DE3843970A1 - Optischer wellenlaengen-multiplexer und/oder demultiplexer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Wellenlängen-Multiplexer und/oder -Demultiplexer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung bezieht sich also sowohl auf einen Multiplexer als auch auf einen Demultiplexer als auch auf eine integrierte Kombination aus einem Multiplexer und einem Demultiplexer.

Bei einem derartigen aus der DE 34 14 724 A1 bekannten optischen Wellenlängen-Multiplexer oder -Demultiplexer weist die kollimierende und/oder fokussierende Vorrichtung eine Linse auf, die zwischen der Steifenleiter-Anordnung und einem getrennt davon vorgesehenen Beugungsgitter angedeutet ist. Das Beugungsgitter ist dabei an der der Steifenleiter-Anordnung abgewandten Seite der Linse angeordnet. Dabei werden bei der Verwendung von Monomodefasern, die wegen ihrer kleinen Kerndurchmesser im Verhältnis zu ihren Außendurchmessern nur relativ kleine Kanalbreiten im Verhältnis zum Kanalabstand zulassen, die Streifenleiter in der Streifenleiter-Anordnung auf einen möglichst geringen Abstand zusammengeführt. Der Aufbau dieses bekannten optischen Wellenlängen-Multiplexers oder -Demultiplexers ist aufgrund der Linse und der separaten Anordnung des Beugungsgitters hinter der Linse relativ aufwendig im Aufbau und nicht verlustarm.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen optischen Wellenlängen-Multiplexer und/oder -Demultiplexer der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen einfachen und verlustarmen Gesamtaufbau ermöglicht und einfach zu justieren ist.

Diese Aufgabe wird bei einem optischen Wellenlängen-Multiplexer und/oder -Demultiplexer der eingangs genannten Art durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, die eine Hohlspiegelanordnung verwenden, ist es möglich, einen optischen Wellenlängen-Multiplexer und/oder -Demultiplexer mit einem einfachen und verlustarmen Gesamtaufbau zu schaffen, wobei gleichzeitig eine einfache Justierung erreicht ist.

Dabei ist es zweckmäßig, daß Beugungsgitter entweder gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 oder denen des Anspruchs 4 vorzusehen, wobei sich Varianten gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 bzw. denen des Anspruchs 5 und/oder 6 ergeben können.

Konstruktiv konkrete Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 7 bis 17. Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 kann es zweckmäßig sein, einen transparenten Körper für den konkaven Spiegel vorzusehen. Es ist aber auch möglich, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 den konkaven Spiegel unmittelbar am Substrat vorzusehen, was je nach Anwendungsfall kostengünstiger sein kann.

Das Beugungsgitter kann ebenfalls in vielfältiger Weise vorgesehen sein, bspw. gemäß den Merkmalen des Anspruch 9 an einer transparenten Platte oder gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 unmittelbar am transparenten Körper oder am Substrat.

Bei dünnen Substraten kann es u. U. schwierig sein, den das Beugungsgitter und den konkaven Spiegel aufweisenden transparenten Körper mit dem Substrat an dessen schmalen Stirnende bspw. klebend zu verbinden. Hier ist es zweckmäßig, wenn gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 eine Verbindung über die Oberseite des Substrats vorgenommen und ein Zusatzspiegel verwendet wird. Dieser kann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 16 als Korrekturspiegel ausgebildet sein, um Abbildungsfehler des konkaven Spiegels zu verringern.

Bei herkömmlichen optischen Wellenlängen-Multiplexern oder -Demultiplexern kann pro Anschlußfaser, also pro Teilnehmrleitung nur Licht einer Wellenlänge mit begrenzter Spektralbreite ein- bzw. ausgekoppelt werden. Es müssen daher zum Multiplexen bzw. Demultiplexen bei mehreren Wellenlängen pro Teilnehmerleitung noch externe Multiplexer bzw. Demultiplexer angeordnet sein, um alle Signale in einer Faser zusammenfassen bzw. wieder trennen zu können. Es sind deshalb zur baulichen Vereinfachung die Merkmale gemäß Anspruchs 17 vorgesehen. Dadurch reicht es aus, nur in dem im allgemeinen jeweils einen optischen Weg, der die Summe der optischen Signale unterschiedlicher Wellenlängen aufnimmt, einen derartigen Zusatz-Multiplexer oder -Demultiplexer vorzusehen. Dabei ist der Zusatz-Multiplexer bzw. Zusatz-Demultiplexer in der Lage, zwei oder mehr Signale oder Signalgruppen unterschiedlicher Wellenlängen zu kombinieren, bzw. eine einzige Gruppe von Signalen unterschiedlicher Wellenlängen zu trennen.

