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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf faseroptische Filter und auf das Verfahren
zum Herstellen derartiger Filter unter Verwendung von sich verjüngenden
bzw. spitz zulaufenden bzw. konisch zulaufenden Einzelmoden-Fasern
bzw. Einmoden-Fasern. Insbesondere
stellt die vorliegende Erfindung einen Weg zur Herstellung von Wellenlängenfiltern
mit einer sinusförmigen
Antwort oder einer modulierten Sinusantwort zur Verfügung, die
jede gewünschte
Filteramplitude und Oszillationsdauer bzw. -periode aufweist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Sich
verjüngende,
faseroptische Filter sind in der Technik gut bekannt. Sie werden
durch ein Tapern bzw. Verjüngen
einer optischen Einmoden-Faser in einer derartigen Weise hergestellt,
um eine Interferenz zwischen Umhüllungsmoden
auszubilden, wodurch eine Transmission ausgebildet wird, welche wellenlängenabhängig ist.
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Ein
derartiges, sich verjüngendes
Faserfilter ist im kanadischen Patent Nr. 1,284,282, ausgegeben
am 21. Mai 1991, beschrieben. Es stellt ein Paßbandfilter zur Verfügung, umfassend
eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden bikonischen, geneigten bzw.
verjüngten
Abschnitten auf einer Einmoden-Faser,
wobei derartige verjüngte
Abschnitte unterschiedliche Profile aufweisen, um die gewünschte Filtercharakteristik
auszubilden bzw. zu erzeugen.
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Auch
US-Patent Nr. 4,946,250 vom 7. August 1990 von Gonthier et al. offenbart
ein Paßband/Stopbandfilter,
welches aus zwei bikonischen Tapern bzw. Verjüngungen ausgebildet ist, die
jeweils ein gegebenes Profil aufweisen und voneinander durch einen
kleinen Abstand getrennt sind. Dies erlaubt eine Übertragung
von einem Signal vorbestimmter Wellenlänge, während ein zweites Signal einer
unterschiedlichen Wellenlänge
gestoppt wird.
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Die
Schwierigkeit in derartigen Filtern gemäß dem Stand der Technik ist
jene, daß die
Antwort üblicherweise
mehr als zwei Moden involviert bzw. umfaßt, wodurch nicht kontrollierbare
Modulationen in der Sinusantwort erzeugt werden. Darüber hinaus
ist in einem Bereich mit einer standardmäßigen, abgestimmten, umhüllten Einmoden-Faser
in dem Bereich von 1200 bis 1700 nm die maximale Amplitude einer Oszillation
kleiner als 90 %, was in Filtern resultiert, die auf kleine Filteramplituden
von 1 bis 3 dB beschränkt
sind.
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Ziele und Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, faseroptische
Filter herzustellen, die eine sinusförmige Antwort mit im wesentlichen
jeder Periode und jeder Amplitude von 1 % bis 99,9 % besitzen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, derartige Filter mit einem einzigen
getaperten bzw. sich verjüngenden
Abschnitt auf der Einmoden-Faser zur Verfügung zu stellen.
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Andere
Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
derselben ersichtlich werden.
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Die
Antwort des Filters der vorliegenden Erfindung kann durch die folgende
Beziehung definiert werden: T = 1 – α sin2 [(λ – λ0)Π/Λ],wobei:
T die optische Transmission des Filters ist;
α die Amplitude
des Filters ist;
λ die
Wellenlänge
des durch das Filter laufenden Lichts ist;
λ0 eine
Bezugswellenlänge
oder Zentrumswellenlänge
des Filters ist; und
Λ die
Wellenlängenperiode
des Filters ist.
