DE60002338T2

DE60002338T2 - Optischer filter mit rechteckiger charakteristik, der eine spektral begrentzte einteilung ermöglicht

Info

Publication number: DE60002338T2
Application number: DE60002338T
Authority: DE
Inventors: Herve Lefevre
Original assignee: Nettest Photonics
Current assignee: Yenista Optics Sa Lannion Fr
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: CA2379080C; WO2001005006A1; US6832022B1; ATE238620T1; EP1198868B1; DE60002338D1; EP1198868A1; JP4421159B2; CA2379080A1; FR2796469B1; JP2003504678A; FR2796469A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Filter mit rechteckiger Charakteristik, der das Abteilen eines begrenzten Spektralintervalls ermöglicht und optische Fasern, vorzugsweise Monomode-Fasern, als Eingangs- und Ausgangsfasern besitzt.
Die Weiterentwicklung der Fernmeldesysteme durch hinsichtlich der Wellenlänge gemultiplexte optische Fasern erfordert die Entwicklung und Optimierung solcher Vorrichtungen. Es wird insbesondere danach gestrebt, ein breites Spektrum in Spektralbereiche, hier begrenztes Spektralintervall genannt, zu zerschneiden, indem die möglicherweise daraus resultierenden Überlagerungen und Diaphonien vermieden werden.
Zahlreiche Vorrichtungen wurden zu diesem Zweck bereits vorgeschlagen, wobei die meisten von ihnen darin bestehen, das Lichtspektrum in einer Ebene auszubreiten und in dieser Ebene einen Schlitz anzuordnen, der das enge Spektralband, das ausgewählt werden soll, begrenzt, aber in diesem Fall kann das Licht nicht wirksam in eine optische Monomode-Faser rückgekoppelt werden.
Weitere Vorrichtungen setzen Bauteileinheiten in der geführten Optik ein: Koppler, Multiplexer-Demultiplexer,...
Die Optimierung dieser Vorrichtungen erfordert das Erzielen von rechteckigen Übertragungsfunktionen ohne Verlust des Lichtflusses des ausgewählten begrenzten Spektralintervalls, d. h. in einer Darstellung der Intensität des Lichtflusses, der in Abhängigkeit von der Wellenlänge, wie jener der 1, übertragen wird, muss das abgeschnittene Band möglichst vertikale Ränder und eine möglichst flache Spitze und möglichst geringe Verluste aufweisen. Die Abflachung der Spitze wird nach dem Stand der Technik durch Erzeugung von Verlusten erzielt.
EP-A-0859 249 beschreibt einen Multiplexer/Demultiplexer mit rechteckiger Charakteristik, umfassend:

– eine optische Eingangsfaser, die ein Ende aufweist,
– eine Netz-Reflektor-Einheit in der Littman-Metcalf-Konfiguration,
– ein konvergierendes optisches Kollimationssystem, in dessen Brennpunkt das Ende der Eingangsfaser angeordnet ist,
– einen Polarisationstrenner, der zwischen der Eingangsfaser und dem Netz angeordnet ist und zwei elementare parallele und orthogonal zueinander polarisierte Lichtstrahlen erzeugt, und
– eine λ/2-Lamelle, die auf einem der elementaren Strahlen angeordnet ist, um zwei elementare parallele in einer Orthogonalrichtung zu den Netzlinien polarisierte Strahlen zu erzeugen,

Der Gegenstand des Anspruchs 1 unterscheidet sich von dieser bekannten Einheit dadurch, dass es sich um eine optische Faser handelt, die das Abteilen eines begrenzten Spektralintervalls in einem Lichtfluss mit breitem Spektrum ermöglicht, umfassend:

– ein konvergierendes optisches Fokalisierungssystem, das zwischen dem Netz und dem Reflektor angeordnet ist, und
– mindestens einen Reflektor, der in der Fokalebene des optischen Fokalisierungssystems angeordnet ist, das eine begrenzte Abmessung in der Dispersionsebene aufweist, wobei die Position und die begrenzte Abmessung des Reflektors in der Dispersionsebene das abgeteilte Spektralintervall bestimmen.

