Shigeki Takahashi, Mitsuru Takenaka, and Shinichi Takagi,, veröffentlicht in Opt. Express 24, 1979-1985 (2016) bekannt.An optical modulator in the form of a dual output carrier injection Mach-Zehnder modulator (MZM) is e.g. from the article "First demonstration of SiGe-based carrier-injection Mach-Zehnder modulator with enhanced plasma dispersion effect" by the authors Younghyun Kim, Junichi Fujikata, Shigeki Takahashi, Mitsuru Takenaka, and Shinichi Takagi, published in Opt. Express 24, 1979-1985 (2016).

Die optionalen Carrier injection MZMs eignen sich besonders gut für diese Aufgabe, da die Phasenänderung, in den Phasenschiebern des MZM, durch Ströme generiert wird.The optional carrier injection MZMs are particularly suitable for this task, since the phase change in the phase shifters of the MZM is generated by currents.

Alternativ hierzu können aber auch andere Phasenschieber verwendet werden, die abhängigvom Strom ihre Phase ändern.As an alternative to this, however, other phase shifters can also be used which change their phase as a function of the current.

Somit ist kein zusätzliches Wandeln des Stromes in Spannungen mittels Transimpedanzverstärker nötig.This means that no additional conversion of the current into voltage using a transimpedance amplifier is necessary.

Der optische Strahlteiler OS teilt ein Eingangssignal IIN in einen ersten Teil n und einen zweiten Teil 1-n auf, wobei der zweite Teil 1-n als Eingangssignal Ein(t) im Betrieb auf den Eingang des elektrooptischen Baluns geführt wird, wobei der erste Teil n im Betrieb als Eingangssignal dem dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator MZM zugeführt wird, wobei das quasi differentielle elektrische Signal I1, I2 der Photodioden PD1, PD2 im Betrieb zur Ansteuerung des dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator MZM in push pull Konfiguration verwendet wird.The optical beam splitter OS divides an input signal I IN into a first part n and a second part 1-n, the second part 1-n being fed as an input signal E in (t) to the input of the electro-optical balun during operation, the first part n is fed to the dual output carrier injection Mach Zehnder modulator MZM in operation as an input signal, the quasi-differential electrical signal I1, I2 of the photodiodes PD 1 , PD 2 being used to control the dual output carrier injection Mach Zehnder modulator MZM in push pull configuration is used.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Strahlteiler OS asymmetrisch, d.h. n <>1/2.In an embodiment of the invention, the beam splitter OS is asymmetric, i.e. n<>1/2.

Somit sind alle Komponenten die für das System benötigt werden in kommerziellen Photonic IC Technologien verfügbar.Thus, all components required for the system are available in commercial photonic IC technologies.

Dies erlaubt es das System kosteneffizient zu integrieren.This allows the system to be integrated cost-effectively.

Ferner sind current injection Phasenschieber mit einigen 100 µm sehr platzsparend, wodurch der Gesamtpreis insgesamt weiter sinkt. Der Einsatz von der Push Pull Konfiguration eliminiert die Modulation der Phase und den damit einhergehenden Chirp.Furthermore, current injection phase shifters with a few 100 μm are very space-saving, which further reduces the overall price overall. The use of the push-pull configuration eliminates the modulation of the phase and the associated chirp.

Die Bandsperrfilter können sowohl optisch wie auch, nach der Wandlung in elektrische Größen, elektrisch implementiert werden. Es ist zu bemerken, dass die Ausgangsfrequenz der Erfindung doppelt so groß ist wie die der Eingangsfrequenz.The band-stop filters can be implemented both optically and, after conversion into electrical quantities, electrically. It should be noted that the output frequency of the invention is twice the input frequency.

Da aber viele drahtlose Systeme in den Frontends einen Träger in ein mm-Wellen Band hochmischen, kann die Erfindung eine weitere Stufe sparen.However, since many wireless systems upconvert a carrier into a mm-wave band in the front ends, the invention can save another stage.

