DE19713547C1 - Akustooptischer Abzweigungs- und Einfügungs-Multiplexer für einen Wellenlängenmultiplexer-Kanal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Multiplexer zur Auskopplung und zur Einfügung von Wellenlängenkanälen in einen Wellenlängenmultiplexer-Übertragungskanal bestehend aus einem Lithiumniobatkristall, in den optische Wellenleiter durch eine Titandiffusion zwischen einem ersten Eingang des Übertragungskanals und einem ersten Ausgang des Übertragungskanals und einem zweiten Ausgang der ausgekoppelten Kanäle und einem zweiten Eingang der einzukoppelnden Kanäle eindiffundiert sind, wobei die optischen Wellen jeweils einen mit akustischen Oberflächenwellen betriebenen Modenkonverter mit einem eingangsseitigen und mit einem ausgangsseitigen Polarisationsteiler durchlaufen.

Ein derartiger akustooptischer Multiplexer ist aus der IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, VOL. 2, NO. 2, 6/96, Wehrmann et al, Integrated Optical, Wavelength Selective, Acoustically Tunable 2 × 2 Switches (Add-Drop Multiplexers) in LiNbO₃, bekannt.

Weiterhin ist aus der US 5.173.794 eine optische Übertragungsstrecke bekannt, in die Laserlichtkanäle verschiedener Frequenz eingespeist sind, und die ausgangsseitig einen Verteiler aufweist, an dessen Zweigenden jeweils ein abstimmbares akusto-optisches Filter angeschlossen ist, dessen akustische Welle von einem elektrischen Signal gesteuert erzeugt wird und dessen gefiltertes optisches Ausgangssignal einem opto-elektrischen Empfangskonverter zugeführt ist. Es können bei entsprechender, gleichzeitiger Erregung mehrerer akustischer Wellen mehrere optische Bänder ausgefiltert werden, die jedoch weiter geteilt werden müssen. Die jeweils im Filter stark gedämpften optischen Wellen bleiben ungenutzt; eine Einkopplung optischer Wellen in die freigewordenen Kanäle der ausgefilterten Wellen ist nicht möglich.

Das Funktionsprinzip akustooptischer Add-Drop Multiplexer beruht auf der Wechselwirkung geführter akustischer Oberflächenwellen (Surface Acoustic Wave, SAW) mit den in einem optischen Wellenleiter geführten TE- und TM-polarisierten optischen Feldern. Dabei kommt es zu einer Polarisationskonversion, d. h. Umwandlung von TE nach TM bzw. TM nach TE, wenn die Phasenanpaßbedingung erfüllt ist. Diese erfordert, daß die Differenz der Ausbreitungskonstanten der optischen Moden (annähernd) gleich der Wellenzahl der akustischen Welle ist. Durch diese Phasenanpaßbedingung ist der Konversionsprozeß wellenlängenselektiv. Über die Frequenz der akustischen Oberflächenwelle läßt sich die optische Wellenlänge einstellen, bei der Phasenanpassung erfüllt ist. Mit der Konversion ist ein Frequenzversatz verbunden. Dabei wird die Frequenz der konvertierten optischen Welle um die Frequenz der akustischen Welle versetzt. Das Vorzeichen des Frequenzversatzes hängt von der Richtung der Konversion, d. h. TE → TM oder TM → TE, und von der Laufrichtung der akustischen Welle relativ zur Propagationsrichtung der optischen Wellen ab. Durch Kombination solcher akustooptischer Polarisationskonverter mit Polarisationsteilern lassen sich Add-Drop-Multiplexer realisieren. Aufgabe der Multiplexer ist es, mindestens einen Informationskanal einer bestimmten Wellenlänge aus der Übertragungsstrecke auszukoppeln (Drop-Funktion) und gleichzeitig jeweils einen neuen Kanal wieder in die Strecke einzuspeisen (Add-Funktion). Dieser muß dann die gleiche Wellenlänge haben wie der ausgekoppelte Kanal oder bei einer noch freien Wellenlänge liegen, die eingangsseitig nicht in der Übertragungsstrecke belegt ist. Während bei statischen Multiplexern die ein- und auszukoppelnden Wellenlängen beim Herstellungsprozeß festgelegt werden, ermöglichen abstimmbare Multiplexer die Einstellung dieser Wellenlängen über ein Kontrollsignal. Somit erreicht man mit abstimmbaren Multiplexern eine größere Flexibilität. Ein solcher Multiplexer wird auf einem Lithiumniobatkristall ausgebildet, in dem dort strukturierte Lichtleiter durch eine Titandiffusion erzeugt werden. Diese werden an einigen Stellen zu Polarisationsteilern ausgebildet und mit akustischen Oberflächenwellenstrecken versehen, die als Modenkonverter dienen.