Es ist auch ein Dokument (I. Nishi et al. Dezember 1987) bekannt, das einen Multiplexer-Demultiplexer mit breitem Band für einen Multimode-Filter beschreibt. Es schlägt den Einsatz eines rückstreuenden Systems in Littrow-Konfiguration in bezug auf eine Eingangsfaser und Ausgangsfasern vor. Dieses Dokument führt an, dass die Breite des Durchlassbandes dieser Vorrichtung von der Länge des Retro-Reflektors bestimmt wird.
Überdies ist in einem veröffentlichten Artikel (Chi-Luen Wang et al., 1994) ein Laser mit äußerem Hohlraum beschrieben, bei dem der äußere Hohlraum derart konfiguriert ist, dass er die Filterung zweier Wellenlängen ermöglicht. Die Filterung erfolgt durch reflektierende Bänder, die Reflexionsspiegel darstellen, die mit einem Netz zusammenwirken.
Der Einsatz der Lehre aus diesen Dokumenten ermöglicht nicht die Herstellung einer hinsichtlich der Übertragung stabilen Vorrichtung, die eine gute Genauigkeit gewährleistet.
Die Erfinder haben sich zum Ziel gesetzt, eine solche Vorrichtung herzustellen, die eine Netz-Reflektor-Einheit in der Littman-Metcalf-Konfiguration einsetzt, um die von diesem Konfigurationstyp gebotenen hohen Leistungen zu nutzen, wobei diese Vorrichtung keine Verluste erzeugen und optische Fasern, vorzugsweise Monomode-Fasern, als Eingangs- und Ausgangsfasern besitzen soll, die eine optimierte Stabilität und Genauigkeit gewährleisten.
So betrifft die Erfindung einen optischen Filter mit rechteckiger Charakteristik, der das Abteilen eines begrenzten Spektralintervalls in einem Lichtfluss mit breitem Spektrum ermöglicht, umfassend:

– eine optische Eingangsfaser, die ein Ende aufweist,
– eine Netz-Reflektor-Einheit in der Littman-Metcalf-Konfiguration,
– ein konvergierendes optisches Kollimationssystem, in dessen Brennpunkt das Ende der Eingangsfaser angeordnet ist,
– ein konvergierendes optisches Fokalisierungssystem, das zwischen dem Netz und dem Reflektor angeordnet ist,
– mindestens einen Reflektor, der in der Fokalebene des optischen Fokalisierungssystems angeordnet ist, das eine begrenzte Abmessung in der Dispersionsebene aufweist, wobei die Position und die begrenzte Abmessung des Reflektors in der Dispersionsebene das abgeteilte Spektralintervall bestimmen.

Erfindungsgemäß umfasst der optische Filter einen Polarisationstrenner, der zwischen der Eingangsfaser und dem Netz angeordnet ist und zwei elementare parallele und orthogonal zueinander polarisierte Lichtstrahlen erzeugt, wobei eine λ/2-Lamelle einem der elementaren Strahlen so zugeordnet ist, dass zwei elementare parallele in einer Orthogonalrichtung zu den Netzlinien polarisierte Strahlen erzeugt werden, wobei der Reflektor der Littman-Metcalf-Konfiguration jeden elementaren Strahl auf die Bahn und in die entgegengesetzte Richtung des anderen zurückschickt.
Bei verschiedenen Ausführungsarten, die jeweils ihre spezifischen Vorteile aufweisen, die nach allen technisch vereinbaren Kombinationen verwendet werden können:

– ist die optische Eingangsfaser eine Monomode-Faser,
– wird der erzeugte Lichtfluss mit begrenztem Spektrum in einer optischen Ausgangsfaser gesammelt, die sich von der Eingangsfaser unterscheidet und von demselben Typ wie diese ist,
– umfasst der optische Filter mehrere optische Ausgangsfasern, wobei jede mit einem Reflektor verbunden ist, wobei diese Reflektoren in einer Fokalebene des optischen Fokalisierungssystems angeordnet sind und eine geringe Abmessung in der Dispersionsebene aufweisen und ein besonderes Spektralintervall definieren,
– wird der erzeugte Lichtfluss mit begrenztem Spektrum von der Eingangsfaser gesammelt und trägt diese einen optischen Zirkulator, der es ermöglicht, den Ausgangsfluss von dem eingehenden Fluss ohne Energieverlust zu trennen,
– umfasst der optische Filter einen Klappreflektor, der eine Verdoppelung der Durchgangsmengen des Lichtstrahls im Netz gewährleistet,
– ist der Reflektor der Littman-Metcalf-Konfiguration ein flacher Spiegel, der mit einem Biprisma verbunden ist,
– ist der Reflektor der Littman-Metcalf-Konfiguration ein stumpfes Dieder.

Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Einzelnen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines durch die erfindungsgemäße Vorrichtung abgeteilten Spektrums,
2 eine Darstellung einer mit einem Zirkulator eingesetzten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die 3A und 3B eine Darstellung einer auf herkömmliche Weise verwendeten Littman-Metcalf-Konfiguration,
die 4A und 4B eine Darstellung einer ersten Ausführungsart der Erfindung,
die 5A und 5B eine Darstellung einer ersten Ausführungsart der Erfindung mit Ausgleich der Polarisationseffekte aufgrund des Netzes,
die 6A und 6B eine Darstellung einer zweiten Ausführungsart der Erfindung, die eine von der Eingangsfaser unterschiedliche Ausgangsfaser einsetzt,
7 eine detaillierte Ansicht eines in der zweiten Ausführungsart eingesetzten Reflektors,
8 eine detaillierte Ansicht eines alternativen Reflektortyps, der in der zweiten Ausführungsart eingesetzt werden kann,
die 9A, 9B und 9C eine Darstellung einer vierten Ausführungsart der Erfindung,
10 eine Ausführungsart der Erfindung, die einen alternativen Reflektor in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsart einsetzt.
1 ist somit eine Grafik, die die Energie des aus der erfindungsgemäßen Abteilvorrichtung austretenden Lichtflusses in Abhängigkeit von der Wellenlänge λ darstellt. Das eingehende Spektrum wird als im Maßstab dieser erweiterten Grafik hinsichtlich der Wellenlänge erweitert angesehen, und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, ein enges Band einzuteilen bzw. abzuteilen, das durch eine Funktion möglichst nahe einer rechteckigen Funktion mit der Breite Δλ, die auf einer Wellenlänge λ₁ zentriert ist, dargestellt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst somit eine Eingangsfaser 1 mit einem Ende 2. Die erfindungsgemäße Abteilvorrichtung ist in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet. Diese Vorrichtung umfasst eine Netz-4-Reflektor-5-Einheit in der Littman-Metcalf-Konfiguration.
Es ist bekannt, dass bei der üblichen Littman-Metcalf-Konfiguration, die in den 3A und 3B dargestellt ist, der eintreffende kollimierte Strahl einen Winkel θ₁ mit der Normalen auf das Netz bildet. Ein Reflektor R ist mit seiner Normalen mit einem Winkel θ₂ zu dem Netz angeordnet. Die Wellenlänge λ, die der Bedingung λ = p(sinθ₁+ sinθ₂) entspricht, wobei p der Schritt des Netzes ist, wird von dem Netz mit einem Winkel θ₂ dispergiert und dann von dem Reflektor reflektiert, welcher nun senkrecht ist. Schließlich wird sie wieder in dem Netz am Rückweg dispergiert und tritt wieder unter dem Eintrittswinkel θ₁, aus. Die Wellenlänge λ wird somit auf diese Weise von dem Hohlraum gewählt. Es ist möglich, diese Wellenlänge λ variieren zu lassen, indem die Ausrichtung der Netz-Reflektor-Einheit variiert wird, d. h. indem θ₁, variiert wird oder auch nur die Ausrichtung des Reflektors variiert wird, d. h. indem θ₂ variiert wird, oder schließlich, indem nur die Ausrichtung des Netzes variiert wird, d. h. indem θ₁, und θ₂ variiert werden, wobei θ₁–θ₂ konstant gehalten wird.
Bei der Beschreibung solcher Vorrichtungen wird herkömmlicherweise „Dispersionsebene" die Ebene genannt, die zu den Linien des Netzes senkrecht steht, umfassend den Mittelstrahl des eintreffenden Strahls und die Mittelstrahlen der von dem Netz dispergierten Strahlen, nämlich jene der 3B.
Für jeden Strahl wird Querebene die zu dem Mittelstrahl senkrechte Ebene und Längsebene die zu der den Mittelstrahl enthaltenden Dispersionsebene senkrechte Ebene genannt. Die Längsebene ist somit jene der 3A.