Dabei kann es auch vorteilhaft sein, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 18 diesen Zusatz-Multiplexer bzw. Zusatz-Demultiplexer in den optischen Wellenlängen-Multiplexer bzw. Demultiplexer zu integrieren. Eine relativ einfache Ausführungsform hierfür ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 19.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Draufsicht einen optischen Wellenlängen-Multiplexer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2A, B und C in schematischer Darstellung einen optischen Wellenlängen-Multiplexer in Draufsicht, Seitenansicht bzw. Stirnansicht, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 3 in schematischer Seitenansicht einen optischen Wellenlängen-Multiplexer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 4A und B in schematischer Draufsicht bzw. Seitenansicht einen optischen Wellenlängen-Multiplexer gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 5A und B in schematischer Draufsicht bzw. Seitenansicht einen optischen Wellenlängen-Multiplexer gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 6 in schematischer Darstellung einen optischen Wellenlängen-(De-)Multiplexer für bidirektionalen Betrieb gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 7 in schematischer Darstellung einen optischen Wellenlängen-(De-)Multiplexer für bidirektionalen Betrieb gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 8 in schematischer Darstellung einen optischen Wellenlängen-(De-)Multiplexer für bidirektionalen Betrieb gemäß einem achten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und

Fig. 9 in schematischer Draufsicht einen optischen Wellenlängen-(De-)Multiplexer für bidirektionalen Betrieb gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Wenn auch im folgenden anhand der Fig. 1 bis 5 lediglich optische Wellenlängen-Multiplexer gemäß mehreren Ausführungsbeispielen vorliegender Erfindung beschrieben sind, versteht es sich, daß in dieser Art und Weise auch entsprechende optische Wellenlängen-Demultiplexer aufgebaut werden können, derart, daß sich lediglich Eingänge und Ausgänge der verwendeten optischen Fasern umkehren bzw. vertauschen. Desweiteren ist es auch möglich, in erfindungsgemäßer Weise auch kombinierte Einrichtungen in Form von optischen Wellenlängen-Multiplexer-Demultiplexern aufzubauen, wie dies bspw. anhand der Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 9 gezeigt ist.

Gemäß Fig. 1 ist der optische Wellenlängen-Multiplexer 11 an eine ebene Anordnung 21 aus einer Vielzahl Eingangs-Monomodefasern, von denen hier vier Fasern 22-26 dargestellt sind, und einer Ausgangs-Monomodefaser 27 optisch angekoppelt. Die Eingangsfasern 22-26 der Anordnung (des Faserarrays) 21 übertragen optische Signale mit einer Wellenlänge von λ ₁, λ ₂, g ₃, λ ₄ bzw. λ _N , während die Ausgangs-Monomodefaser 27 optische Signale aller Wellenlängen also g ₁ bis λ _N überträgt. Die optische Summierung der über die einzelnen Eingangsfasern 22- 26 übertragenen Wellenlängen g ₁, λ ₂, λ ₃, λ ₄ bzw. λ _N erfolgt mit Hilfe des optischen Wellenlängen-Multiplexers 11.

Der Wellenlängen-Multiplexer 11 besitzt eine Streifenleiter-Anordnung bzw. -Array 29, die an ihrem einen Ende mit der Faser-Anordnung 21 verbunden ist, und eine kollimierende und/oder fokussierende Vorrichtung 31, die mit dem anderen Ende der Streifenleiter-Anordnung 29 optisch verbunden.

Die Streifenleiter-Anordnung 29 ist üblicher Bauart, d. h. sie besitzt ein Substrat 41, auf oder in welchem Wellenleiter 42 angeordnet sind. Die Anzahl der Wellenleiter 42 entspricht der Anzahl der Monomodefasern 22-27, die an die Streifenleiter-Anordnung 29 angekoppelt werden sollen. Für eine erhöhte Packungsdichte der optischen Übertragungswege in der Vorrichtung 31 für die einzelnen Wellenlängen sind die Wellenleiter 42 derart angeordnet, daß sie vom mit den Monomodefasern 22-27 gekoppelten Ende des Substrats 41 aus zum anderen hin aufeinander zulaufen, so daß ihr Abstand voneinander wesentlich verringert ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Wellenleiter 42 auf dem Substrat 41 in einem oberen bzw. seitlichen Bereich 43 angeordnet.