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Im
wesentlichen wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein faseroptisches Filter zur Verfügung gestellt, welches einen
im Wesentlichen adiabatischen Taper in einer Einmoden-Faser umfaßt, welcher
einen länglichen
Mittelbereich mit einem verjüngten
Abschnitt an jedem seiner Enden aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß auf
dem verjüngten Abschnitt
(auch "Neigung" genannt) an jedem
Ende des Mittelbereichs ein nicht-adiabatischer Taper vorgesehen
ist, wodurch zwei Kopplungsbereiche an den Enden des Mittelbereichs
bzw. der zentralen Zone gebildet werden, so daß LP01- und LP02-Moden an dem
ersten koppelnden bzw. Kopplungsbereich an einem Ende angeregt werden,
welche Moden sich dann zu dem zweiten Kopplungsbereich an dem anderen
Ende ausbreiten, wo sie gekoppelt werden, um eine vorbestimmte sinusförmige Antwort
in einer Amplitude und Wellenlängenperiode
des Filters hervorzurufen. Dies stellt Bedingungen an den Enden
des langen, adiabatischen Tapers zur Verfügung, welche LP01- und LP02-Moden
in einer kontrollierten Weise erregen. Wenn eine große Amplitude
gewünscht
ist, müssen
beide Moden gleicherweise erregt werden, d.h. 50 % der Leistung
muß in
der LP02-Mode gekoppelt sein, während
zuerst die gesamte Leistung in der fundamentalen Mode liegt.
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Eine
Einmoden-Faser ist zwischen einem Lichtquellenaufbau und einem Detektoraufbau
verbunden. Der Lichtquellenaufbau stellt die Fähigkeit zur Verfügung, zwischen
einer Laserquelle und einer Breitbandquelle umzuschalten, welche
beide in dem 1550 nm Fenster arbeiten. Der Detektoraufbau erlaubt
es, Licht zwischen einem Fotodetektor und einer Spektrum-Analysiereinrichtung
so umzuschalten, daß die
Antwort an einer gegebenen Wellenlänge des Filters mit dem Laser
und dem Fotodetektor bestimmt werden kann, während die spektrale bzw. Spektralantwort
des Filters unter Verwendung der Breitbandquelle und der Spektrum-Analysiereinrichtung überwacht
werden kann. Vor einem Beginn des Betriebs bzw. Vorgangs werden
die Lichtquellen und die Detektoren normalisiert, so daß die Filterfunktion relativ
zu den resultierenden Messungen sein würde.
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Die
Faser wird dann aus ihrer Schutzumhüllung über eine vorbestimmte Länge beispielsweise 20
mm abgestreift und auf einem geeigneten Fabrikationsaufbau angeordnet,
auf welchem die Faser an jedem Ende des abgestreiften Abschnitts
geklemmt wird und welche zwei motorisierte Stufen umfaßt, welche
systematisch an der Faser an jedem geklemmten Ende ziehen können. Auch
umfaßt
der Aufbau eine punktuelle bzw. punktförmige Wärmequelle, wie eine Fackel,
welche auf einem motorisierten Dreiachshalter festgelegt ist, welche
es der Flamme ermöglicht,
sich der Faser zu nähern
und sie in Längsrichtung
zu überstreichen,
um eine breitere Flamme zu simulieren.
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Der
erste Schritt des Faserherstellungs-Verfahrens ist es, einen langen,
im wesentlichen adiabatischen Taper auf dem abgestreiften Abschnitt
der Faser auszubilden. Beispielsweise kann, wenn die Faser von ihrer
Schutzumhüllung über 20 mm
abgestreift bzw. freigelegt ist, der adiabatische Taper durch Aufheizen
des abgestreiften Querschnitts mit der Wärmequelle, z.B. einer Fackel
mit einer Flamme, und Ziehen derselben um weitere 20 mm ausgebildet
werden, wodurch eine Reduktion im Durchmesser um etwa 50 % erzeugt
wird. Die Flamme der Fackel wird die Faser über eine bestimmte Länge, z.B.
6 mm oder mehr, überstreichen
gelassen, um den adiabatischen Zustand des Tapers auszubilden, d.h.
einen Taper bzw. einer Verjüngung,
welche (r) nicht bewirkt, daß Plattiermoden
höherer
Ordnung erregt werden. Da keine Extramoden in diesem Zustand bzw.
an dieser Stufe erregt werden, verbleibt die gesamte Leistung in
der fundamentalen Mode und die Transmissionsleistung verbleibt konstant
als eine Funktion der Länge,
die durch die Zugwirkung erzeugt wird. Sobald der adiabatische Taper
fertiggestellt ist, wird die Fackel entfernt und die Spur auf der Spektrum-Aanalysiereinrichtung
wird zeigen, daß hier
keine Kopplung besteht, wobei die Übertragung bzw. Transmission
bei 0 dB ist.