In den verschiedenen beiliegenden Figuren ist die Ansicht A eine gespreizte Darstellung, d. h. in der der von dem Netz 4 dispergierte Strahl 7 in der direkten Verlängerung des eintreffenden Strahls 6 dargestellt wurde, um die Lesbarkeit zu verbessern. Die Ansicht B ist eine Darstellung von oben gesehen, d. h. in einer Ebene parallel zur Dispersionsebene.
4 mit ihren Ansichten A und B stellt ein System dar, bei dem die Auswahl hinsichtlich der Wellenlänge durch die geometrischen Abmessungen eines mit einem Netz in der Littman-Metcalf-Konfiguration verbundenen Spiegels erfolgt. Ein konvergierendes optisches System 8, in dessen Brennpunkt das Ende 2 der Eingangsfaser 1 angeordnet ist, kollimiert den von dem Ende der Faser gesendeten Strahl 9, so dass der auf dem Netz eintreffende Strahl 6 ein kollimierter Strahl ist. So werden der oder die dispergierten Strahlen 7 ebenfalls kollimierte Strahlen, und ein konvergierendes optisches System 10 fokalisiert diese Strahlen in seiner Fokalebene 4', in der ein Spiegel 5 angeordnet ist, der eine begrenzte Abmessung d in der Dispersionsebene aufweist, wie dies in 4B zu sehen ist. Für die Wellenlängen, die den Strahlen 7' entsprechen, die sich auf dem Spiegel reflektieren, verhält sich das System wie ein Katzenauge, und somit koppeln sich diese Wellenlängen bei der Rückkehr in die Eingangsfaser zurück, egal ob diese eine Monomode- oder Multimode-Faser ist.
So sendet dieser Spiegel zu dem optischen System 10 und somit zu dem Netz 4 nur einen begrenzten Teil des Spektrums zurück, wobei die Wellenlängen, die den äußeren Strahlen 7" entsprechen, nicht reflektiert werden.
Dieser abteilte und am Rückweg von dem optischen System 8 und dann von der optischen Faser 1 aufgenommene Fluss spielt somit bei dieser Ausführungsart die Rolle der optischen Eingangs- und Ausgangsfaser.
Verschiedene Vorrichtungen sind vorstellbar, um die Eingangs- und Ausgangsflüsse zu trennen, insbesondere und bevorzugterweise ist in 2 ein Zirkulator dargestellt, der es ermöglicht, diese Trennung mit minimalen Energieverlusten durchzuführen.
Die Eingangs-Ausgangs-Faser 1, die mit der Abteilvorrichtung 3 verbunden ist, ist somit mit ihrem anderen Ende mit dem Zirkulator 11 verbunden, der einen Eingang 12 und einen Ausgang 13 besitzt.
Diese Auswahlvorrichtung hinsichtlich der Wellenlänge funktioniert auf entsprechende Weise, stellt sich aber als noch instabil heraus und liefert ungenaue Lichtflüsse oder Signale.
Um diese Fehler zu vermeiden, wurde bei der Erfindung versucht, Polarisationsfehler zu vermeiden.
So wurde, wie in den 5A und 5B dargestellt, eine Vorrichtung eingesetzt, die die bekannten Polarisationseffekte, die von dem Netz 4 hervorgerufen werden und Nebeneffekte erzeugen können, ausgleichen.
Zu diesem Zweck wird der aus dem optischen System 8 austretende kollimierte Strahl 6 von dem Polarisationstrenner 14 in zwei parallele Strahlen 15 bzw. 16 mit gekreuzter Polarisation geteilt. Eine λ/2-Lamelle 17 verändert die Polarisation des Flusses 16, so dass der Fluss 15 und der veränderte Fluss 18 dieselbe Polarisation aufweisen und somit genau denselben Effekten seitens des Netzes 4 unterliegen. Die Linse 10 läßt jeden dieser Strahlen auf dem Spiegel 5, der ihre Bahnen austauscht, konvergieren, was bedeutet, dass die Rückbahnen der Strahlen 18 und 15 nach der Reflexion auf dem Spiegel 5 ausgetauscht werden, wobei der Strahl 18 am Rückweg die optische Bahn des Strahls 15 vom Hinweg und umgekehrt in Anspruch nimmt.
So werden die Strahlen 18 und 15 auf dem Rückweg wieder verbunden und werden genau denselben Effekten des Netzes 4 unterworfen.