An die Stirnfläche 46 des Substrats 41, in der die Wellenleiter 42 münden, ist ein transparenter Körper 47, der kullimierenden/fokussierende Vorrichtung 31 angeordnet, dessen der Stirnfläche 46 des Substrats 41 abgewandte Randfläche 48 konkav ausgebildet und mit einem Spiegel 51 versehen bzw. belegt ist. Der einseitig gekrümmte, konkave Spiegel 51 ist dadurch gebildet, daß die Randfläche 48 mit einem reflektierenden Überzug versehen ist. Es ist aber auch möglich, den konkaven Spiegel 51 in den transparenten Körper 47 zu integrieren.

Unmittelbar unterhalb (gemäß Fig. 1) bzw. seitlich neben der Mündung der Wellenleiter 42 im einen seitlichen Bereich 43 der Stirnfläche 46 ist ein planes Beugungsgitter 61 vorgesehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Beugungsgitter 61 im anderen seitlichen Bereich 44 des Substrats 41 in dessen Stirnfläche 46 bspw. durch Ritzen oder Pressen aufgebracht ist. Es versteht sich, daß es auch möglich ist, das Beugungsgitter 61 in diesem Bereich in die gegenüberliegende Stirnfläche des transparenten Körpers 47 einzubringen. Es ist ferner möglich, in diesem Bereich zwischen transparentem Körper 47 und Substrat 41 eine mit dem Beugungsgitter 61 versehene Zusatzplatte anzubringen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden die Wellenlängen λ ₁ bis λ _N aus den in unterschiedlichen Winkeln in die Stirnfläche 46 des Substrats 41 mündenden Eingangsfasern 22- 26 auf den konkaven Spiegel 51 gebracht und von dort durch Reflektion in parallele Lichtbündel transformiert, die unter einem einheitlichen Winkel q an verschiedenen Stellen auf das Beugungsgitter 61 auftreffen. Von dort aus werden die Lichtstrahlen mit den einzelnen Wellenlängen λ ₁ bis g _N unter einem einheitlichen Winkel β von größer γ auf einen oberen Bereich des konkaven Spiegels 49 geworfen, der die Lichtstrahlen mit den unterschiedlichen Wellenlängen auf die Mündung der Ausgangs-Monomodefaser 27 im Substrat 41 kollimiert bzw. fokussiert.

Fig. 2 zeigt (wobei die Faser-Anordnung nicht dargestellt ist) einen optischen Wellenlängen-Multiplexer 12, bei dem eine Streifenleiter-Anordnung 29 ₂ verwendet ist, die sich von der Streifenleiter-Anordnung der Fig. 1 nur dadurch unterscheidet, daß die Wellenleiter 42 ₂ innerhalb des Substrats 41 ₂ enden und daß am Ende der Wellenleiter 42 ₂ im Substrat 41 ₂ ein Zusatzspiegel 71 vorgesehen ist, der die Lichtstrahlen mit den Wellenlängen λ ₁ bis λ _N im wesentlichen um 90° nach oben umlenkt. Aus diesem Grunde ist auf der Oberfläche 72 des Substrats 41 ₂ in diesem Austrittsbereich der Lichtstrahlen eine kollimierende bzw. fokussierende Vorrichtung 32 aufgesetzt, die an ihrer abgewandten Randfläche einen doppelt gekrümmten konkaven Spiegel 52 aufweist. Das plane Beugungsgitter 62 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an einer Fläche 73 des transparenten Körpers 47 ₂ angeordnet, die unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten auf die Oberfläche 72 des Substrats 41 ₂ verläuft und die in einem seitlichen Bereich oberhalb des Substrats 41 ₂ angeordnet ist. Die Wege der Lichstrahlen der einzelnen Wellenlängen λ ₁ bis λ _N und ihre Fokussierung und Reflektierung in Form eines einheitlichen Lichtstrahles zur einzigen Ausgangsfaser entspricht dem anhand Fig. 1 dargestellten und beschriebenen optischen Vorgang.