Dabei wird die Wechselwirkung zwischen akustischen Oberflächenwellen und optischen Feldern ausgenutzt. Diese Wechselwirkung führt zu einer Polarisationskonversion; die Wellenlängenselektivität wird durch die Forderung nach Phasenanpassung erzielt.

Das Funktionsprinzip solcher bekannten Multiplexer ist folgendes:
In einem ersten Eingang wird das Licht aus der Übertragungsstrecke eingekoppelt, ein zweiter Eingang wird mit dem Add-Signal, also einem Lichtsignal mit den zu ergänzenden Wellenlängen, verbunden. In einem ersten Polarisationsteiler werden die kombinierten optischen Signale in ihre Polarisationskomponenten zerlegt und zu getrennten Modenkonvertern geführt. Ohne Konversion werden die in den ersten Eingang eingekoppelten Kanäle zu einem ersten Ausgang geleitet. Soll ein optischer Kanal einer bestimmten Wellenlänge oder mehrerer Wellenlängen zu einem Drop-Ausgang gelenkt werden, so wird in beiden Konvertern eine oder mehrere akustische Wellen erzeugt, die zu einer Moden-Konversion des ausgewählten Kanals oder der ausgewählten Kanäle führt, so daß über einen zweiten, ausgangsseitigen Polarisationsteiler das Licht dann zum Drop-Ausgang gelangt. Entsprechend erfolgt gleichzeitig die Konversion für das Add-Signal, damit dieses dann zum ersten Ausgang geführt wird. Die Laufrichtungen der akustischen Wellen sind in den beiden Konvertern entgegengesetzt. Damit ist garantiert, daß der Frequenzversatz des konvertierten Lichtes für beide Polarisationsanteile gleich ist. Bei diesem Multiplexer hat sich die Extinktion im ersten Ausgang als besonders problematisch erwiesen. Das heißt die Auskopplung in den Drop-Ausgang war unvollständig und ein Restanteil (typisch -17 . . . -20 dB) gelangte zum ersten Ausgang. Darüber hinaus ergab sich ein relativ starkes Übersprechen des Add-Signals in den Drop-Ausgang von ebenfalls typischerweise -17 . . . -20 dB. Beide Effekte lassen sich durch unvollständige Polarisationskonversion in den Modenkonvertern erklären. Obwohl beide Konverter mit akustischen Wellen der gleichen Frequenz betrieben werden, zeigt sich, daß die Konversionscharakteristiken, d. h. die konvertierte optische Leistung als Funktion der optischen Wellenlänge, geringfügig gegeneinander verschoben sind. Dieses ist im wesentlichen auf kleine Unterschiede von Herstellungsparametern, z. B. Streifenbreite, Titan-Schichtdicke usw., zurückzuführen. Damit differieren die Frequenzen der akustischen Wellen für vollständige Modenkonversion in den beiden Konvertern. Wählt man als Kompromiß eine Frequenz, die zwischen den optimalen Frequenzen für die beiden einzelnen Konverter liegt, so erreicht man keine vollständige Konversion in beiden Konvertern mehr und es kommt zu dem unerwünschten Nebensprechen.