Claims (6)

Elektrooptischer Balun, • wobei der elektrooptische Balun einen Eingang für ein optisches Eingangssignal (Ein(t)) aufweist, • wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) und einen Phasenschieber (Δϕ) aufweist, wobei das 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) mit dem Eingangssignal im Betrieb versorgbar ist, • wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) aufweist, wobei das ein 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) mit den Ausgangsarmen des 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) verbunden ist, wobei der Phasenschieber (Δϕ) in einem Ausgangsarm des 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) angeordnet ist, • wobei im Betrieb an zwei Ausgängen (Eout,1(t), Eout,4(t)) des 2x4 Multimodeninterferometers (2x4 MMI) ein quasi differentielles optisches Signal anliegt, das mittels einer jeweiligen Photodiode (PD1, PD2) und einem differentiellen Schaltkreis in ein DC-freies elektrisches Signal (Vout) überführt werden kann.Electro-optical balun, • wherein the electro-optical balun has an input for an optical input signal (E in (t)), • wherein the electro-optical balun further comprises a 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI) and a phase shifter (Δϕ), the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI) can be supplied with the input signal during operation, • the electro-optical balun also has a 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI), the one 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) being connected to the output arms of the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), the phase shifter (Δϕ) is arranged in an output arm of the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), • in operation at two outputs (E out,1 (t), E out,4 (t)) of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) a quasi-differential optical signal applied by means of a respective photodiode (PD 1 , PD 2 ) and a differential circuit in a DC-free electrical signal (V out ) can be transferred. Elektrooptischer Balun nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei weiteren Ausgängen (Eout,2(t), Eout,3(t)) des 2x4 Multimodeninterferometers (2x4 MMI) Signale abgenommen werden, die einem Regelkreis für eine optische Phasenabstimmung zugeführt werden können.Electro-optical balun after claim 1 , characterized in that signals are picked up at two further outputs (E out,2 (t), E out,3 (t)) of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI), which can be supplied to a control loop for optical phase adjustment. Elektrooptischer Balun, • wobei der elektrooptische Balun einen Eingang für ein optisches Eingangssignal (Ein(t)) aufweist, • wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) und einen Phasenschieber (Δϕ) aufweist, wobei das 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) mit dem Eingangssignal im Betrieb versorgbar ist, • wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) aufweist, wobei das 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) mit den Ausgangsarmen des 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) verbunden ist, wobei der Phasenschieber (Δϕ) in einem Ausgangsarm des 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) angeordnet ist, • wobei zwei erste Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) auf ein erstes 2x1 Multimodeninterferometer (2x1 MMI) geführt sind, um ein erstes optisches Ausgangssignal )Eout,1(t)) zu erhalten, und wobei zwei zweite Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) auf ein zweites 2x1 Multimodeninterferometer (2x1 MMI) geführt sind, um ein zweites optisches Ausgangssignal )Eout,4(t)) zu erhalten, • wobei im Betrieb an zwei Ausgängen (Eout,1(t), Eout,4(t)) des 2x4 Multimodeninterferometers (2x4 MMI) ein quasi differentielles optisches Signal anliegt, das mittels einer jeweiligen Photodiode (PD1, PD2) und einem differentiellen Schaltkreis in ein DC-freies elektrisches Signal (Vout) überführt werden kann.Electro-optical balun, • wherein the electro-optical balun has an input for an optical input signal (E in (t)), • wherein the electro-optical balun further comprises a 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI) and a phase shifter (Δϕ), the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI) can be supplied with the input signal during operation, • the electro-optical balun also having a 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI), the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) being connected to the output arms of the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), the phase shifter ( Δϕ) is arranged in an output arm of the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), • whereby two first output arms of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) are routed to a first 2x1 multimode interferometer (2x1 MMI) in order to generate a first optical output signal )E out,1 ( t)), and where two second output arms of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) are led