Auf diese Weise wird jeder Nebeneffekt vermieden, der von dem Netz in Abhängigkeit von der Polarisation erzeugt werden kann, und somit wird die Form der Spektralverteilung des abgeteilten Lichtflusses verbessert.
Verschiedene bevorzugte Ausführungsarten ermöglichen den Einsatz der oben beschriebenen Vorrichtung und erhöhen jeweils die Feinheit des abgeteilten Spektralbandes und gestatten eventuell das Abteilen einer größeren Zahl von Elementarbändern in dem eintreffenden breiten Spektrum.
In den 6A und 6B ist eine Ausführungsart dargestellt, bei der die Ausgangsfaser 20 von der Eingangsfaser 1 unterschiedlich ist.
Zu diesem Zweck wird an Stelle des Spiegels 5 ein Reflektor 21 verwendet, der in der Längsebene gesehen die Form eines Dieders aufweist, während er in der Dispersionsebene eine geringe Abmessung d aufweist.
Wie in der Längsebene dargestellt, ist dieses Dieder 21 in Bezug auf das konvergierende optische System 10 derart positioniert, dass nach der Reflexion auf jeder der Seiten des Dieders 21 die parallelen, in dem optischen System 10 eintreffenden Strahlen in einem Strahl 41 in der Mittelebene 22 des Dieders 21 konvergieren und in Form eines symmetrischen Strahls 42 austreten, wodurch es möglich ist, dass der von der Faser 1 gesendete Strahl 23 einen symmetrischen Strahl 24 des Strahls 23 in Bezug auf die optische Achse 25 des Systems bildet und von der Faser 20 empfangen wird, die symmetrisch zu dieser Achse der Eingangsfaser 1 angeordnet ist.
Ein solches Dieder ist detaillierter in 7 dargestellt, und dieser Bauteil kann auf analoge Weise durch die Einheit, die in 8 dargestellt ist, ersetzt werden, die von einem Biprisma 30 und einem Spiegel 31 gebildet ist. Da der Spiegel 31 senkrecht zur Symmetrieachse des Biprismas 30 steht, ist ein eintreffender Strahl 41, der den Strahl 33 durch Ablenkung des Biprismas 30 erzeugt, in der Ebene des Spiegels 31 konvergierend und wird symmetrisch reflektiert. Der Spiegel 31 erzeugt einen Strahl 32, der nach Ablenkung durch das Biprisma 30 einen Strahl 42 erzeugt. Der Strahl 42 verläuft symmetrisch zum Strahl 41. Dieser Bauteil 30, 31 ermöglicht somit wie der Reflektor 21 die Herstellung eines Strahls 35, der von der Faser 20 von dem durch die Faser 1 gesendeten Strahl 23 aufzunehmen ist.
In den 9 (9A, 9B, 9C) ist eine Ausführungsart der Erfindung dargestellt, die es gleichzeitig ermöglicht, die Polarisationseffekte, wie oben angeführt, auszugleichen, die Aufteilung des Spektrums hinsichtlich der Frequenz in dem Abteilbereich zu linearisieren und die üblicherweise von dem Netz verursachte Anamorphose auszugleichen.
Zu diesem Zweck ist ein Polarisationstrenner nach dem konvergierenden optischen System 8 angeordnet und zerlegt den von der optischen Eingangsfaser 1 erzeugten eintreffenden Lichtstrahl 9 in zwei Strahlen 15 und 18. Ein Prisma 27 wird nun auf den Strahlen angeordnet und führt eine erste Dispersion durch, die der von dem Netz 4 erzeugten vorhergeht.
Es ist bekannt, dass es auf diese Weise möglich ist, durch Verbindung des Prismas 27 und des Netzes 4 eine lineare Frequenzdispersion zu erzeugen.
Die Lichtstrahlen werden nun auf sich selbst durch einen Reflektor 26 zurückgestrahlt, der sie somit in umgekehrte Richtung auf die von dem Netz 4 und dem Prisma 27 gebildete Dispersionseinheit zurücksendet.
Zur besseren Lesbarkeit ist in den 9 auf unabhängige Weise in Ansicht A eine Querdarstellung der Vorrichtung, wie beispielsweise die Ansichten A der 3, 4, 5, 6 und in Ansicht B eine Ansicht in der Dispersionsebene, die der oberen Stufe der Ansicht A entspricht, und in Ansicht C eine Ansicht in derselben Dispersionsebene der unteren Stufe der Ansicht A dargestellt.