Fig. 3 zeigt einen optischen Wellenlängen-Multiplexer 13, der ähnlich wie der Multiplexer 12 der Fig. 2 aufgebaut ist, und zwar insofern, als der transparente Körper 47 ₃ auf einem Substrat 41 ₃ der Streifenleiter-Anordnung 29 ₃ aufgesetzt ist, dessen Wellenleiter 42 ₃ vor der Stirnfläche des Substrats 41 ₃ aufhören. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch der konkave Spiegel 53 sowohl am transparenten Körper 47 ₃ als auch an der darunter liegenden damit fluchtenden konkaven Endfläche des Substrats 41 ₃ vorgesehen. Das plane Beugungsgitter 63 ist an einer Fläche 74 des transparenten Körpers 47 ₃ vorgesehen, die unmittelbar über der Oberfläche 72 des Substrats 41 ₃ und in einem stumpfen Winkel zu dieser vorgesehen ist.

Damit werden die Lichtstrahlen mit den verschiedenen Wellenlängen g ₁ bis λ _N nach dem Austritt aus den Wellenleitern 42 ₃ weiterführend auf den konkaven Spiegel 53 geworfen und von dort aus auf das Beugungsgitter 63 reflektiert, von wo aus die parallelen Lichtstrahlen auf den Spiegel 53 zurückgeworfen und von dort fokussierend auf die Mündung der hier nicht ersichtlichen Ausgangsfaser reflektiert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel, bei dem ein Zusatzspiegel fehlt, sind Substrat 41 ₃ und transparenter Körper 47 ₃ miteinander verklebt.

Fig. 4 zeigt einen optischen Wellenlängen-Multiplexer 14, bei dem zur Vermeidung von Klebestellen der konkave Spiegel 54 und das plane Beugungsgitter 64 in das Substrat 41 ₄ der Streifenleiter-Anordung 29 ₄ integriert sind, d. h., bei diesem Ausführungsbeispiel sind Substrat 41 ₄ und transparenter Körper 47 ₄ als Vorrichtung 34 einstückig.

Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, ist das Beugungsgitter 64 an einer Seitenfläche 75 des Substrats 41 ₄ vorgesehen, während der konkave Spiegel 54 an der Endstirn des Substrats 41 ₄ vorgesehen ist. Die optischen Beugungs- und Reflektionsverhältnisse und die Führung der Signale mit den Wellenlängen g ₁, λ ₂, λ ₃, λ ₄ bzw. λ _N in den Wellenleitern 42 ₄ ergeben sich unmittelbar aus der Zeichnung bzw. den vorgenannten Ausführungen zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen.

Der in Fig. 5 dargestellte optische Wellenlängen-Multiplexer 15 ist wiederum zweiteilig, wobei das Substrat 41 ₅ der Streifenleiter-Anordnung 29 ₅ und der transparente Körper 47 ₅ der Vorrichtung 35 derart ausgebildet und aneinander gefügt sind, daß sich im wesentlichen ein mit dem Mulitplexer 14 der Fig. 4 vergleichbarer Multiplexer 15 ergibt. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß die Krümmung des konkaven Spiegels 55 derart ist, daß die Lichtstrahlen nicht wie bei Fig. 4 unter einem spitzen Winkel reflektiert werden, sondern, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, unter einem stumpfen Winkel, so daß das plane Beugungsgitter 65 unmittelbar oberhalb des Reflektionsbereiches des konkaven Spiegels 55 angeordnet ist.

Es versteht sich, daß bei all diesen Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 5 jeweils die Streifenleiteranordnung 29 ₂, 29 ₃, 29 ₄, 29 ₅ mit einer entsprechenden ebenen Monomode-Faseranordnung 21 (Fig. 1) gekoppelt ist.

Die weiteren Fig. 6 bis 9 zeigen jeweils einen bidirektionalen optischen Wellenlängen-Multiplexer- Demultiplexer 16, 17, 18 bzw. 19, der dazu ausgebildet ist, pro Anschluß-Monomodefaser mehrere Signale unterschiedlicher Wellenlängen im Multiplex bzw. im Demultiplex ein- bzw. auszukoppeln. Bei allen im weiteren dargestellten Ausführungsbeispielen sind jeweils die in Fig. 1 dargestellte Monomodefaser-Anordnung 21 und Streifenleiter-Anordnung 29 der Übersichtlichkeit wegen weggelassen. Es versteht sich, daß diese in entsprechender Weise zu verwenden sind.

