DE69103959T2

DE69103959T2 - Optische Verstärker, optisches Übertragungssystem und Netzwerke unter Verwendung des Verstärkers und integrierte optische Knoten, die den Verstärker enthalten.

Info

Publication number: DE69103959T2
Application number: DE69103959T
Authority: DE
Inventors: Masao Majima; Kenji Nakamura; Tohru Nakata; Michiyo Nishimura; Jun Nitta
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2011-06-01
Also published as: EP0459514A2; DE69103959D1; JPH04226433A; US5223972A; EP0459514B1; JP2980723B2; EP0459514A3

Description

TITEL DER ERFINDUNG

Optischer Verstärker, optisches Übertragungssystem und Netzwerke unter Verwendung des Verstärkers und integrierte optische Knoten, die den Verstärker enthalten.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft einen optischen Halbleiterverstärker; ein optisches Verstärkungsgerät, wie ein optisches Halbleiter-Verstärkermodul mit einem optischen Halbleiterverstärker, sowie Eintritts- und Austrittsmittel zur Verbindung desselben; ein optisches Fernmeldesystem oder Netzwerk unter Verwendung dieses optischen Verstärkers oder dieses Verstärkungsgerätes und einen integrierten optischen Knoten, der in diesem Verstärkungsgerät enthalten ist.

Zum Stand der Technik

Im allgemeinen bedeutet der optische Halbleiterverstärker oder das Verstärkungsgerät etwas, das eine Halbleiter- Laserstruktur mit einer aktiven Schicht und einer Hüllschicht enthält, und das ein eintretendes Licht mit Mitteln eines Vorspannstromes unterhalb eines Schwellwertes verstärkt. Im Bereich der Optik ist dies als eine Vorrichtung zur Kompensation optischer Dämpfung entwickelt worden, die in optischen Fasern auftritt oder an Verbindungen zwischen optischen Fasern.
Es bibt jedoch das Problem der Polarisationsabhängigkeit des optischen Verstärkungsfaktors (d.h., der optische Verstärkungsfaktor schwankt abhängig von verschiedenen Polarisationsmoden), wenn ein derartiger optischer Halbleiterverstärker in Fernmeldesystemen mit optischen Fasern verwendet wird. Im allgemeinen ist der Zustand der Polarisation des austretenden Lichts, das durch die optische Faser übertragen wird, unstabil, und so wird der Pegel des aus der optischen Faser austretenden Lichtes nicht stabil sein, wenn derartiges Licht aus der optischen Faser in einen derartigen Verstärker eintritt, der die oben genannte Polarisationsabhängigkeit aufweist. Des weiteren belastet die Fluktuation derartiger Austrittssignale ein Lichtempfangssystem hinsichtlich des Dynamikbereichs und dgl.. Dieses stellt einen vitalen Nachteil dar, der den Bereich des Fernmeldesystems einschränkt.
Eine optische Faser mit Einzelpolarisation kann ein derartiges Problem lösen, wenn diese Faser bei der optischen Übertragung verwendet wird. Aber diese Lösung läßt die Kosten anwachsen und verursacht weitere Probleme in der Art, daß eine solche Faser nicht mit anderen Systemen kompatibel ist.
Auf diese Weise sind vielfach Versuche zur Herstellung eines derartigen optischen Verstärkers unternommen worden, der die Polarisationsabhängigkeit löst. Ein Verfahren, mit der Polarisationsabhängigkeit fertig zu werden, besteht darin, die aktive Schicht des optischen Halbleiterverstärkers dick auszulegen. Ein anderes Verfahren sieht vor, eine solche Vorrichtung, die mit Polarisationsabhängigkeit behaftet ist, mit anderen optischen Elementen zu kombinieren. Es gibt verschiedene Verfahren dieser Art. Beispielsweise offenbart die Japanische offengelegte Patentschrift Nr. 1-102983 das Verfahren, bei dem ein Polarisationsdrehglied oberhalb des optischen Verstärkers vorgesehen ist, und die Japanische offengelegte Patentschrift Nr. 1-61079 zeigt ein derartiges Verfahren, bei dem eintretendes Licht in zwei Polarisationskomponenten aufgeteilt wird, wobei das jeweilige Licht in zwei optische Verstärker geleitet wird, und die verstärkten Ausgangssignale werden dann wieder zusammengeführt.
Jedoch haben diese Verfahren nach dem Stand der Technik bestimmt Nachteile. Erstens tritt bei dem Verfahren der dickeren aktiven Schicht das Problem auf, daß sich andere Kennlinien verschlechtern. Das heißt, wenn die aktive Schicht dicker ausgelegt wird, wächst der Injektionsstrom und führt zu einer Verschlechterung des Rauschverhaltens aufgrund der Wärmeentwicklung und des Ansteigens spontaner Emissionen. Zweitens steigt bei dem Verfahren der Verwendung externer optischer Systeme die Anzahl der Komponenten ganz allgemein an, und die Größe dieses Moduls wird erheblich. Darüber hinaus ist die Herstelleffektivität gering, und die Kosten sind relativ hoch. Diese Besonderheiten werden anhand Fig. 1 erläutert, die ein Beispiel der Japanischen offengelegten Patentschrift 1-61079 veranschaulicht. In diesem Aufbau wird ein Lichtsignal durch eine optische Faser 93 übertragen und in zwei Polarisationskomponenten von einem Polarisationsstrahlaufspalter (PBS) 96 aufgeteilt, und diese Lichtkomponenten werden in eigene Verstärker 92 geleitet. Auf diese Weise müssen diese Verstärker 92 separiert vorgesehen sein, und es werden die PBS 96 und Spiegel 97 benötigt. Weiterhin muß eine optische Ausrichtung unter den optischen Komponenten vorgenommen werden, deren Genauigkeit letztlich die Eigenschaft des optischen Verstärkungsgerätes bestimmt, und die optischen Komponenten sollten in einer solchen Weise strukturiert sein, daß kein Reflexionslicht unter den Komponenten erzeugt wird. Dieses macht es erforderlich, Antireflexbeschichtungen auf Endoberflächen des PBS vorzusehen, u.s.w.. Auf diese Weise ergibt sich eine enorme Größe und die Herstellkosten fallen hoch aus.
In der EP-A-361 035 ist ein weiterer polarisationsunabhängiger optischer Verstärker offenbart, der auf einer einzigen monolithisch strukturierten Vorrichtung basiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit Hinsicht auf die zuvor genannten Probleme ein optisches Verstärkungsgerät zu schaffen, bei dem die Abweichung des Verstärkungsfaktors für polarisierte Komponenten vollständig mit dem Gerät kompensiert wird, ohne die Polarisationsabhängigkeit von dessen optischem Verstärkerteil zu beseitigen und ohne daß irgendwelche anderen Kennlinien verschlechtert werden; und das einen geeigneten Aufbau zur Herstellung des Moduls, des optischen Fernmeldenetzes und des Systems aufweist, in dem das obige Verstärkungsgerät verwendet wird, um sowohl die Qualität der optischen Kommunikation zu verbessern, als auch den Aufbau des Systemszu; und einen integrierten optischen Knoten zu schaffen, der mit dem obigen Verstärkungsgerät ausgestattet ist.