Ein weiteres Problem bei den bekannten Multiplexern sind die Einfügeverluste und deren Polarisationsabhängigkeit. Diese ist besonders problematisch für die durchgehenden Signale vom ersten Eingang zum ersten Ausgang, wenn mehrere Multiplexer in komplexen Netzen kaskadiert werden. Die Hauptursache für die Verluste sind die Wellenleiterkrümmungen, die für die Faserankopplung und im Mittelbereich des Bauelements zur räumlichen Trennung der beiden Konversionsstrecken nötig sind. Typische Zusatzverluste durch die Wellenleiterkrümmungen lagen bei den Multiplexern bei 1 dB für die TN-Polarisation bzw. bis zu 3 dB für die TE-Polarisation.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den eingangs bezeichneten Multiplexer dahingehend zu verbessern, daß er eine geringere Einfügedämpfung und eine höhere Extinktion der ausgekoppelten Wellenlängen aufweist.

Die Lösung besteht darin, daß der Übertragungskanal anschließend an den ersten Modenkonverter einen zweiten Modenkonverter mit einem eingangsseitigen und mit einem ausgangsseitigen Polarisationsteiler durchläuft und von dem ausgangsseitigen Polarisationsteiler des ersten Modenkonverters die ausgekoppelten Kanäle durch einen vierten Modenkonverter zum zweiten Ausgang geführt sind und vom zweiten Eingang die einzukoppelnden Kanäle durch einen dritten Modenkonverter in den eingangsseitigen Polarisationsteiler des zweiten Modenkonverters geführt sind und daß alle Oberflächenwellen der Modenkonverter gleichgerichtet sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein vorteilhaftes Beispiel ist in den Fig. 1 und 2 beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Schema des Multiplexers, nicht maßstabgerecht,

Fig. 2 zeigt die Transmissionen auf der Durchgangsstrecke, dem auskoppelnden Zweig und den einkoppelnden Zweig, abhängig von der Wellenlänge.

Die Gesamtanordnung befindet sich auf einem Lithiumniobat-Kristall, an den die Übertragungsstrecke mit Lichtleitfasern angekoppelt ist. Auch die einzukoppelnden Lichtkanäle werden über eine Glasfaser eingespeist und die auszukoppelnden Kanäle sind über eine weitere Glasfaser abgeführt.

Die Konverter (K1-K4) werden jeweils über einen elektroakustischen Transducer (T1-T4) betrieben, die von einem Generator (G) gespeist werden. Da alle Lichtwellenleiter (W1-W6) und alle Konverter sowie die zugehörigen Polarisationsteiler (P1-P4) jeweils auf dem gleichen Kristall mit den gleichen Verfahrensschritten und Masken erstellt werden, sind deren Eigenschaften mit sehr geringen relativen Toleranzen behaftet. Insbesondere auch die Parallelität der Wellenleiter (W1, W2; W5, W6) in den beiden Konvertern (K1, K2), die jeweils die aufgespaltenen, zusammengehörigen Moden führen, gewährleisten eine einheitliche Konversion der angepaßten Wellenlängen.

Eine deutliche Verbesserung der Multiplexereigenschaften erbringt die neue Struktur. Die wesentlichen Maßnahmen sind dabei die räumliche Trennung der Add- und der Drop-Funktion, eine zweistufige Filterung zur Verbesserung des Extinktionsverhaltens und minimale Wellenleiterkrümmungen für die Strecke vom den ersten Eingang (I) zum ersten Ausgang (O).

In Fig. 1 ist die Struktur des Multiplexers dargestellt. Er besteht aus vier akustooptischen Modenkonvertern (K1-K4) und vier Polarisationsteilern (P1-P4).