Fig. 6 zeigt die kollimierende/fokussierende Vorrichtung 36 in Form eines transparenten Körpers 47 ₆, der etwa dem des Multiplexers 11 nach Fig. 1 entspricht, wobei dargestellt ist, daß das plane Beugungsgitter 66 in die entsprechende Stirnfläche des transparenten Körpers 47 ₆ eingearbeitet ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Krümmung des konkaven Spiegels 56 derart ist, daß der Winkel der zwischen den einfallenden Lichtstrahlen größer ist als der Winkel β der jeweils kollimierten Lichtstrahlen.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel führen Anschlußfasern 91, 92 usw., die zu den einzelnen Teilnehmern bspw. einer Fernsprechanlage führen, hinlaufende Signale mit der Wellenlänge λ ₁, λ ₂ . . . bzw. λ _N und rücklaufende Signale mit der Wellenlänge g _{N + 1}, . . . bzw. λ _M . Um hier eine derartige Trennung der Signale unterschiedlicher Wellenlängen bzw. eine Zusammenfassung der Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen auf einer Übertragungsfaser 97 zu erreichen, ist in dieser ein Zusatz-Mulitplexer bzw. Zusatz-Demultiplexer 81 vorgesehen, der eine Aufteilung in zwei benachbarte Wellenlängenbereiche bzw. ein Zusammenfügen der beiden benachbarten Wellenlängenbereiche λ ₁ . . . λ _N und g _{N + 1} . . . λ _M vornimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden also mittels eines Zusatz-Demultiplexers bzw. Zusatz-Multiplexers 81 hin- und rücklaufende optische Signale voneinander getrennt bzw. zusammengeführt. In der kollimierenden/fokussierenden Vorrichtung 36 erfolgt eine Aufteilung derart, daß jeder Teilnehmerfaser zwei entfernt voneinander liegende Wellenlängen λ ₁ . . . λ _{N + 1} bzw. λ _N . . . g _M zugeordnet sind, bzw. eine Zusammenführung dieser in den einzelnen Teilnehmerfasern hin- und rücklaufenden Signale. Wesentlich ist dabei, daß λ ₁ . . . g _N kleiner ist als λ _{N + 1} . . . λ _M und daß β a (N + 1) gewählt wird. Damit ist gewährleistet, daß jedem Teilnehmer zwei Wellenlängen mit relativ großem Abstand zugeordnet sind.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines bidirektionalen optischen Wellenlängen-Multiplexer- Demultiplexers 17, mit dem es möglich ist, jeder Teilnehmer-Anschlußfaser 91, 92 usw. zwei optische Signale benachbarter Wellenlängen zuzuordnen. Dazu wird in der Übertragungsfaser 97 ein λ-selektiver Monomodekoppler 82 angeordnet, bei dem die Gesamtgruppe der hin- und rücklaufenden Signale mit den Wellenlängen λ ₁ bis λ _N in zwei Signal-Gruppen mit den Wellenlängen λ ₂, λ ₄, λ ₆ . . . bzw. g ₁, λ ₃, λ ₆, . . . getrennt werden. Die kollimierende/fokussierende Vorrichtung 37 ist dabei entsprechend der Vorrichtung 36 der Fig. 6 ausgebildet, während das plane Beugungsgitter 67 in einer transparenten Platte 45, an die die Streifenleiter-Anordnung anschließt, vorgesehen ist.

Fig. 8 zeigt einen bidirektionalen optischen Wellenlängen-Multiplexer-Demultiplexer 18, mit dem es möglich ist, mehr als zwei, nämlich hier drei Signale jeweils unterschiedlicher Wellenlängen pro Teilnehmer Anschluß-Monomodefaser 91, 92 bzw. bidirektional zu übertragen. Dazu ist ein Zusatz-Demultiplexer bzw. Zusatz-Multiplexer 83 vorgesehen, der in der Lage ist, die Gesamtgruppe der hin- und rücklaufenden Signale der Wellenlängen λ ₁ bis λ _N in drei Signalgruppen mit Wellenlängen von λ ₁, λ ₄, g ₇, . . . bzw. λ ₂, λ ₅, λ ₆, . . . bzw. λ ₃, λ ₆, λ ₉, . . . aufzutrennen bzw. diese Signalgruppen zu vereinigen. Die kollimierende/fokussierende Vorrichtung 38 und die Anordnung des planen Beugungsgitters 68 entsprechen dabei denen der Fig. 7.