In dem optischen Verstärkungsgerät nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein optisches Verstärkungsgerät geschaffen wird mit: optischen Verstärkungsmitteln, die von außen eintretendem Licht eine Verstärkung vermitteln, und mit selektiven Dämpfungsmitteln zur Kompensation einer Polarisationsabhängigkeit eines Verstärkungsfaktors zwischen eintreffendem Licht und austretendem Licht, um so eine polarisationsunabhängige optische Verstärkung zu verwirklichen. Nach den Ausführungsbeispielen dieser Erfindung weist das optische Verstärkungsgerät eine Halbleiter-Laserstruktur auf, das optische Verstärkerteil und das selektive Dämpfungsteil sind monolithisch auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat gebildet, weiterhin sind optische Kopplungmittel zur Kopplung des eintretenden Lichts und des verstärkten austretenden Lichts vorgesehen, wobei der selektive Dämpfungsteil so aufgebaut ist, daß verschiedene Dämpfungen gegenüber Polarisationsmoden oder Polarisationskomponenten vorgegeben sind, um den Verstärkungsunterschied für diese unterschiedliche Polarisationsmoden zu kompensieren, die wenigstens in dem optischen Verstärkerteil erzeugt werden, wobei der selektive Dämpfungsteil so strukturiert ist, daß sich gegenüber betreffenden Polarisationsmoden unterschiedliche Dämpfungen ergeben, um die Differenz im Reflexionsvermögen dieser unterschiedlichen Polarisationsmoden zu kompensieren, die wenigstens am Lichteintritt und Austritt der Halbleiter-endoberflächen des Verstärkungsgerätes entstehen, wobei der selektive Dämpfungsteil so strukturiert ist, daß unterschiedliche Eintritts- und Austritts-Kopplungswirkungen für diese erzeugten unterschiedlichen Polarisationsmoden wenigstens in den optischen Kopplungsmitteln zur Lichteinkopplung und zur Auskopplung des verstärkten Lichtes geschaffen werden, wobei die unterschiedlichen Polarisationsmoden TE- und TM-Moden sind, wobei der selektive Dämpfungsteil aus einem Richtkoppler besteht, wobei der selektive Dämpfungsteil aus einem Wellenleiter-Polarisator besteht, wenigstens Teile des optischen Verstärkerteils und des selektiven Dämpfungsteils integral auf einem gemeinsamen Lichtwellenleiter gebildet werden, oder es ist eine erste Halbleiter-Endoberflächen vorgesehen, durch die das eintretende und das austretende Licht gesendet wird, und eine zweite Halbleiter-Endoberfläche, die sich von der ersten Endoberfläche unterscheidet, und wobei der Dämpfungsteil so strukturiert ist, daß er eine Differenz im Reflexionsvermögen für verschiedene Polarisationsmoden an den zweiten Halbleiter- Endoberflächen verwendet.
Weiterhin ist zu Lösung der genannten Aufgabe in optischen Fernmeldenetzen und -systemen das optische Verstärkungsgerät dieser Erfindung an wenigstens einer Stelle in Sende-und Empfangsendämtern des optischen Fernmeldesystemens vorgesehen, dessen Sende-Endamt mit dem Empfangs-Endamt durch eine Übertragungsleitung verbunden ist. Das optische Verstärkungsgerät ist an wenigstens einer Stelle in Sende- und Empfangs-Endämtern des optischen Fernmeldesystemens vorgesehen, sowie eine Zwischenverstärkereinrichtung in dem optischen Fernmeldesystem, dessen Sende-und Empfangs-Endamt mit einer Lichtübertragungsleitung durch die Zwischenverstärkereinrichtung verbunden sind. Das optische Verstärkungsgerät ist in einem bidirektionalen optischen Fernmeldesystemen, dessen Endämter durch die Lichtübertragungsleitung verbunden sind, wenigstens an einer Stelle des Sende-und Empfangs-Endamtes vorgesehen. Das optische Verstärkungsgerät ist in einem bidirektionalen optischen Fernmeldesystemen, dessen Endämter durch die Lichtübertragungsleitung verbunden sind, wenigstens an einer Stelle des Sende-und Empfangs-Endamtes vorgesehen. Das optische Verstärkungsgerät ist an wenigstens einer Stelle in einem Lichtübertragungsweg einer beliebigen Endamtseinrichtung vom Lichtsendeteil zum Lichtempfangsteil einer beliebigen anderen Amtseinrichtung in einem optischen Fernmeldesystem des Bustyps vorgesehen, bei dem ein Vielzahl von Anschlüssen die optische Nachricht untereinander bei Benutzung von mit den Anschlüssen verbundenen Endamtseinrichtungen austauschen. Das optische Verstärkungsgerät ist an wenigstens einer Stelle in einem Lichtübertragungsweg zwischen Mitteln, die das Lichtsignal in einen optischen Knoten senden, und Mitteln, die das Lichtsignal in einem anderen optischen Knoten empfangen, in einem optischen Fernmeldenetz des aktiven Bustyps vorgesehen, dei dem der optische Knoten über Mehrfachsignal-Sendemittel, Mehrfachsignal- Empfangsmittel und Übertragungssteuermittel verfügt, und wobei der optisch Knoten mit anderen gleichen Knoten durch die Übertragungsleitung verbunden ist. Das optische Verstärkungsgerät ist an wenigstens einer Stelle in einem Lichtübertragungsweg in einem optischen Fernmeldenetz des Sterntyps mit Endämtern mit Sende- und Empfangsteilen, und einem Sternkoppler vorgesehen, wobei die Übertragungsleitung zur Verbindung des Sternkopplers mit den Endämtern dient. Oder das optische Verstärkungsgerät ist an wenigstens einer Stelle in einem Lichtübertragungsweg in einem optischen Schleifentyp-Fernmeldenetz mit einer Vielzahl von Endämtern mit Sende- und Empfangsteilen vorgesehen, wobei die Übertragungsleitung die Endämter verbindet.
Weiterhin ist in einem integrierten optischen Knoten zur Lösung der genannten Aufgabe ein Halbleitersubstrat und ein auf dem Substrat gebildeter Kanalwellenleiter zu Verbindung der Übertragungsleitungen in dem optischen Fernmeldenetz vorgesehen, und im Kanalwellenleiter befindet sich das optische Verstärkungsgerät nach der Erfindung zur Verstärkung der Lichtausbreitung im Wellenleiter, und ein Optokoppler oder eine Verzweigungs-Zusammenführungs-Einrichtung, die wenigstens einen Lichtsende- und -Empfangsteil an die Lichtübertragungsleitung ankoppelt.
Da auf diese Weise der selektive Dämpfungsteil, der so strukturiert ist, unterschiedliche Lichtverluste bei unterschiedlichen Polarisationsmoden zu geben, mit dem Verstärkerteil in dem optischen Verstärkungsgerät nach der Erfindung verbunden ist, ist das Gerät so strukturiert, einen polarisationsunabhängigen Verstärkungsfaktor über alles zu haben, selbst wenn der optische Verstärkerteil, die Lichteintritts- und Austrittsoberflächen oder dgl. polarisationsabhängig sind. Da weiterhin ein derartiges optisches Verstärkungsgerät in dem optischen Fernmeldenetz oder -system verwendet wird, kann die Qualität der optischen Übermittlung durch einen relativ einfachen Aufbau verbessert, und der Anwenungsbereich des Systems kann leicht ausgedehnt werden. Da weiterhin ein derartiges optisches Verstärkungsgerät in dem integrierten optischen Knoten enthalten ist, kann die Funktion des Knotens leicht verbessert und der Knoten kann mit kleinen Abmaßen gefertigt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines optischen Verstärkers nach dem Stand der Technik.