Das Bauelement hat zwei Eingänge (I, A) sowie zwei Ausgänge (D, O). Am ersten Eingang (I) werden die aus dem Netzwerk ankommenden Signale der λ-Wellenlängenkanäle in den Multiplexer eingekoppelt und normalerweise zum ersten Ausgang (O) geführt. Die Auskopplung einzelner Kanäle (Drop-Funktion) geschieht mittels des ersten Modenkonverters (K1) Die Konversion für beide im ersten Polarisationsteiler (P1) gewonnenen Polarisationskomponenten erfolgt im selben Konverter (K1), in den zwei parallele optische Wellenleiter (W1, W2) eingebettet sind. Durch Ansteuerung mit den geeigneten Frequenzen (fx, fy) der akustischen Wellen wird der Polarisationszustand des Lichtes mit den entsprechenden Wellenlängen (λx, λx) geändert, so daß die konvertierten Wellen im folgenden, zweiten Polarisationsteiler (P2) zum vierten Konverter (K4) hin gelenkt werden. Da die akustooptische Konversion zu einem Frequenzversatz der optischen Welle mit unterschiedlichen Vorzeichen bei der TE bzw. TM Eingangspolarisation führt, haben die beiden Polarisationskomponenten am Eingang des vierten Konverters (K4) einen unterschiedlichen Frequenzversatz. Um diesen zu kompensieren, wird der vierte Konverter (K4) bei den gleichen Frequenzen wie beim ersten Konverter (K1) betrieben. Damit erreicht man im vierten Wellenleiter (W4) eine zweite Polarisationskonversion die gleichzeitig bewirkt, daß der Frequenzversatz rückgängig gemacht wird. Analog zur Drop-Funktion wird die Add-Funktion des Bauelementes realisiert. Dazu werden entsprechend ein zweiter und dritter Konverter (K2, K3) benutzt.

Das Licht mit den einzuspeisenden Wellenlängen wird in einen dritten Wellenleiter (W3) zuerst durch den dritten akustischen Konverter (K3) geleitet, dessen akustische Betriebsfrequenzen denen der eingespeisten Lichtwellenlängen angepaßt ist, so daß ein erster Frequenzversatz am Konverterausgang auftritt. Vor dem zweiten Konverter (K2) wird dann der vom ersten Konverter (K1) und nachgeschalteten zweiten Polarisationsteiler (P2) ankommende durchgehende Lichtanteil zusammen mit dem zu addierenden Licht in den dritten Polarisationsteiler (P3) geführt und von diesem mit getrennten Moden durch die parallelen Wellenleiter (W5, W6) des zweiten Konverters (K2) geführt, dessen ausgangsseitiger vierter Polarisationsteiler (P4) das frequenzmäßig restaurierte mit dem Add-Signal kombinierte erste Ausgangs-Lichtsignal abgibt.

Im Unterschied zu den Multiplexern nach dem bekannten Design sind bei den neuen Bauelementen die Add- und die Drop-Funktion entkoppelt. Über den ersten und vierten Konverter (K1, K4) wird die Drop-Funktion und über den zweiten und dritten Konverter (K2, K3) die Add-Funktion erreicht. Betrachtet man die entsprechenden Lichtwege, so wird sofort deutlich, daß das Nebensprechen zwischen dem Add-Eingang und dem Drop-Ausgang vernachlässigbar klein sein muß. Auch eine bessere Extinktion des zum Drop-Ausgang geführten Lichtes wird erzielt, wenn zusätzlich der zweite Modenkonverter (K2) mit dem entsprechenden HF-Signal zur Konversion bei der Drop-Wellenlänge angesteuert wird. Der im ersten Konverter (Kl) fehlgeleitete Anteil wird dann nämlich im zweiten Konverter (K2) konvertiert und zu dem nicht benutzten Ausgang des ausgangsseitigen Polarisationsteiler (P4) geleitet. Das heißt, das Licht auf der Strecke vom ersten Eingang (I) zum ersten Ausgang (O) durchläuft zwei Sperrbandfilter für die Drop-Wellenlänge.

Ferner ergeben sich geringere Verluste bei Bauelementen auf der Strecke vom ersten Eingang (I) zum ersten Ausgang (O) Innerhalb dieser Strecke befinden sich nämlich keine Wellenleiterkrümmungen; die Wellen erfahren lediglich in den Polarisationsteilern einen geringen lateralen Versatz. Allerdings erkauft man diesen Vorteil mit etwas stärkeren Wellenleiterkrümmungen in dem Add- und dem Drop-Zweig. Da ein Signal diese Zweige aber in einem Netzwerk jeweils nur einmal durchläuft, während das durchgehende Signal u. U. viele Multiplexer einer Gesamtübertragungsstrecke jeweils entlang einer Strecke vom ersten Eingang (I) zum ersten Ausgang (O) durchlaufen, sind geringfügig höhere Verluste bei der Add- und der Drop-Funktion tolerabel.