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Die
nächsten
Herstellungsschritte, welche das Verfahren der vorliegenden Erfindung
charakterisieren, erzeugen Bedingungen an den Enden des adiabatischen
Tapers, der in dem ersten Schritt hergestellt wird, um die LP01-
und LP02-Moden in einer kontrollierten Weise zu erregen. Wenn eine
große Amplitude
gewünscht
ist, müssen
beide Moden gleichmäßig erregt
werden, d.h. 50 % der Leistung muß in die LP02-Mode gekoppelt
sein bzw. werden. Ein derartiges Koppeln wird durch Ausbilden eines nicht-adiabatischen
Tapers, welcher ein kurzer, gemischter Taper ist, an den Neigungen von
jedem Ende des zentralen bzw. Mittelbereichs des adiabatischen Tapers
realisiert. Für
diesen Zweck wird eine kleine Flamme ohne Überstreichen bzw. Bürsten verwendet
und die Faser wird gezogen, bis die Leistung auf den geeigneten
Wert, z.B. 50 %, abgenommen hat. Die Leistung läuft durch Zyklen und es kann
notwendig sein, durch mehrere Zyklen, z.B. 2 oder 3 durchzugehen
bzw. zu laufen, bevor der 50 Wert erreicht wird. Um eine 50 %-ige
Kopplung auszubilden und so wenig wie möglich die dritte Mode LP03
zu erregen, ist die Position des nicht-adiabatischen Tapers auf
jeder Neigung kritisch. Eine derartige Position kann durch Versuche
und Fehler für
verschiedene Arten von Fasern bestimmt werden, wobei jedoch, wenn
eine standardmäßige, abgestimmte
Plattierfaser verwendet wird, wie SMF-28, hergestellt von Corning,
die Fackel an einem Punkt auf der Neigung angenähert werden muß, wo der
Durchmesser des adiabatischen Tapers 68 % des Faserdurchmessers
beträgt.
Die Flammengröße wird
dann ausgewählt,
um einen kurzen, nicht-adiabatischen Taper mit einer Maximalamplitudenkopplung
von etwa 50 auszubilden.
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Nachdem
der erste nicht-adiabatische Taper auf einer Neigung des adiabatischen
Tapers ausgebildet wurde, wird ein zweiter, nicht-adiabatischer
Taper in gleicher Weise auf der anderen Neigung ausgebildet, um
die Kopplung des ersten übereinzustimmen
bzw. abzustimmen. Dies erzeugt eine Filterstruktur, welche zwei
koppelnde bzw. Kopplungsbereiche an ihren Enden und an einem zentralen Schlagbereich
aufweist. In einer derartigen Struktur kann das Verhältnis zwischen
LP01 und LP02 leicht gesteuert bzw. geregelt werden. Wie bei einem
Zweiarm-Interferometer wird, wenn die Leistungsteilung 50 % an beiden
Enden der Vorrichtung ist, der Kontrast maximal sein. Dies wird
durch den Spektrum- Analysierer
an aufeinanderfolgenden Dehnungs- bzw. Verlängerungspunkten während der Ausbildung
des zweiten, nichtadiabatischen Tapers gezeigt. Sobald der Kontrast
maximal ist, wird das Ziehverfahren, welches den zweiten, nichtadiabatischen
Taper ausbildet, gestoppt. Ein guter Hinweis, daß die zwei nicht-adiabatischen
Taper übereinstimmen
bzw. zusammenpassen, ist der Abfall des Überschußverlust an den Transmissionspeaks
des Filters, wenn die Dehnung bzw. Längung fortschreitet, wobei der
Verlust sehr niedrig am Ende wird. Um eine gewünschte Gesamtamplitude des
Filters zu erreichen, müssen
somit nicht-adiabatische Taper bzw. Verjüngungen an der Neigung des
adiabatischen Tapers ausgebildet werden, welche abgestimmt sind
und ein Teilungs- bzw. Splitverhältnis
von einer Hälfte
der gewünschten
Gesamtamplitude besitzen.