Fig. 2 ist eine konzeptionelle Darstellung eines nicht polarisationsabhängigen optischen Verstärkungsgerätes nach dieser Erfindung.
Fig. 3 ist eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des optischen Verstärkungsapparates dieser Erfindung.
Figuren 4A und 4B sind Teilansichten von Fig. 3 entlang der Linie A-A' bzw. B-B'.
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Polarisationsabhängigkeit der Verstärkung in einem optischen Halbleiterverstärker.
Fig. 6 ist eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des optischen Verstärkungsgerätes nach dem vorliegenden Erfindung.
Figuren 7A und 7B sind Abschnittsansichten der Fig. 6 entlang Linie A-A' bzw. B-B'.
Fig. 8 ist eine Teilansicht einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels des optischen Verstärkungsgerätes nach dieser Erfindung.
Fig. 9 ist eine Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel des optischen Verstärkungsgerätes dieser Erfindung.
Figuren 10A und 10B sind perspektivische Ansichten von Abwandlungen des ersten Ausführungsbeispiels des optischen Verstärkungsgerätes nach dieser Erfindung.
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung eines optischen Fernmeldesystems nach dieser Erfindung, in dem ein Sendeendamt und ein Empfangsendamt durch eine optische Übertragungsleitung verbunden sind.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines bidirektionalen optischen Fernmeldesystems dieser Erfindung, in dem Endamtseinrichtungen über eine optische Übertragungsleitung verbunden sind.
Fig. 13 ist eine schematische Darstellung eines optischen Fernmeldenetzes des Bustyps dieser Erfindung, in dem eine Vielzahl von Endgeräten die optische Kommunikation untereinander durch eine optische Übertragungsleitung unter Verwendung von Endausrüstungen ausführen.
Fig. 14 ist eine schematische Darstellung der Endamtsausrüstung in dem Ausführungsbeispiel gemaß Fig 13.
Fig. 15 ist eine schematische Darstellung eines optischen Fernmeldenetztwerks des Bustyps dieser Erfindung, in dem eine Vielzahl von Endgeräten untereinander durch eine optische Übertragungsleitung unter Verwendung eines aktiven optischen Knotens verbunden sind.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm des aktiven optischen Knotens gemäß Fig. 15.
Fig. 17 ist eine schematische Darstellung eines optischen Fernmeldenetzes des Sterntyps dieser Erfindung.
Fig. 18 ist eine schematische Darstellung eines Fernmeldenetzes des Schleifentyps dieser Erfindung.
Fig. 19 ist eine Ansicht, die die Struktur eines integrierten optischen Knotens nach dieser Erfindung darstellt.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Fig. 2 ist eine Ansicht, die ein Prinzip oder ein Konzept eines optischen Verstärkungsgerätes nach der Erfindung darstellt. In Fig. 2 bedeutet das Bezugszeichen 1 einen selektiven optischen Dämpfungsteil, der verschiedene Dämpfungen aufweist, beispielsweise zur TE-und TM-Lichtausbreitung durch einen Wellenleiter, das Bezugszeichen 2 bedeutet ein optisches Verstärkungsteil, welches beispielsweise die angeregte Emission verwendet, das Bezugszeichen 3 bedeutet eine optische Faser, die eine optische Übertragungsleitung bildet, das Bezugszeichen 4 bedeutet ein Lichtsignal, welches in die Teile 1 und 2 durch die optische Faser 3 eingeleitet wird, und das Bezugszeichen 5 bedeutet ein verstärktes Lichtsignal, das von dem optischen Verstärkungsgerät ausgegeben wird. Der optische Verstärker 2 besteht beispielsweise aus einem optischen Halbleiterverstärker, und die optische Faser 3 besteht beispielsweise aus einer rundgegurteten Faser, deren Ende zur Verbesserung der Kopplungseffizienz an den optischen Verstärker gerundet ist.
Die Figuren 3 und 4 veranschaulichen das erste Ausführungbeispiel des optischen Verstärkungsgerätes. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist auf einem Substrat 11 aus GaAs des n-Typs eine GaAs Pufferschicht 12 vom n-Typ mit einer Dicke von 1 um, eine Al0,3Ga0,7As-Hüllschicht 13 mit einer Stärke von 1,5 um eine nicht-dotierte Al0,05Ga0,95-Aktivschicht 14 mit einer Stärke von 0,2 um, Al0,3Ga0,7As-Hüllschicht vom p-Typ mit einer Stärke von 1,5 um und einer GaAs-Deckschicht vom p-Typ sind in dieser Reihenfolge unter Verwendung einer Molekularstrahlepitaxie (MBE) aufeinanderfolgend geschichtet.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die vor der aktiven Schicht liegenden Schichten 14 zur n-Hüllschicht hin 13 geätzt, wobei zwei streifenförmige Regionen unberührt bleiben. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist einer der Streifen nach vorn hin verlängert, um einen ersten Wellenleiter 21 zu bilden, und der andere besteht aus einem Parallelabschnitt nahe dem ersten Wellenleiter 21, einem Parallelabschnitt fern von dem ersten Wellenleiter 21 und einem Verbindungsabschnitt zwischen diesem parallelen Abschnitt als ein zweiter Wellenleiter 22. Danach wird der geätzte Abschnitt mit einer Al0,3Ga0,7As-Hüllschicht 18 des n-Typs unter Verwendung einer flüssigphasigen Epitaxie (LPE) eingebettet, und eine p- Seitenelektrode 19 ist auf dem einen Streifen in dem optischen Verstärkerteil 2 gebildet, und eine n-Seitenelektrode 20 ist über alles auf die Grundoberfläche des Substrates 11 gezogen. Letztlich werden Antireflexbeläge (nicht dargestellt) zu beiden Seiten der Oberfläche des Gerätes vorgesehen, und auf diese Weise ist ein Halbleiter-Verstärkungsgerät des Wanderwellentyps hergestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der polarisationsselektive Dämpfungsteil 1 mit dem optischen Verstärkerteil 2 verbunden, der eine Struktur eines herkömmlichen optischen Halbleiterverstärkers aufweist. In dieser Struktur gibt der selektive Dämpfungsteil 1 zu polarisierten Komponenten verschiedene Dämpfungen, die die Verstärkungsdifferenz der polarisierten Komponenten in dem optischen Verstärkerteil 2 kompensieren. Als Ergebnis ist das nicht-polarisationsabhängige optische Verstärkungsgerät ausgeführt.