Sämtliche akustischen Transducer (T1-T4) der vier Konverter (K1-K4) sind parallel von dem gleichen Generator (G) betrieben, der jeweils mit denjenigen Frequenzen (fx, fy) angesteuert ist, deren zugehörigen Lichtwellenlängen (λx, λy) ein- bzw. ausgekoppelt werden. Die Ansteuersignale (SS) für die auszuwählenden, abzutrennenden oder einzufügenden Kanäle werden über Netzsteuervorrichtungen dem Frequenzwähler (FW) zugeführt.

Die Grundkomponenten der Multiplexer-Schaltkreise sind jeweils akustooptische Modenkonverter und passive Polarisationsteiler. In den akustooptischen Modenkonvertern (K1-K4) sind die Ti-diffundierten optischen Wellenleiter (W1-W6) jeweils in einem akustischen Richtkoppler eingebettet. In dieser akustischen Richtkopplerstruktur werden die akustischen Oberflächenwellen (SWA) jeweils von den elektroakustischen Transducern (T1-T4) von der Seite über den optischen Wellenleiter geführt und endseitig an einem Absorber (A1-A4) verschluckt. Der Vorteil solcher Richtkoppler gegenüber einfachen geraden Wellenleitern für akustische Wellen liegt in der verbesserten Konversionscharakteristik für die akustooptische Polarisationskonversion. Man erreicht eine gewichtete Kopplung, die zu einer starken Unterdrückung der Nebenmaxima führt. Die akustischen Richtkoppler bestehen aus zwei dicht benachbarten akustischen Wellenleitern. In einem dieser Wellenleiter sind die optischen Wellenleiter eingebettet, im anderen Wellenleiter werden die Oberflächenwellen mittels eines kammartigen Transducers angeregt. Die akustische Welle koppelt längs der Ausbreitungsstrecke in den Nachbarwellenleiter und führt dort zur akustooptischen Modenkonversion. Die Länge der Modenkonverter beträgt bevorzugt 19.3 mm; diese Länge ist so gewählt, daß die akustische Oberflächenwelle (SAW) gerade eine komplette Koppelperiode in der Richtkopplerstruktur durchläuft.

In den ersten und zweiten Konverter (K1, K2) sind jeweils zwei optische Wellenleiter (W1, W2; W5, W6) in der akustischen Richtkopplerstruktur eingebettet. Diese optischen Wellenleiter (W1, W2; W5, W6) haben dort einen Abstand von 40 µm voneinander. Damit ist gewährleistet, daß einerseits die Kopplung zwischen den benachbarten optischen Wellenleitern vernachlässigbar klein bleibt und andererseits auch keine Kopplung in die Ti-diffundierten Berandungen des 110 µm breiten akustischen Wellenleiters auftritt.

Als passive Polarisationsteiler (P1-P4) dienen bekannte optische Richtkoppler. Sie sind so dimensioniert, daß TE-polarisierte Strahlung in den Kreuz-Ausgang der Struktur geleitet wird und TM-polarisiertes Licht in den Geradeaus-Ausgang. Die Richtkoppler bestehen aus zwei eng benachbarten optischen Wellenleitern; deren Abstand reduziert sich im mittleren Bereich bis auf Null, so daß sich ein Stammbereich ausbildet, der aus einem optischen Wellenleiter besteht, der doppelt so breit ist wie die zugeführten Einzelwellenleiter. Der Öffnungswinkel im Zuführungsbereich beträgt 0,620.

Zum Auseinanderführen der Wellenleiter im Add- und im Drop-Arm sind Wellenleiterkrümmungen nötig. Es hat sich gezeigt, daß solche Krümmungen signifikante (polarisationsabhängige) Verluste bringen.