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Mit
dieser Struktur ist es auch möglich,
ein Filter mit jeglicher gewünschten
Periode unter 100 nm zu erzeugen. Eine Dehnung bzw. ein Verlängern der
zentralen Zone bzw. des Mittelbereichs des Filters zwischen den
zwei nichtadiabatischen Tapern wird die Phasenverschiebung zwischen
den zwei Moden erhöhen
und entsprechend die Filterperiode verringern. Der Verlust des Transmissionspeaks
verändert
sich nicht mit der Periode, was bedeutet, daß ein Verändern der Periode unabhängig von
den nicht-adiabatischen Tapern ist.
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Schließlich kann,
wenn eine modulierte sinusartige bzw. -förmige Antwort gewünscht ist,
die Größe der nicht-adiabatischen
oder mischenden Taper modifiziert werden, um sie mehr wellenlängenabhängig zu
machen, wodurch eine Modulation in der Sinusperiode des Filters
erzeugt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Eine
bevorzugte Ausbildung der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine
diagramartige Ansicht des Herstellungsaufbaus ist, der für die Zwecke
dieser Erfindung verwendet wird;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Filters in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung ist;
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3a bis 3c die
Basisschritte des Verfahrens zum Herstellen des Filters der vorliegenden Erfindung
illustrieren;
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4 ein
Diagramm bzw. Graph der Leistung als eine Funktion einer Längung bzw.
Dehnung des adiabatischen Tapers ist, der erhalten wurde, wie dies
in 3a gezeigt ist;
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5 ein
Graph der Leistung als eine Funktion einer Wellenlänge des
adiabatischen Tapers ist, der erhalten wurde, wie dies in 3a gezeigt
ist;
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6 ein
Graph der Leistung als eine Funktion einer Längung der Vorrichtung mit dem
ersten nicht-adiabatischen Taper ist, der erhalten wurde, wie dies
in 3b gezeigt ist;
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7 ein
Diagramm der Leistung als eine Funktion einer Wellenlänge der
Vorrichtung mit dem ersten nicht-adiabatischen Taper ist, der erhalten wurde,
wie dies in 3b gezeigt ist;
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8 ein
Graph ist, der während
einer Herstellung des zweiten nicht-adiabatischen Tapers erhalten
wird, wo der Kontrast bei 6 dB liegt;
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9 ein
Graph ist, wie er in 8 gezeigt ist, wobei jedoch
der Kontrast auf 10 dB ansteigt;
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10 ein
Graph ist, wo der maximale Kontrast von 30 dB erreicht ist;
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11 ein
Filter mit einem Spektrum zeigt, das eine Periode von 20 nm aufweist;
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12 ein
Filter mit einem Spektrum zeigt, das eine Periode von 8 nm aufweist;
und
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13 ein
Filter mit einem Spektrum zeigt, das eine Periode von 3 nm aufweist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausbildung
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Indem
nun auf die Zeichnungen bezug genommen wird, in welchen dieselben
Elemente durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind, illustriert 1 diagrammartig
bzw. schematisch eine Herstellungsanordnung, die für die Produktion
des Filters in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Sie umfaßt eine
Lichtquellenanordnung 20 und eine Detektoranordnung 22.
Die Lichtquellenanordnung bzw. der -aufbau 20 hat die Fähigkeit,
zwischen einer Laserquelle und einer Breitbandquelle umzuschalten,
welche beide in dem 1550 nm Fenster arbeiten. Der Detektoraufbau 22 erlaubt
es, Licht zwischen einem Fotodetektor und einer Spektrum-Analysiereinrichtung
so umzuschalten, daß die
Antwort bei einer Wellenlänge
des Filters durch den Laser und den Detektor bestimmt werden kann
und die Spektralantwort des Filters unter Verwendung der Breitbandquelle
und des Spektrum-Analysierers überwacht
bzw. beobachtet werden kann.