In dem optischen Verstärker mit einer doppelheterogenen Struktur (DH) mit der dünnen aktiven Schicht 14, wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, enthält ein Sperrkoeffizient die Polarisationsabhängigkeit, so daß die Verstärkungsdifferenz (Ag), wie in Fig. 5 dargestellt, zwischen dem TE-und dem TM-Licht auftritt. Folglich wird die Verstärkung von TE-Licht größer als des Leitungsübertragungsverhältnisses. Das Leistungsübertragungsverhältnis für die TM-Mode ist Null oder nahezu Null, und folglich wird die Bereichslänge L so ausgewählt, daß das Leistungsübertragungsverhältnis für die TE-Mode entsprechend einer Verstärkungsdifferenz Δg, wie in Fig. 5 dargestellt, so daß das Gesamtgerät eine Polarisations-Nicht- Abhängigkeit der optischen Verstärkungsfunktion aufweist. Hier ist es erforderlich, den Koppelwellenleiter in solcher Weise zu strukturieren, daß die in den zweiten Wellenleiter 22 gekoppelte Lichtwelle nicht in den optischen Verstärkungsteil 2 eintritt und nicht auf die optische Faser 3 gekoppelt wird. Zu diesem Zwecke sollte beispielsweise der erste Lichtwellenleiter 21 ausreichend entfernt von dem zweiten Wellenleiter 22 in dem optischen Verstärkerteil 2 angeordnet sein.
Auf diese Weise wird die TM-Mode und Teil der TE-Mode nicht vermindert, und was dem Δg entspricht, geht in dem Richtkoppler verloren, so daß ihre Verstärkungen oder Verstärkungsfaktoren über alles im ganzen Gerät gleich werden.
Selbst wenn das eintretende Licht 4 aus der optischen Faser 3 in einer derartigen Struktur sich in einem beliebigen Polarisationszustand befindet, oder wenn der Polarisationszustand des eintretenden Lichtes sich ändern würde, sind doch die Verstärkungsfaktoren für betreffende Polarisationskomponenten immer konstant, so daß die Pegel des austretenden Lichts unverändert bleiben.
Im ersten Ausführungsbeispiel sind die Streifenbreiten der Wellenleiter 21 und 22 in dem Richtkoppler gleich, aber es ist nicht erforderlich, jene Breiten untereinander gleich auszulegen. Jene Streifenbreiten können passend ausgewählt werden, um einen geeigneten Unterschied der Feldverteilung für TE-und TM-Moden zu erzielen und eine geeignete Kopplungseffizienz κ, und somit die Herstellung solcher Strukturen, wie vorgegeben, den erwünschten Lichtverlust haben, der die Verstärkungsdifferenz kompensiert. Im ersten Ausführungsbeispiel ist des weiteren der selektive Lichtdämpfungsteil 1 oberhalb des Verstärkerteils 2 angeordnet, aber der Dämpfungsteil 1 kann in einem beliebigen Abschnitt des
TEKST FEHLT
TEKST FEHLT
TEKST FEHLT
TEKST FEHLT mit einem elektrischen Feldvektor parallel zu der Quantenquelle eine größere Verstärkung erfordert als das TM-Licht mit einem Feldvektor normal zu der Quantenquelle, wenn die aktive Schicht eine Quantenquellstruktur aufweist und von hier eine große Polarisationsabhängigkeit geschaffen wird. Ganz gleich jedoch, wie in diesem Fall die Verstärkungsdifferenz entsteht, muß das Verhältnis der Lichtdämpfungsbeträge bei verschiedenen Polarisationsmoden nur entsprechend eingestellt werden.
Obwohl der selektive Dämpfungsteil die Verstärkungsdifferenz kompensiert, die in dem optischen Verstärkerteil im obigen Ausführungsbeispiel erzeugt wurde, kann die vorliegende Erfindung weiterhin in einem derartigen Fall angewandt werden, bei dem Verstärkungen für betreffende Polarisationskomponenten im optischen Verstärkerteil gleich sind, und die Polarisationsabhängigkeit erscheint in der Kopplungseffizienz bei der Verbindung zwischen der optischen Faser und dem optischen Verstärkerteil. In diesem Fall ergibt der selektive Dämpfungsanteil selektive Verluste bei betreffenden Polarisationsmoden gemäß der Differenz der Kopplungskoeffizienten für betreffende Polarisationskomponenten, um die Verstärkungsfaktoren für die betreffenden Polarisationskomponenten über alles im Gerät gleich zu machen.
In den obigen Ausführungsbeispielen wird hauptsächlich die Polarisationsabhängigkeit einer Einzelpaßverstärkung kompensiert, und auf diese Weise ist das Gerät weiterhin als optisches Verstärkergerät des Wanderwellentyps strukturiert. Das Prinzip dieser Erfindung kann auf ein optisches Verstärkungsgerät des Resonatortyps angewendet werden, bei dem beispielsweise eine Endoberfläche 61, die durch eine Kerbe 68 bzw. eine Lichtaustritts-Endoberfläche 62 gebildet wird, die die reflektierende Endoberfläche ist, wie in Fig. 10A dargestellt. In dem Resonatortyp ist die Polarisationsabhängigkeit der Verstärkung bedingt durch die Polarisationsabhängigkeit des Reflexionsvermögen der Endoberflächen der Einrichtung, die beim Wanderwellentyp fast vernachlässigt werden kann. Da das Reflexionsvermögen der Endoberflächen jedoch im allgemeinen für TE-Licht größer ist als für TM-Licht, und da die Verstärkung der TE-Mode größer ist, können die selektiven Dämpfungsteile mit derartigen Strukturen, wie in den obigen Ausführungsbeispielen erläutert, auch im Falle des Resonatortyps angewandt werden. In diesem Falle muß das Verhältnis der Dämpfungsbeträge in dem selektiven Dämpfungsteil lediglich so ausgelegt sein, daß die Verstärkungsdifferenz, bedingt durch die Polarisationsabhängigkeit der Einpaßverstärkung und des Reflexionsvermögens der Endoberflächen in dem optischen Verstärkungsteil, kompensiert wird.
Des weiteren kann der optische Verstärkungsteil, wie in Fig. 10B gezeigt, als ein verteilter Bragg-Reflexionstyp (DBR) aufgebaut sein, bei dem optische Gitter an den Endabschnitten 63 bzw. 64 des Lichtwellenleiters 21 in dem optischen Verstärkungsteil 2 gebildet sind, oder als ein verteilter Rückkopplungstyp (DFB), bei dem das optische Gitter über einen Abschnitt 65 des Wellenleiters 21 in dem Verstärkungsteil 2 gebildet ist. In diesem Fall wird an einer Endoberfläche 66 eine Antireflexbeschichtung vorgesehen.