to a second 2x1 multimode interferometer (2x1 MMI) to obtain a second optical output signal )E out,4 (t)), • where im Operation at two outputs (E out,1 (t), E out,4 (t)) of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) a quasi-differential optical signal is applied, which means of a respective photodiode (PD 1 , PD 2 ) and a differential Circuit in a DC-free electrical signal (V out ) can be converted. Elektrooptischer Balun, • wobei der elektrooptische Balun einen Eingang für ein optisches Eingangssignal (Ein(t)) aufweist, • wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) aufweist, wobei das 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) mit dem Eingangssignal im Betrieb versorgbar ist, • wobei der elektrooptische Balun weiterhin ein 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) aufweist, wobei das 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) mit den Ausgangsarmen des 1x2 Multimodeninterferometer (1x2 MMI) verbunden ist, • wobei zwei erste Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) auf ein erstes 2x1 Multimodeninterferometer (2x1 MMI) geführt sind, um ein erstes optisches Ausgangssignal (Eout,1(t)) zu erhalten, und wobei zwei zweite Ausgangsarme des 2x4 Multimodeninterferometer (2x4 MMI) auf ein zweites 2x1 Multimodeninterferometer (2x1 MMI) geführt sind, um ein zweites optisches Ausgangssignal Eout,4(t)) zu erhalten, • wobei im Betrieb an zwei Ausgängen (Eout,1(t), Eout,4(t)) des 2x4 Multimodeninterferometers (2x4 MMI) ein quasi differentielles optisches Signal anliegt, das mittels einer jeweiligen Photodiode (PD1, PD2) und einem differentiellen Schaltkreis in ein DC-freies elektrisches Signal (Vout) überführt werden kann.Electro-optical balun, • wherein the electro-optical balun has an input for an optical input signal (E in (t)), • wherein the electro-optical balun further comprises a 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), wherein the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI) with the input signal im operation can be supplied, • wherein the electro-optical balun further comprises a 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI), wherein the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) is connected to the output arms of the 1x2 multimode interferometer (1x2 MMI), • wherein two first output arms of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) are routed to a first 2x1 multimode interferometer (2x1 MMI) to obtain a first optical output signal (E out,1 (t)), and two second output arms of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) are routed to a second 2x1 multimode interferometer (2x1 MMI) are guided to obtain a second optical output signal E out,4 (t)), • wherein during operation at two outputs (E out,1 (t), E out,4 (t)) of the 2x4 multimode interferometer (2x4 MMI) a quasi-differential optical signal is present, which can be converted into a DC-free electrical signal (V out ) by means of a respective photodiode (PD 1 , PD 2 ) and a differential circuit. System zur Generierung eines pseudeodifferentiellen Signals, aufweisend einen elektrooptischen Balun gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche sowie einen optischen Strahlteiler (OS) sowie ein dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM), wobei der optische Strahlteiler (OS) ein Eingangssignal (IIN) in einen ersten Teil (n) und einen zweiten Teil (1-n) aufteilt, wobei der zweite Teil (1-n) als Eingangssignal (Ein(t)) im Betrieb auf den Eingang des elektrooptischen Baluns geführt wird, wobei der erste Teil (n) im Betrieb als Eingangssignal dem dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM) zugeführt wird, wobei das quasi differentielle elektrische Signal (I1, I2) der Photodioden (PD1, PD2) im Betrieb zur Ansteuerung des dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM) in push pull Konfiguration verwendet wird.System for generating a pseudo-differential signal, having an electro-optical balun according to one of the preceding claims and an optical beam splitter (OS) and a dual output carrier injection Mach Zehnder modulator (MZM), the optical beam splitter (OS) an input signal (I IN ) in a first part (n) and a second part (1-n), the second part (1-n) being fed as an input signal (E in (t)) to the input of the electro-optical balun during operation, the first part (n) is fed to the dual output carrier injection Mach Zehnder modulator (MZM) as an input signal during operation, with the quasi-differential electrical signal (I 1 , I 2 ) of the photodiodes (PD 1 , PD 2 ) being used during operation to control the dual output carrier injection Mach Zehnder Modulator (MZM) in push-pull configuration is used. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (OS) asymmetrisch ist.system after claim 5 , characterized in that the beam splitter (OS) is asymmetrical.
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US20160056900A1 (en) 2013-03-27 2016-02-25 Nec Corporation Optical receiver circuit

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