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Die
Faser 24 kann jegliche Einzel- bzw. Einmoden-Faser sein,
die mit einem Kern, einer Ummantelung und einer Schutzhülle versehen
ist. In diesem Beispiel wurde die standardmäßige, abgestimmte Faser SMF-28,
hergestellt von Corning, verwendet. Sie wird auf motorisierte Stufen 26, 28 geklemmt, welche,
wie dies durch Pfeile 30, 32 gezeigt ist, bewegbar
sind, um fähig
zu sein, die Faser 24 zu ziehen, wenn sie durch Wärme erweicht
wurde. Eine Wärmequelle 34 ist
in diesem Beispiel mit einer Fackel 36 und Flamme 38 zur
Verfügung
gestellt. Diese Wärmequelle 34 ist
normalerweise auf einem angetriebenen bzw. motorisierten Halter
mit drei Achsen festgelegt, welcher es der Flamme 38 ermöglicht, sich
der Faser 24 zu nähern
und sie in Längsrichtung zu überstreichen
bzw. zu bürsten,
um eine breitere Flamme zu simulieren. Jegliche Art von Wärmequelle,
welche denselben Effekt produziert, kann verwendet werden. Bevor
sie erhitzt bzw. erwärmt
wird, wird die Faser 24 von ihrer Schutzumhüllung, in
diesem Fall über
eine Länge
von etwa 20 mm, abgestreift und dann wird sie erwärmt und
in sequentieller Weise gezogen, um ein Filter 40 zu erzeugen,
das in 2 gezeigt ist. Abweichend davon, daß es einen
länglichen
bzw. verlängerten
Mittelbereich 42 aufweist (mit einer Länge A in diesem Fall, die wie
erforderlich eingestellt werden kann, um die Oszillationsperiode
zu steuern bzw. zu regeln), hat das Filter 40 zwei mischende
Taper bzw. Verjüngungen 44, 46 an
den Enden dieses Mittelbereichs 42, welche die Amplitude der
sinusartigen bzw. -förmigen
Antwort regeln bzw. steuern. Wenn das Leistungssplitten bzw. -teilen
50 % an beiden Enden der Vorrichtung ist, wird der Kontrast maximal
sein.
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Ein
Verfahren zum Herstellen des Filters 40 ist in 3a, 3b und 3c illustriert.
Der erste Schritt ist in 3a gezeigt
und besteht aus einem Herstellen eines langen (z.B. 40 mm), im wesentlichen
adiabatischen Tapers auf der Faser 24 durch ein Annähern einer
Fackel 36 mit einer Flamme 38 an die Faser 24 und Überstreichen
derselben in Längsrichtung,
bis die Faser 24 weich ist. Sie wird dann gezogen, wie
dies durch Pfeile 30, 32 illustriert ist, um eine
Re duktion im Durchmesser von etwa 50 % zu erzeugen. Um ein geeignetes Überstreichen
zur Verfügung
zu stellen, kann die Flamme 38 in drei axialen Richtungen
bewegt werden, wie dies durch Pfeile 31, 33 und 35 gezeigt
ist. Dies erlaubt es der Flamme 38, wenigstens 6 mm der
Faser zu überstreichen,
was die Ausbildung eines adiabatischen Tapers 41 erlaubt,
d.h. eines Tapers, welcher nicht bewirkt, daß Ummantelungs- bzw. Plattiermoden
höherer
Ordnung erregt werden. Da keine zusätzlichen bzw. Extramoden erregt
werden, verbleibt die gesamte Leistung in der fundamentalen Mode
und die Übertragungsleistung
verbleibt konstant, wie dies in 4 gezeigt
ist, wo die Leistung, die durch den Laser als eine Funktion der
Zuglänge
oder Längung überwacht bzw.
aufgezeichnet ist, konstant ist. Sobald dieser adiabatische Taper 41 fertiggestellt
ist, zeigt die Spur, die durch den Spektrum-Analysierer produziert
wurde, wie dies in 5 gezeigt ist, auch an, daß es keine
Kopplung gibt, wobei die Übertragung
bei 0 dB liegt.