Als nächstes zeigt Fig. 11 ein optisches Fernmeldesystem, in dem das obige optische Verstärkungsgerät verwendet wird. In Fig. 11 bedeuten die Bezugszeichen 101 und 102 Sende-Endämter, die Bezugszeichen 115 und 117 bedeuten Verzweigungs- Vereinigungseinrichtungen, Bezugszeichen 106 bedeutet eine Zwischenverstärkereinrichtung, die Bezugszeichen 103 und 104 bedeuten Empfangs-Endämter und die Bezugszeichen 118 und 119 bedeuten optischen Übertragungsleitungen. Die Sende-Endämter 101 bzw. 102 enthalten Lichtsender 111 bzw. 121, die mit einem Signalverarbeitungsabschnitt oder Prozessor und einem elektrooptischen Wandlerabschnitt oder Umformer ausgestattet sind, und mit optischen Verstärkungsvorrichtungen 112 und 122 zur Lichtsignal-Ausgangsverstärkung aus den Lichtsendern 111 und 121. Die Empfangs-Endämter 103 und 104 enthalten optische Verstärkungseinrichtungen 132 bzw. 142 zur Verstärkung eintreffender Signale, und Lichtempfänger 131 und 141, die einen opto-elektrischen Wandler und einen Signalverarbeitungsabschnitt enthalten. In dem optischen Fernmeldesystem nach Fig. 11 werden Lichtausgangssignale aus den Lichtsendern 111 und 120 von den Verstärkungseinrichtungen 112 und 121 verstärkt und werden von den Sende-Endämtern 101 und 102 ausgesandt. Die Ausgangssignale werden auch so gesteuert, daß sie sich gegenseitig nicht auf der Übertragungsleitung 118 stören, indem ein vorgeschriebenes Multiplexsystem verwendet wird, wie Zeitmultiplex, Frequenzmultiplex, CSMA/CD (Paketvermittlungsverfahren mit Kollisionserkennung und binärem Wiederholschema), u.s.w, und sie werden zur Übertragungsleitung 118 durch die Verzweigungs- Vereinigungs-Einrichtung 115 gesandt. Wenn das Lichtsignal in die Übertragungsleitung 118 gesendet wird, ist das Licht gedämpft, so daß das Lichtsignal von der Zwischenverstärkungseinrichtung 106 verstärkt wird. In Fig. 11 ist nur eine Zwischenverstärkungseinrichtung 106 angeordnet; wenn jedoch notwendig, kann die Zwischenverstärkungseinrichtung 106 an verschiedenen Stellen vorgesehen werden. Oder es wird kein Zwischenverstärker verwendet, wenn dieser nicht erforderlich ist.
Das von der Zwischenverstärkungseinrichtung 106 verstärkte Lichtsignal wird in die Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung 117 durch die Lichtübertragungsleitung 119 geleitet und wird durch ein Auftrennverfahren separiert, das dem Multiplexsystem entspricht, um es in die Empfangs-Endämter 103 und 104 zu leiten. Das in die Empfangs-Endämter 103 und 104 eingetretene Lichtsignal wird von den optischen Verstärkern 132 und 142 zur Kompensation von Dämpfungen verstärkt, die in der Lichtübertragungsleitung 119 und der Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung 117 aufgetreten sind, um dann in die Lichtempfänger 131 und 141 geleitet zu werden. Auf diese Weise werden die Übermittlungen aus dem Sende-Endamt 101 zum Empfangs-Endamt 103 und von dem Sende-Endamt 102 zum Empfangs- Endamt 104 durch eine einzige Lichtübertragungsleitung 118 und 119 geleitet.
In Fig. 11 gibt es zwei Sende-Endämter und zwei Empfangs- Endämter, jedoch kann die Verzweigungszahl der Verzweigungs- Vereinigungseinrichtung 115 und 117 vergrößert werden, um eine N zu N-Übermittlung unter Verwendung von N Sende-Endämtern und N Empfangs-Endämtern zu erreichen. Weiterhin ist eine 1 zu 1 Übermittlung ebenfalls ohne Verwendung der Verzweigungs- Vereinigungs-Einrichtungen 115 und 117 möglich. In Fig. 11 besteht keine Notwendigkeit, das optische Verstärkungsgerät an allen dargestellten Stellen einzusetzen. Dieses Gerät muß lediglich an solchen Stellen eingesetzt werden, wo die Signalbedämpfung zu kompensieren ist.
Wenn das nicht polarisationsabhängige optische Verstärkungsgerät in dem in Fig. 11 dargestellten optischen Übermittlungssystem verwendet wird, hat der Lichtempfänger in dem System keine Last hinsichtlich des Dynamikbereichs und dgl., weil, selbst wenn das Verstärkungsgerät ein unstabiles Lichtsignal hinsichtlich seines Polarisationszustandes empfängt, wird dessen Ausgangssignal immer als ein auf einen konstanten Pegel verstärktes Signal geliefert.
Des weitern erzielt man ein bevorzugtes optisches Übermittlungssysstem; und da gibt es keine Beschränkung auf den Bereich des Systems, da dort keine Leistungsfluktuation des Lichtsignals vorliegt. Da die Polarisationsabhängigkeit gelöst ist, ohne andere Eigenschaften als die Verstärkungskennlinie zu verschlechtern, wie die Rauschkennlinie, so ist dieses System in diesem Punkt auch vorzuziehen. Überdies besteht kein Bedarf, Mittel oder Apparate einzusetzen, die speziell mit der Fluktuation des Polarisationszustandes fertig werden, wie Signalverarbeitungsmittel, E/O-und O/E-Umsetzmittel, optische Übertragungsleitungen u.s.w, weil der nicht polarisationsabhängige Verstärker in diesem System verwendet wird. Alle jene herkömmlichen Mittel können verwendet werden.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel eines bidirektionalen optischen Übertragungssystems, in dem das nicht polarisationsabhängige Verstärkungsgerät dieser Erfindung verwendet wird. In dem in Fig. 12 gezeigten Fernmeldesystem bedeuten die Bezugszeichen 201 und 202 End-Amtseinrichtungen, Bezugszeichen 203 eine Zwischenverstärkereinrichtung und die Bezugszeichen 218 und 219 optische Übertragungsleitungen. Die Amtseinrichtungen 201 und 202 enthalten Sendeteile bzw. Empfangsteile, und das Sendeteil besteht aus Lichtsendern 211 und 241, die einen Signalprozessor und einen E/O-Umsetzabschnitt enthalten, und optische Verstarker 212 und 242 zur Verstärkung des Austrittssignals aus den Lichtsendern 211 und 241. Der Empfangsteil besteht aus optischen Verstärkern 222 und 232 zur Verstärkung des Lichteintrittssignals und Lichtempfänger 221 und 231, die einen O/E-Umsetzabschnitt und einen Signalprozessor enthalten. In den End-Amtseinrichtungen 201 und 202 sind die Sende-und Empfangsteile über Verzweigungs- Vereinigungseinrichtungen 215 und 217 verbunden. Die Zwischenverstärkungseinrichtung 203 enthält einen optischen Verstärker 213 und ist mit jeder Endamtseinrichtung 201 und 202 durch die optischen Übertragungsleitungen 218 und 219 verbunden.
In der Struktur von Fig. 12 werden Lichtsignale, die von den Lichtsendern 211 in der Endamtseinrichtung 201 und dem Lichtsender 241 in der Endamtseinrichtung 202 ausgesandt werden, von den optischen Verstärkern 212 bzw. 242 verstärkt und werden von jeder Endamtseinrichtung 201 und 202 durch die Verzweigungs- Vereinigungseinrichtungen 215 und 217 ausgesandt. Diese Lichtausgangssignale werden in entgegengesetzten Richtungen durch die optischen Übertragungsleitungen 218 bzw. 219 gesandt. Die Lichtsignale werden von der Zwischenverstärkereinrichtung 203 verstärkt, da ihre Lichtbeträge bedämpft sind, wenn die Lichtsignale durch die Übertragungsleitungen 218 und 219 gelaufen sind.