Die beiden Eingänge (I, A) und die beiden Ausgänge (O, D) müssen jeweils räumlich voneinander getrennt sein, damit sie mit Lichtleitfasern versehen werden können. Es wurde ein Abstand von 330 µm gewählt. Zur Ankopplung der Fasern werden diese vorher in V-Gräben eingebettet, die in ein Silizium-Substrat geätzt worden sind. Damit ist garantiert, daß der Wellenleiterabstand mit dem Abstand der Glasfasern übereinstimmt. Um die Koppeleffizienz in die Glasfaser zu verbessern, sind die Wellenleiter im Bereich der Faserkopplung von 7 µm auf 5 µm verjüngt. Die Modenprofile in den schmaleren Wellenleitern sind dadurch besser an die Profile der Lichtleitfaser angepaßt.

Die oberen beiden Diagramme in Abb. 2 geben die Transmissionskurven vom ersten Eingang (I) zum ersten Ausgang (O) wieder. Die Einfügeverluste liegen zwischen etwa 6 dB und 9 dB. Es wird eine Auslöschung von mehr als 30 dB erreicht.

Die Drop-Funktion ist in dem mittleren Diagramm dargestellt. Hier liegen die Einfügeverluste bei etwa 7 dB. Die Unterdrückung bei 4 nm Kanalabstand beträgt im ungünstigsten Fall etwa 18 dB. Bei der Add-Funktion sind die Verluste mit etwa 7 dB vergleichbar mit den Verlusten bei der Drop-Funktion.

Es wurden eine Reihe von Proben hergestellt. Nach jedem Herstellungsschritt wurden die Proben charakterisiert. Hinsichtlich der Herstellungsparameter wurde die Ti-Schichtdicke variiert. Einige Proben wurden mit etwa 100 nm Schichtdicke, eine Reihe weiterer Proben mit nur etwa 90 nm Schichtdicke hergestellt. Die Proben mit geringerer Schichtdicke zeigten schon nach 7-stündiger Diffusion bei 1030°C niedrige Dämpfungen von typischerweise 0.2 dB/cm für TE und < 0.1 dB/cm für TM. In TM-Polarisation sind durchgehend gute Teilungsverhältnisse von mehr als 20 dB gegeben. Mit wachsender Stammlänge verbessert sich das Teilungsverhältnis. Proben, die Strukturen mit 320 µm Stammlänge haben, zeigten gute Teilungsverhältnisse und geringe Dämpfung im TE- und im TM-Modus. Messungen haben gezeigt, daß die optimale Stammlänge für die Polarisationsteiler bei über 300 µm, vorzugsweise bei etwa 360 µm, liegt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gegeben, daß eine Entdämpfung in den Wellenleitern, vorzugsweise des Übertragungskanals, vorgesehen ist, indem diese eine Erbiumdotierung erhalten und eine Laserpumplichtquelle daran angeschlossen wird, wie in WO 92/14176 angegeben.

Claims (15)

1. Multiplexer zur Auskopplung und zur Einfügung von Wellenlängenkanälen in einen Wellenlängenmultiplexer-Über­ tragungskanal, bestehend aus einem Lithiumniobatkristall (LN), in den optische Wellenleiter (W1-W6) durch eine Titandiffusion zwischen einem ersten Eingang (I) des Übertragungskanals und einem ersten Ausgang (O) des Übertragungskanals und einem zweiten Ausgang (D) der ausgekoppelten Kanäle und einem zweiten Eingang (A) der einzukoppelnden Kanäle eindiffundiert sind, wobei die optischen Wellen jeweils einen mit akustischen Oberflächenwellen betriebenen Modenkonverter (K1, K2) mit einem eingangsseitigen und mit einem ausgangsseitigen Polarisationsteiler (P1, P2; P3, P4) durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskanal anschließend an den ersten Modenkonverter (K1) einen zweiten Modenkonverter (K2) mit einem eingangsseitigen und mit einem ausgangsseitigen Polarisationsteiler (P3, P4) durchläuft und von dem ausgangsseitigen Polarisationsteiler (P2) des ersten Modenkonverters (K1) die ausgekoppelten Kanäle durch einen vierten Modenkonverter (K4) zum zweiten Ausgang (D) geführt sind und vom zweiten Eingang (A) die einzukoppelnden Kanäle durch einen dritten Modenkonverter (K3) in den eingangsseitigen Polarisationsteiler (P3) des zweiten Modenkonverters (K2) geführt sind und daß alle Oberflächenwellen der Modenkonverter (K1-K4) gleichgerichtet sind.