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Die
nächsten
Herstellungsschritte werden verwendet, um Bedingungen an den Enden
des adiabatischen Tapers 41 auszubilden, um die LP01- und LP02-Moden
in einer kontrollierten bzw. gesteuerten bzw. geregelten Weise zu
erregen. Um eine große Amplitude
zu erreichen bzw. zu erzielen, müssen
beide Moden in gleicher Weise erregt werden, d.h. 50 % der Leistung
müssen
in die LP02-Mode gekoppelt werden bzw. sein. Diese Kopplung wird
durch einen nicht-adiabatischen Taper 44 realisiert, der
auf einer Neigung des adiabatischen Tapers 41 ausgebildet ist,
wie dies in 3b gezeigt ist. Für diesen
Zweck wird eine kleine Flamme mit einem Überstreichen verwendet, und
die Faser 24 wird langsam gezogen, wie dies durch Pfeile 30, 32 gezeigt
ist, um den geeigneten Kopplungswert (z.B. 50 %) zu erreichen. Dies
ist graphisch in 6 gezeigt. Die Leistung geht üblicherweise
durch Zyklen und es kann notwendig sein, durch zwei oder drei Zyklen
zu gehen, bevor der 50 % Wert erreicht ist. Darüber hinaus ist es, um eine 50
%-ige Kopplung zu erzeugen und so wenig wie möglich die dritte Mode LP03
zu erregen, wichtig, den nicht-adiabatischen Taper 44 auf
der Neigung geeignet zu positionieren. Mit der in diesem Beispiel verwendeten
Faser, muß die
Flamme 39 an einem Punkt angenähert werden, wo der Durchmesser
der Neigung 68 % des Durchmessers der Faser 24 ist. Die
Größe der Flamme 39 wird
auch so gewählt,
um eine maximale Amplitudenkopplung um 50 % zu erzeugen. Nach einer
Ausbildung des ersten nicht-adiabatischen Tapers 44, der
in 3b gezeigt ist, bildet die Spektrum-Analysiereinrichtung
eine Spur, die in 7 gezeigt ist. Die kleine Oszillation,
die in diesem Graph vorhanden ist, zeigt an, daß der ursprüngliche Taper 41,
der bei 3a erhalten wurde, nicht perfekt
adiabatisch war und daß eine
Kopplung von wenigen Prozent immer noch an dem anderen Ende des Tapers
auftritt, was zulässig
ist.
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Sobald
der erste nicht-adiabatische Taper 44 auf einer Neigung
des Tapers 41 so hergestellt ist, wird ein zweiter, nicht-adiabatischer
Taper 46 an der anderen Neigung ausgebildet, um mit der
Kopplung des ersten, nicht-adiabatischen Tapers übereinzustimmen. Dies ist in 3c illustriert,
und hier wird wiederum eine kleine Flamme 39 verwendet,
um einen Taper bzw. eine Verjüngung 46 auszubilden, während langsam
die Faser an beiden Enden gezogen wird, wie dies durch Pfeile 30, 32 gezeigt
ist. Dies erzeugt eine Struktur, wie dies in 2 und 3c gezeigt
ist, welche einen zentralen Schlagbereich 42 und zwei Kopplungsbereiche
an ihren Enden aufweist, die durch nicht-adiabatische Taper 44 und 46 erzeugt
werden. Indem diese Struktur hergestellt wird, wird das Verhältnis zwischen
LP01 und LP02 leicht gesteuert bzw. geregelt. Wenn die Leistungsteilung
50 % an beiden Enden des Schlagbereichs 42 ist, wird der
Kontrast maximal sein. Dies ist durch die sinusartigen Kurven gezeigt,
die während
der Herstellung des zweiten, nicht-adiabatischen Tapers 46 erhalten
werden. So zeigt 8 den Kontrast, der bei 6 dB
erreicht wurde, 9 zeigt den Kontrast, der auf 10
dB zugeht, und 10 zeigt den Kontrast, der 30 dB
erreicht. Diese Spektren wurden an aufeinanderfolgenden bzw. sukzessiven
Dehnungs- bzw. Längungspunkten
in der Ausbildung des zweiten nicht-adiabatischen Tapers 46 gemessen,
wie dies in 3c gezeigt ist. Sobald der Kontrast
am Maximalwert ist, wird das Zugverfahren von 3c gestoppt. Ein
guter Hinweis, daß die
zwei nicht-adiabatischen Taper 44, 46 übereinstimmen,
ist jener, daß der übermäßige Verlust
an den Transmissionspeaks des Filters sehr niedrig wird, wenn bzw.