In Fig. 12 ist die Zwischenverstärkereinrichtung 203 an einer einzigen Stelle angeordnet, wenn jedoch notwendig, kann diese an mehreren Stellen angeordnet sein. Wenn die Zwischenverstärkereinrichtung nicht benötigt wird, kann sie weggelassen werden. Die von der Zwischenverstärkereinrichtung 203 verstärkten Lichtsignale werden weiter durch die Übertragungsleitungen 219 und 218 übertragen und in die End- Amtseinrichtungen 202 und 201 an den entgegengesetzten Enden eingeleitet. Die Eingangssignale werden aufgeteilt durch Verzweigungs-Vereinigungseinrichtungen 217 und 215 in den Richtungen zu den Lichtempfängern 231 und 221 und werden von den optischen Verstärkern 232 und 222 verstärkt, um die Verluste zu kompensieren, die in den Übertragungsleitungen 218 und 219 den Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtungen 215 und 217 aufgetreten sind, und werden in die Lichtempfänger 231 und 221 eingeleitet. Auf diese Weise wird die bidirektionale Übermittlung zwischen den End-Amtseinrichtungen 201 und 202 durch eine einzige Übertragungsleitung 218 und 219 ausgeführt.
In Fig. 12 ist ein Beispiel einer bidirektionalen Übermittlung dargestellt, bei der zwei End-Amtseinrichtungen vorgesehen sind, von denen jede einen Sendeteil und einen Empfangsteil aufweist. Aber es sind auch solche Strukturen möglich, bei denen jede einzelne End-Amtseinrichtung mehrere Sendeteile und Empfangsteile enthält, oder in der mehrere End- Amtseinrichtungen durch eine Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung verbunden sind. Es besteht keine Notwendigkeit, die optischen Verstärker in allen dargestellten Stellen in Fig. 12 einzufügen, und der Verstärker muß nur dort eingesetzt werden, wo die Dämpfung des Lichtsignals kompensiert werden muß. Das übrige des in Fig. 12 dargestellten Systems ist das gleiche wie das der Fig. 11.
Die Figuren 13 und 14 zeigen ein optisches Fernmeldenetz des Bustyps, in dem das optische Verstärkungsgerät des polarisationsunabhängigen Typs nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
In Fig. 13 ist das Gesamtsystem dargestellt; das Bezugszeichen 300 bedeutet eine optische Übertragungsleitung, die aus optischen Fasern besteht, die Bezugszeichen 311 bis 319 bedeuten End-Amtseinrichtungen, die elektrische Signale von den Anschlüssen 321 bis 329 in dieser Reihenfolge in Lichtsignale umsetzen, um diese in die Übertragungsleitung 300 auszugeben, die Lichtsignale auf der Übertragungsleitung zum elektrischen Signal umzuwandeln, sie zum Anschluß zu übertragen und die Übermittlungsbedingungen auf der optischen Übertragungsleitung 300 festzustellen, um die Übermittlung in einer solchen Weise zu steuern, daß Signale aus anderen Anschlüssen nicht mit den Signalen aus dem eigenen Anschluß kollidieren. Des weiteren bedeuten die Bezugszeichen 331 bis 339 Optokoppler, die mit der Übertragungsleitung 300 in dieser Reihenfolge verbunden sind; sie nehmen einen Teil des-Signals aus der optischen Übertragungsleitung 300 heraus, um es zu den Endamtseinrichtungen 311 bis 319 in dieser Reihenfolge zu senden, und senden zur Übertragungsleitung 300 die Lichtsignale aus den End- Amtseinrichtungen 311 bis 319. Die Bezugszeichen 341 bis 342 bedeuten optische Zwischenverstärker zur Verstärkung des Lichtsignals auf der Übertragungsleitung 300 um es zu übertragen, und die nicht polarisationsabhängigen optischen Verstärkungsgeräte werden als optische Zwischenverstärker 341 bis 342 verwendet.
Fig. 14 veranschaulicht ein Beispiel des Aufbaus der Endeinrichtung 312 in Fig. 13. In Fig. 14 bedeutet Bezugszeichen 350 einen Lichtsender, der die Signale aus dem Anschluß 322 in ein optisches Signal umsetzt, und dieses Lichtsignal durch Steuerung in einer solchen Weise zur Übertragungsleitung überträgt, daß die Signale aus den anderen Anschlüssen nicht mit dem Lichtsignal auf der optischen Übertragungsleitung 300 kollidieren, Bezugszeichen 360 ist ein optischer Verstärker zur Verstärkung des Lichtsignals aus dem Lichtsender 350, Bezugszeichen 370 bedeutet einen Lichtempfänger, der das Lichtsignal, das durch die Übertragungsleitung 300 übertragen wurde, in ein elektrisches Signal umwandelt und dieses elektrische Signal zum eigenen Anschluß sendet, wenn das Signal an den eigenen Anschluß adressiert ist (in diesem Fall Anschluß 322) der mit seiner eigenen End-Amtseinrichtung 312 verbunden ist, Bezugszeichen 380 bedeutet einen optischen Verstärker zur Verstärkung des Signals, das durch die Übertragungsleitung 300 gesendet wird, um es zum Lichtempfänger 370 zu senden, Bezugszeichen 390 bedeutet eine Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung zur Aussendung des optischen Signals von dem Verstärker 360 zu dem Koppler (in diesem Falle 332) und sendet das optische Signal aus dem Optokoppler 332 zum Verstärker 380. Das optische Verstärkungsgerät des nicht polarisationsabhängigen Typs nach dieser Erfindung wird als optischer Verstärker 360 und 380 verwendet. Hier wird nur der Aufbau der End-Amtseinrichtung 312 erläutert, aber die anderen End-Amtseinrichtungen 311 bis 319 haben auch den gleichen Aufbau.
Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird erläutert unter der Annahme, das die Übermittlung zwischen den Anschlüssen 322 und 329 erfolgt. Wenn das Signal von dem Anschluß 322 zu senden ist, führt der Sender 350 eine derartige Steuerung aus, daß das Signal aus dem Anschluß 322 nich mit den Signalen von anderen Anschlüssen auf der optischen Übertragungsleitung 300 kollidiert, vorzugsweise unter Verwendung eines vorgeschriebenen Multiplexsystems, wie das Zeitmultiplexsystem, Frequenzmultiplexsystem und CSMA/CD, und setzt das Signal aus dem Anschluß 322 in ein optisches Signal um, um dieses zu dem optischen Verstärker 360 zu senden. Dieses Signal wird von dem optischen Verstärker 360 verstärkt, um auf die optische Übertragungsleitung 300 in entgegengesetzten Richtungen durch die Optokoppler 332 durch die Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung 390 zu senden. Dieses optische Signal erreicht den optischen Zwischenverstärker 342 durch die Koppler 333, ..., 338. Zu dieser Zeit wird ein Teil der optischen Leistung des zu den End- Amtseinrichtungen 313, ..., 318 zu senden Signals von jedem Optokoppler abgezweigt, und die End-Amtseinrichtungen erkennen, daß das Signal nicht an die eigenen Anschlüsse 323, ..., 328 gerichtet ist, und lassen dieses optische Signal fallen. Das an dem optischen Zwischenverstärker 342 angekommene optische Signal ist in seiner Signalintensität verringert, da Teile dieser von jedem Optokoppler abgezweigt sind, jedoch wird dessen Intensität wieder durch Verstärkung in dem optischen Zwischenverstärker 342 angehoben, und das auf diese Weise wiederverstärkte Signal wird zum Optokoppler 339 durch die Übertragungsleitung 300 gesendet.