In der oberen Stufe fokalisiert nach einer neuerlichen Dispersion durch die Netz-4-Prismen-27-Einheit das optische Kollimationssystem 10 diese Strahlen auf dem Spiegel 5, der die angestrebte Spektraltrennung durchführt.
Die ausgewählten Strahlen werden nun reflektiert und folgen einem umgekehrten Weg zu dem bisher beschriebenen, um am Rückweg auf dem Ende 2 der Faser 1 zu konvergieren.
So ermöglicht die Polarisationstrennung eine symmetrische Wirkung des Netzes bei jedem dieser Durchgänge und vermeidet somit jede Störwirkung, ermöglicht die Verbindung eines Prismas und eines Netzes die Frequenzlinearisierung in der Ausbreitungsebene des Spektrums, d. h. in der Ebene des Spiegels 5, gewährleistet das doppelte Durchlaufen jedes der Strahlen durch die Dispersionseinheit (Netz-Primsa) den Ausgleich der Anamorphose und somit eine wirksame Kopplung des in die Faser 1 austretenden Strahls. Diese vierte Ausführungsart kann in Kombination mit der dritten Art verwendet werden, indem die einzige Faser durch eine Eingangsfaser und eine oder mehrere Ausgangsfasern ersetzt wird und indem der Spiegel durch einen oder mehrere reflektierende Dieder oder Spiegel-Biprismen-Einheiten ersetzt wird.
Es kann auch nützlich sein, jede Faser mit einer Mikrolinse zu verbinden, um die Divergenz des Strahls 9 zu verringern.
Schließlich kann dieser Filter angepasst werden, indem die Position oder die Breite d des Reflektors geändert wird, oder auch indem das Netz oder die reflektierende optische Kollimationssystemeinheit oder schließlich der Rückstrahlreflektor 26 in Drehung versetzt werden. In Verbindung mit einem Detektor ermöglicht es dieser Filter, eine Analysevorrichtung für ein optisches Spektrum mit rechteckiger Spektralcharakteristik zu verwirklichen.
In 10 ist eine Ausführungsart der Erfindung dargestellt, bei der die Ausgangsfaser von der Eingangsfaser unterschiedlich ist und bei der ein Reflektor, wie der unter Bezugnahme auf 8 dargestellte und beschriebene, verwendet wird.
Die in den vorhergehenden Figuren dargestellten Elemente sind mit denselben numerischen Bezugszeichen bezeichnet, wie in den 6A und 6B, der von der Faser 1 gesendete Strahl 23 bildet einen symmetrischen Strahl 24 des Strahls 23 in Bezug auf die optische Achse 25 des Systems.
Der Polarisationstrenner 14 teilt den eintreffenden Strahl 23 in zwei parallele Strahlen 15 bzw. 16. Nach Reflexion auf dem Spiegel 31 und einer Ablenkung durch das Biprisma 30 vor der Reflexion und nach der Reflexion durchqueren diese beiden Strahlen neuerlich die von der λ/2-Lamelle 17 gebildete Einheit und den Polarisationstrenner 14, um den Rückstrahl 24 zu bilden, der mit der optischen Faser 20 gekoppelt ist. Nur der von dem Strahl 15 ausgehende reflektierte Strahl 15' unterliegt der Wirkung der λ/2-Lamelle 17. Der von dem eintreffenden Strahl 18 kommende reflektierte Strahl 18' wird hingegen zu dem Polarisationstrenner 14 gerichtet, ohne der Wirkung dieser λ/2-Lamelle zu unterliegen. Die Strahlen 18' und 16' (aus dem Strahl 15' durch die Wirkung der λ/2-Lamelle 17 erzeugt) werden von dem Polarisationstrenner 14 kombiniert, um den Strahl 24 zu bilden.
Diese Vorrichtung wurde mit einem Spiegel mit feststehenden Abmessungen und Positionen beschrieben.
Bei manchen Anwendungen kann es nützlich sein, die Spektralbreite des ausgewählten Flusses und/oder seine zentrale Wellenlänge zu variieren. Um die Spektralbreite zu kontrollieren, ist ein Schlitz von variabler Breite vor einem Spiegel mit großer Abmessung angeordnet. Die Position des Schlitzes in seiner Ebene bestimmt die zentrale Wellenlänge.