Fig. 9 zeigt einen bidirektionalen optischen Wellenlängen-Multiplexer-Demultiplexer 19, bei dem der Zusatz-Multiplexer bzw. Zusatz-Demultiplexer in der kollimierenden/fokussierenden Vorrichtung 39 integriert ist. Dazu ist der transparente Körper 47, zweigeteilt, wobei der Hauptteil 49 eingangsseitig unter spitzwinkliger Anordnung das plane Beugungsgitter 69 besitzt, das bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Eingang der Übertragungsfaser 97 und dem Eingang der anderen Teilnehmeranschluß-Monomodefasern 91, 92 usw. angeordnet ist. Der transparente Körperhauptteil 49 besitzt der Eingangsseite gegenüberliegend eine einseitig konkave Stirnfläche 86, die in einem oberen Bereich als Spiegelfläche 87 und in einem unteren Bereich als Filter 88 ausgebildet ist. Während die konkave Zusatzspiegelfläche 87 als vollständig reflektierende Fläche ausgebildet ist, ist die Filterfläche 88 derart ausgebildet, daß sie einen bestimmten Wellenlängenbereich durchläßt und einen anderen bestimmten Wellenlängenbereich vollständig reflektiert. Der von dieser Filterfläche 88 durchgelassene Wellenlängenbereich wird an einer im Abstand dazu angeordneten konkaven Spiegelfläche 59 reflektiert, die an einem transparenten Körper-Zusatzteil 50 endseitig vorgesehen ist.

Führt die einzelne Übertragungsfaser bspw. Signale mit den Wellenlängen λ ₁ bis λ _N in die eine Richtung und λ _{N + 1} bis g _M in die andere Richtung, so wird die eine Wellenlängengruppe vom Filter 88 durchgelassen, während die andere Wellenlängengruppe reflektiert wird. Die beiden vom Filter 88 bzw. dem Spiegel 59 reflektieren Wellenlängengruppen werden unter einem Differenzwinkel β auf das Beugungsgitter 69 reflektiert und von dort räumlich getrennt auf den Zusatzspiegel 87 geworfen, von wo aus jeweils ein Wellenlängenpaar auf jeweils eine Monomodefaser 91, 92 usw. reflektiert wird. Entsprechendes gilt bei der Wirkung als Multiplexer in umgekehrter Richtung.

Es versteht sich, daß dieses Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 auch dahingehend modifiziert bzw. ausgedehnt werden kann, daß mehr als zwei Wellenlängenbereiche voneinander getrennt werden können. Dies kann in der Weise erfolgen, daß statt des Zusatzspiegels 87 ein weiteres Filter 88 vorgesehen wird, der einen bestimmten Wellenlängenbereich durchläßt, der dann am Spiegel 59 reflektiert wird, und einen anderen bestimmten Wellenlängenbereich reflektiert usw.

Claims (19)

1. Optischer Wellenlängen-Multiplexer und/oder Demultiplexer, mit einer ebenen Anordnung aus optischen Eingangs- und Ausgangsfasern, vorzugsweise Monomodefasern, mit einer planaren Streifenleiter-Anordnung, an die einenends die optischen Fasern angekoppelt sind, mit einer ein planares Beugungsgitter zum selektiven Koppeln der optischen Wellenlängen zwischen mindestens einer der Fasern und den anderen Fasern und eine kollimierende und/oder fokussierende Vorrichtung aufweisenden Anordnung, die an das andere Ende der Streifenleiter-Anordnung angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kollimierende und/oder fokussierende Vorrichtung (31-39) einen konkaven Spiegel (51-59) aufweist, daß das Beugungsgitter (61-69) räumlich oberhalb oder unterhalb der Ein- und Ausgänge der Streifenleiter-Anordnung (29) an deren den Fasern abgewandtem Ende angeordnet ist und daß der konkave Spiegel (51-59) sowohl diese Ein- und Ausgänge der Streifenleiter-Anordnung (29) als auch das Beugungsgitter (61-69) überdeckt.

2. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter (61) in der Ebene der Streifenleiter-Anordnung (29) und deren Ein- und Ausgänge benachbart angeordnet ist.

3. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Austrittsachsen der Ein- und Ausgänge der Streifenleiter-Anordnung (29) mit einer zum Beugungsgitter (61) gedachten Normalen einen spitzen Winkel einschließt.

4. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter (62, 63) in einer Ebene, die unter einem zur Senkrechten auf die Ebene der Streifenleiter-Anordnung (29) spitzen Winkel angeordnet ist, vorgesehen ist.

5. Multiplexer und/oder Demulitplexer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter (63) unmittelbar über der Streifenleiter-Anordnung angeordnet ist.

6. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter (63) an einem Seitenrandbereich der Streifenleiter-Anordnung angeordnet ist.

7. Multiplexer und/oder Demultiplexer, bei dem die Streifenleiter-Anordnung ein Substrat aufweist, das mit benachbart angeordneten Wellenleitern versehen ist, nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flächenbereich des Substrats (41), an dem die betreffenden Ein- und Ausgänge der Wellenleiter (42) vorgesehen sind, ein transparenter Körper (47) anschließt, der an seiner abgewandten Fläche den konkaven Spiegel (51-53, 55-59) zumindest teilweise aufweist.

8. Multiplexer und/oder Demultiplexer, bei dem die Streifenleiter-Anordnung ein Substrat aufweist, das mit benachbart angeordneten Wellenleitern versehen ist, nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (41) selbst mit einem konkaven Spiegel (54) und einem Beugungsgitter (64) versehen ist.

9. Optischer Wellenlängen-Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem transparenten Körper (47) und dem Substrat (41) eine mit dem Beugungsgitter (67, 68) versehene transparente Platte (45) angeordnet ist.

10. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter (61-66, 69) auf einem entsprechenden Flächenbereich von transparenten Körpern (47) oder Substrat (41) unmittelbar aufgebracht ist.

11. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Beugungsgitter (61-69) auf dem betreffenden Flächenbereich durch Ritzen, Pressen, oder dgl. aufgebracht ist.

12. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der konkave Spiegel (53) auf ineinander fluchtend übergehenden Flächenbereichen von transparenten Körper (47) und Substrat (41) vorgesehen ist.

13. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 7 oder 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der betreffende einseitig gekrümmte Flächenbereich von transparentem Körper (47) und/oder Substrat (41) mit einem reflektierenden Überzug versehen ist.

14. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach mindestens einem der Ansprüche 7 oder 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Körper (47) mit einem Filmwellenleiter (42) versehen ist.

15. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Körper (47) auf einer Oberseite des Sustrats (41) im Bereich der betreffenden Ein- und Ausgänge der Wellenleiter (42) angebracht ist und daß zwischen transparentem Körper (47) und Substrat (41), vorzugsweise innerhalb des Substrats ein Zusatzspiegel (71) vorgesehen ist.

16. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzspiegel (71) als Korrekturspiegel ausgebildet ist.

17. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mindestes einen optischen Weg, der die Summe der optischen Signale unterschiedlicher Wellenlängen aufnimmt, ein Zusatz-Mulitplexer (81) und/oder Zusatz-Demultiplexer (81) zum räumlichen Kombinieren von mindestens zwei Signalen unterschiedlicher Wellenlängen oder Gruppen von Signalen unterschiedlicher Wellenlängen bzw. zum räumlichen Trennen der Gesamtheit der Signale unterschiedlicher Wellenlängen angeordnet ist.

18. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz-Multiplexer und/oder Zusatz-Demultiplexer (81) in der das Beugungsgitter (69) und die fokussierende und/oder kollimierende Vorrichtung (39) aufweisenden Anordnung (21) integriert ist.

19. Multiplexer und/oder Demultiplexer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Beugungsgitter (69) und den konkaven Spiegel (59) aufweisender, vorzugsweise mehrstückiger transparenter Körper (47) an einem Flächenbereich mindestens ein Filter (88), das einen bestimmten Wellenlängenbereich durchläßt und einen anderen bestimmten Wellenlängenbereich reflektiert, und an einem anderen Flächenbereich einen weiteren Spiegel (87) aufweist.