Im Optokoppler 339 wird Teil des optischen Signals verzweigt, um zur End-Amtseinrichtung 319 gesandt zu werden, und wird zum Lichtempfänger durch Einrichtungen gesandt, ähnlich der Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung 319, die in Fig. 14 dargestellt ist. In diesem Lichtempfänger wird das gesendete optische Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt, und der Lichtempfänger erkennt, daß dieses Signal an den Anschluß 329 gerichtet ist und sendet es zum Anschluß 329.
Wenn das Signal von dem Anschluß 329 zum Anschluß 322 gesendet wird, wird das Signal auf der Übertragungsleitung 300 in entgegengesetzter Richtung auf der Grundlage eines Prozesses gesendet, der dem oben erwähnten gleicht. Hier passiert das optische Signal, das die End-Amtseinrichtung 312 erreicht hat, durch den Optokoppler 338, .., 333, 332 und danach durch die optische Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung 390, so daß das Signal bei jedem Teil bedämpft und in seiner Intensität geschwächt wird. Aber das Signal wird verstärkt durch den optischen Verstärker 380 vor Erreichen des Lichtempfängers 370, und wird zum Lichtempfänger 370 gesendet, nachdem seine Intensität wieder aufgefrischt ist.
Auf diese Weise verstärkt der Verstärker 360 das Signal aus dem Lichtsender 350, um es zur Übertragungsleitung 300 zu senden, und die optischen Verstärker 341, 342 und 380 kompensieren die Bedämpfung der Lichtleistung, die durch den Weg des Lichtsignals einschließlich der optischen Knoten bedingt sind, um das optische Signal in einer solchen Weise zu verstärken, daß es genügend Leistung zum Empfang aufweist. Verschiedene Vorteile werden erreicht, wie bei jenen der Systeme aus den Figuren 11 und 12.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die optischen Verstärker rechts hinter dem Lichtsender 350 angeordnet, direkt vor dem Lichtempfänger 370, und auf der optischen Übertragungsleitung 300; wenn aber beispielsweise der Lichtsender 350 das optische Signal mit ausreichender Leistung übertragen kann, ist der optische Verstärker 360 nicht notwendig. Wenn des weitern das Ausgangssignal aus der Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung 390 genügend Leistung hat, um vom Lichtempfänger 370 empfangen werden zu können, ist der Verstärker 380 ebenfalls verzichtbar. Wenn weiterhin die Anzahl der Optokoppler in der Übertragungsleitung 300 gering ist und die Abschwächung an den Optokopplern nicht kritisch ist, kann ebenfalls auf die optischen Verstärker 341 und 342 auf der Übertragungsleitung 300 verzichtet werden. Auf diese Weise sind alle in den Figuren 13 und 14 gezeigten Verstärker überflüssig. Wenn wenigstens einer von ihnen verwendet wird, dann kann das optische Fernmeldenetz des Bustyps die oben erwähnten Vorteile für sich nutzen.
In dem in Fig. 13 dargestellten System sind die optischen Zwischenverstärker 341 und 342 auf der optischen Übertragungsleitung getrennt von den Optokopplern 331, ..., 339 angeordnet. Aber auch wenn der optische Zwischenverstärker in jedem einzelnen Optokoppler enthalten ist, können die oben
TEXT FEHLT Einrichtungen 440 und 441 um und sendet es zu den Übertragungsleitungen 400 und 401 unter einer derartigen Steuerung, daß das Signal nicht mit den optischen Signalen von anderen Anschlüssen kollidiert. Die Bezugszeichen 491 bis 491 bedeuten optische Verstärker des nicht polarisationsabhängigen Typs.
Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels wird nun erläutert wobei der Fall angenommen wird, bei dem das Signal aus dem Anschluß 412 zum Anschluß, beispielsweise 419, gesendet wird. Wenn das Signal aus dem Anschluß 412 ausgegeben wird, setzt die Übermittlungssteuerung 430 in dem aktiven optischen Knoten das Signal aus dem Anschluß 412 in das optische Signal mit der E/O- Einrichtungen 440 und 441 um, verstärkt dieses mit dem optischen Verstärkern 492 und 494 und sendet es auf die optischen Übertragungsleitungen 400 und 401 in entgegengesetzten Richtungen, unter einer derartigen Steuerung, daß die Signale aus dem Anschluß 412 nicht mit den Signalen aus anderen Anschlüssen auf der Übertragungsleitung 400 und 401 kollidieren, wobei ein vorgeschriebenes Multiplexsystem, wie Zeitmultiplex, Frequenzmultiplex und CSMA/CD verwendet wird. Dieses Signal tritt in die aktiven Knoten 421 und 423 ein, und wird einmal umgesetzt in ein elektrisches Signal, um in die Übermittlungssteuerung in den aktiven optischen Knoten 421 und 423 gesandt zu werden. Dieses Signal ist jedoch nicht an den Anschluß 411 und 413 adressiert, das Signal wird einmal in ein optisches Signal umgesetzt, um zur optischen Übertragungsleitung ausgesandt zu werden.
Die Entfernung zwischen den Anschlüssen 423 und 422 ist groß, so daß die optischen Signalverluste an Intensität in der optischen Faser auftreten. Um dieses Signal zu verstärken und seinem Verlust zu kompensieren, verstärkt der optische Zwischenverstärker 480 des optischen Verstärkers in dem aktiven Knoten 429 um dann umgesetzt in das elektrische Signal zu werden, damt die Übermittlungssteuerung erreichent wird. Die Übermittlungssteuerung in dem aktiven optischen Knoten 429 erkennt, daß dieses Signal an den Anschluß 419 adressiert ist und sendet es an den Anschluß 419. Andererseits passiert das zum aktiven optischen Knoten 421 vom Knoten 422 durch die Übertragungsleitung 401 gesendete Signal die äktiven optischen Knoten und erreicht die linke Seite des Übertragungssystems. Dort wird das Signal fallengelassen.
Auf diese Weise teilt die optische Übertragungsleitung 400 die Signalsendung in die rechte Richtung in Fig. 15, und die Leitung 401 teilt dieses in die linke Richtung. Folglich werden Ausgangssignale von einem beliebigen Anschluß gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen übertragen, so daß sie ohne Fehler die adressierten Anschlüsse erreichen.
In obiger Manier verstärken die optischen Verstärker 492 und 444 die Signale aus den E/O-Einrichtungen 440 und 441, um sie auf die Übertragungsleitungen 400 und 401 zu senden, und die Verstärker 491 und 493 verstärken die optischen Signale, so daß die Bedämpfung der Lichtleistung in der Übertragungsleitung kompensiert wird, damit sie genügend Leistungen haben, um empfangen werden zu können. Des weiteren kompensiert der Zwischenverstärker 480 Lichtverluste, wenn die Entfernung zwischen den aktiven optischen Knoten groß ist. Das nicht polarisationsabhängige Verstärkungsgerät dieser Erfindung wird in dem obigen optischen Verstärkern verwendet.
Dsa System dieses Ausführungsbeispiels kann die zuvor genannten verschiedenen Vorteile in gleicher Weise wie bei den Systemen der in den Figuren 11 und 12 dargestellten Systeme aufweisen.