da die Längung
fortschreitet, wie dies in 10 illustriert
ist. Um eine gewünschte
Gesamtamplitude des Filters 40 zu erreichen, muß man somit
einen nicht-adiabatischen Taper an einer Neigung der Zone 41 erzeugen,
welcher mit dem nicht-adiabatischen Taper übereinstimmt bzw. mit diesem
zusammenpaßt,
der an der Neigung an dem anderen Ende derselben Zone ausgebildet wurde,
und das Teilungsverhältnis
von einer Hälfte der
gesamten, gewünschten
Amplitude besitzt. Die zwei nicht-adiabatischen Taper bzw. Verengungen 44 und 46 wirken
als Mischtaper des Filters. Unter Verwendung dieser Technik wird,
da das Teilungs- bzw. Splitverhältnis
nicht konstant mit der Wellenlänge
von den Mischtapern ist, die maximale Amplitude nur über einen
beschränkten
Bereich der Wellenlänge gültig sein.
In dem in 10 illustrierten Beispiel ist dieser
Bereich etwa 100 nm breit für
eine Amplitude von mehr als 25 dB. Dies kann verwendet werden, um
andere Arten von Antworten zu erzeugen, wie dies nachfolgend beschrieben
ist.
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Aus
der in 3c gezeigten Struktur ist es möglich, ein
Filter mit jeglicher Periode unter 100 nm zu erzeugen. Da es wie
ein Taper wirkt bzw. arbeitet, wird ein Verlängern der zentralen Zone bzw.
des Mittelbereichs 42 die Phasenverschiebung zwischen den
zwei Moden erhöhen
und dementsprechend die Periode des Filters reduzieren. So zeigt 11 ein Spektrum
mit einer Periode von 20 nm. Nach einer weiteren Dehnung bzw. Längung des
Mittelbereichs 42 ist die Periode, wie dies in 12 gezeigt
ist, nun 8 nm. Der Mittelbereich 42 wird dann weiter gedehnt auf
eine Periode von 3 nm, wie dies in 13 gezeigt ist.
Die Periode kann so sehr präzise
eingestellt werden, indem einzeln durch die Dehnungsstreifen gegangen
wird. Wie dies aus 11 bis 13 gesehen
werden kann, ändern
sich Verluste des Transmissionspeaks nicht mit der Periode, was
das Verfahren zum Erzeugen von mischenden Tapern und das Verändern der
Periode voneinander unabhängig macht.
Die Isolierung oder minimale Transmission, die in 13 gezeigt
ist, ist durch die Auflösung
des Spektrum-Analysierers limitiert bzw. begrenzt.
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Wenn
es gewünscht
ist, können
die mischenden Taper mehr wellenlängig abhängig gemacht werden, indem
die nicht-adiabatischen Taper gedehnt bzw. verlängert werden, wodurch eine
vorbestimmte Modulation auf der Sinusperiode des Filters erzeugt wird.
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Es
sollte festgehalten werden, daß die
Erfindung nicht auf die oben beschriebene, spezifische Ausbildung
beschränkt
ist, sondern daß verschiedene
offensichtliche Modifika tionen durch einen Fachmann ausgeführt werden
können,
ohne die Erfindung und den Rahmen der folgenden Ansprüche zu verlassen.