2. Multiplexer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten und zweiten Modenkonverter (K1, K2) die optischen Wellenleiter (W1, W2; W5, W6) eng benachbart ausgebildet die verschiedenen Moden führen und konvertieren.

3. Multiplexer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Wellenleiter (W1, W2; W5, W6) des ersten und zweiten Modenkonverters (K1, K2) mit einem nur geringen seitlichen Versatz durch eine Verbindung des ausgangsseitigen Polarisationsteilers (P2) mit dem nachfolgenden eingangsseitigen Polarisationsteiler (P3) aneinander anschließen.

4. Multiplexer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Modenkonverter (K3) mit großen Bögen in den eingangsseitigen Polarisationsteiler (P3) des zweiten Modenkonverters (K2) geführt ist und der vierte Modenkonverter (K4) mit großen Bögen an den ausgangsseitigen Polarisationsteiler (P2) des ersten Modenkonverters (K1) angeschlossen ist.

5. Multiplexer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Modenkonverter (K1-K4) gleichartig strukturiert sind und ihre elektroakustischen Transducer (T1-T4) mit einem gleichen Signal angesteuert werden, so daß sich ein zwischenzeitlicher Frequenzversatz des jeweils zwei der Modenkonverter (K1, K2; K1, K4; K3, K2) durchlaufenden Lichtes kompensiert.

6. Multiplexer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modenkonverter (K1-K4) eine Richtkopplerstruktur aufweisen und ihre Länge einer vollständigen Koppelperiode entspricht.

7. Multiplexer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Wellenleiter (W1, W2; W5, W6) des ersten und zweiten Modenkonverters (K1, K2) jeweils 40 µm beabstandet sind und die akustischen Wellenleiter 110 µm breit und mit einer Titandotierung berandet und endseitig mit einem Absorber (A1, A2) abgeschlossen sind.

8. Multiplexer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationsteiler (P1-P4) jeweils aus zwei mit einem Winkel von 0,620 aufeinander zulaufenden Wellenleitern als Lichtleiter mit doppelter Breite der Einzelwellenleiter weiterlaufend und entsprechend wieder auseinanderlaufend gebildet sind.

9. Multiplexer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die großen Bögen der Wellenleiter (W3, W4) einen Radius von etwa 160 mm aufweisen.

10. Multiplexer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dessen beide Eingänge (I, A) und beide Ausgänge (O, D) jeweils einen Abstand von 330 µm aufweisen und jeweils mit einer Glasfaser verbunden ist, die in einem V-Graben in ein Siliziumsubstrat gleich beabstandet von der anderen eingebettet ist.

11. Multiplexer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserenden von 7 µm Durchmesser auf 5 µm Durchmesser verjüngt auslaufen.

12. Multiplexer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Titandiffusion der optischen Wellenleiter (W1-W6) aus einer etwa 90 nm dicken Titanschicht bei einer Temperatur von etwa 1030°C über etwa 7 Stunden erzeugt ist.

13. Multiplexer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationsteiler (P1-P4) eine Stammlänge im gemeinsamen Wellenleiterbereich von über 300 µm, vorzugsweise etwa 360 µm, aufweisen.

14. Multiplexer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Modenkonverter (K1-K4) jeweils mit einem kammartigen elektroakustischen Transducer (T1-T4) versehen sind.

15. Multiplexer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der optischen Wellenleiter (W1-W6) mit einer Erbiumdotation versehen ist und ein Laserpumplicht in diesen Wellenleiter zur Dämpfungskompensation eingespeist ist.