Claims

Optischer Filter mit rechteckiger Charakteristik, der das Abteilen eines begrenzten Spektralintervalls in einem Lichtfluss mit breitem Spektrum ermöglicht, umfassend: – eine optische Eingangsfaser (1), die ein Ende (2) aufweist; – eine Netz-Reflektor-Einheit (4, 5) in der Littman-Metcalf-Konfiguration; – ein konvergierendes optisches Kollimationssystem (8), in dessen Brennpunkt das Ende der Eingangfaser angeordnet ist, – ein konvergierendes optisches Fokalisierungssystem (10), das zwischen dem Netz und dem Reflektor angeordnet ist, – mindestens einen Reflektor, der in der Fokalebene des optischen Fokalisierungssystems angeordnet ist, das eine begrenzte Abmessung in der Dispersionsebene aufweist, wobei die Position und die begrenzte Abmessung des Reflektors in der Dispersionsebene das abgeteilte Spektralintervall bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Polarisationstrenner (14) aufweist, der zwischen der Eingangsfaser und dem Netz angeordnet ist und zwei elementare parallele und orthogonal zueinander polarisierte Lichtstrahlen (15, 16) erzeugt, wobei eine λ/2-Lamelle (17) einem der elementaren Strahlen so zugeordnet ist, dass zwei elementare parallele in einer Orthogonalrichtung zu den Netzlinien polarisierte Strahlen (15, 18) erzeugt werden, wobei der Reflektor der Littman-Metcalf-Konfiguration jeden elementaren Strahl auf die Bahn und in die entgegengesetzte Richtung des anderen zurückschickt.
Optischer Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Eingangsfaser eine Monomode-Faser ist.
Optischer Filter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Lichtfluss mit begrenztem Spektrum in einer optischen Ausgangsfaser (20) gesammelt wird, die sich von der Eingangsfaser unterscheidet und von demselben Typ wie diese ist.
Optischer Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrere optische Ausgangsfasern umfasst, wobei jede mit einem Reflektor verbunden ist, wobei diese Reflektoren in einer Fokalebene des optischen Fokalisierungssystems angeordnet sind und eine geringe Abmessung in der Dispersionsebene aufweisen und ein besonderes Spektralintervall definieren.
Optischer Filter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Lichtfluss mit begrenztem Spektrum von der Eingangsfaser gesammelt wird und daß diese einen optischen Zirkulator (1 1) trägt, der es ermöglicht, den Ausgangsfluss vom eingehenden Fluss ohne Energieverlust zu trennen.
Optischer Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Klappreflektor umfasst, der eine Verdoppelung der Durchgangsmengen des Lichtstrahls im Netz gewährleistet.
Optischer Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor der Littman-Metcalf-Konfiguration ein ebener Spiegel (31) ist, der mit einem Biprisma (30) verbunden ist.
Optischer Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor der Littman-Metcalf-Konfiguratin ein stumpfer Dieder (21) ist.