In diesem Asuführungbeispiel sind die optischen Verstärker an verschiedenen Stellen, wie in den Figuren 15 und 16 dargestellt, angeordnet. Wenn jedoch beispielsweise die E/O- Einrichtungen 440 und 441 das optische Signal mit ausreichender Leistung ausgeben können, besteht kein Bedarf, die Verstärker 492 und 494 einzusetzen. Wenn der aktive Knoten genügend Leistung empfängt, so daß die O/E-Einrichtungen 450 und 451 es empfangen können, können die optischen Verstärker 491 und 493 weggelassen werden. Wenn des weiteren die Entfernung zwischen den Anschlüssen nicht so groß ist, daß Verluste in den optischen Fasern bedeutsam sind, ist der Zwischenverstärker 480 verzichtbar. Wenn nur auf diese Weise wenigsten ein Verstärker verwendet wird, kann das optische Fernmeldenetz des aktiven Bustyps die oben erwähnten Vorteile aufweisen.
In dem in Fig. 15 dargestellten System gibt es zwei Übertragungsleitungen zwischen den optischen Knoten, um die bidirektionale Übermittlung auszuführen. Aber auch in Fällen, bei denen die bidirektionale Signalübertragung auf einer einzigen optischen Übertragungsleitung unter Verwendung der optischen Verzweigungs-Vereinigungs-Vorrichtung ausgeführt wird, wie in Fig. 12 dargestellt wird, und wo die Multiplex-Signalübertragung unter Verwendung mehr als drei Übertragungsleitungen geleitet wird, können die genannten Vorteile erzielbar sein, wenn das polarisationsunabhängige optische Verstärkungsgerät nach der Erfindung in jeder optischen Übertragungsleitung verwendet wird.
Fig. 17 zeigt den Aufbau eines optischen Fernmeldenetzes des Sterntyps, bei dem die polarisationsunabhängigen Verstärkungsgeräte verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel gibt es vier Endämter, und die optischen Signale werden jeweils in optischen Fasern in entgegengesetzter Richtung übertragen.
In Fig. 17 bedeuten die Bezugszeichen 601 bis 604 Endämter, die die Anschlüsse mit dem Netz verbinden, Bezugszeichen 605 einen Sternkoppler, der Eingangssignale und Ausgangssignale der Endämter 601 bis 604 in das Netz in Matrixform verbindet, Bezugszeichen 614 bis 617 bedeuten Lichtsender, die elektrische Signale in optische Signale umwandeln, um sie ins Netz zu senden, die Bezugszeichen 618 bis 621 bedeuten Lichtempfänger, die optische Signale die aus dem Netz eintreffen, in elektrische Signale umzuwandeln, die Bezugszeichen 622 bis 625 bedeuten optische Verzweigungs- Vereinigungs-Einrichtungen, die die Sender 614 bis 617 und die Empfänger 618 bis 621 in den Endämtern mit den optischen Fasern 610 bis 613 verbinden, und die Bezugszeichen 626 bis 638 bedeuten die optischen Verstärkungsgeräte dieser Erfindung, die direkt die optischen Signale verstärken. Diese Verstärkungsgeräte 626 bis 638 werden in Booster-Verstärker 626 bis 629 der Lichtsender 614 bis 617 eingeteilt, Vorverstärker 630 bis 633 der Lichtempfänger 618 bis 621, ein Booster-Verstärker 634 des Sternkopplers 605 und Zwischenverstärker 635 bis 638 der Übertragungsleitung.
Als nächstes wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels erläutert, wobei angenommen wird, daß die Übermittlung von dem Endamt 601 zum Endamt 603 erfolgt. Das elektrische Signal wird in ein optisches Signal in dem Sender 614 des Endamtes 601 umgesetzt, und dieses Signal wird von dem optischen Verstärker 626 verstärkt und zur optischen Faser 610 des Netzes durch die Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung 622 gesandt. Das einfallende optische Signal auf der optischen Faser 610 wird von dem optischen Verstärker 635 verstärkt und wird zum Sternkoppler 605 durch die optische Faser 606 gesendet. Das optische Signal wird von dem optischen Verstärker 634 in dem Sternkoppler 605 verstärkt und wird zu allen optischen Fasern 606 bis 609 ausgesandt, die mit dem Sternkoppler 605 verbunden sind. Die einfallenden optischen Signale auf den optischen Fasern 606 bis 609 werden von den optischen Verstärkern 635 bis 638 verstärkt, werden von Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtungen 622 bis 625 verzweigt, und Teile davon werden von den optischen Verstärkern 630 bis 633 verstärkt, um zu den Empfängern 618 bis 621 gesandt zu werden.
Die Empfänger 618 bis 621 setzen die optischen Signale in elektrische um. Die Endämter 601 bis 604 unterscheiden die an das eigene Endamt adressierten Signale von jenen elektrischen Signalen. Dieses Signal ist an das Endamt 603 adressiert, so daß das Endamt 603 dieses Signal identifiziert und es empfängt. Auf diese Weise ist die Übertragung vervollständigt. Um optische Signale von beliebigen Endämtern auf alle Leitungen zu senden, wird die Übermittlung in einer solchen Weise geleitet, daß auch im Stern-Typ-System die optischen Signale nicht mit anderen optischen Signalen der Übertragungsleitung kollidieren, indem Zeitmultiplex, Frequenzmultiplex u.s.w angewandt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die optischen Verstärkungsgeräte dieser Erfindung in allen Wegen längs der Lichtübertragung im Netz angeordnet, aber es ist möglich, die optischen Verstärkungsgeräte in Teilen jener Wege anzuordnen. Des weiteren werden in diesem Ausführungsbespiel die Sender und Empfänger durch eine Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung verbunden, und die bidirektionale Übermittlung wird unter Verwendung einer optischen Faser für ein Endamt ausgeführt. Aber es ist ein solches System möglich, in dem zwei optische Fasern zur Übertragung und Empfang für ein Endamt verwendet werden.
Ebenso gibt es in diesem Ausführungsbeispiel die oben erwähnten technischen Vorteile in gleicher Weise wie bei den Netzen der Figuren 13 und 15, da die optischen Verstärkungsgeräte dieser Erfindung verwendet werden.
Fig. 18 zeigt den Aufbau eines optischen Fernmeldenetzes des Schleifentyps, bei dem das optische Verstärkungsgerät des polarisationsunabhängigen Typs dieser Erfindung verwendet wird. In diesem Ausführungsbeispiel gibt es vier Endämter, und das optische Signal wird in einem Uhrzeigersinn im Schleifennetzwerk übertragen. In Fig. 18 bedeuten die Bezugszeichen 701 bis 704 Endämter zur Verbindung von Anschlüssen mit dem Netz, Bezugszeichen 705 bis 712 bedeuten optische Fasern, Bezugszeichen 713 bis 716 bedeuten Sender zur Umsetzung elektrischer Signale in optische Signale zur Aussendung ins Netz, Bezugszeichen 717 bis 720 bedeuten Empfänger zur Umsetzung optischer Signale, die aus dem Netz eintrffen, in elektrische Signale, und Bezugszeichen 721 bis 732 bedeuten optische Verstärker dieser Erfindung zur direkten Verstärkung des optischen Signals. Die optischen Verstärker 721 bis 732 sind in Booster-Verstärker 721 bis 724, der Sender 713 bis 716, in Vorverstärker 725 bis 728, der Empfänger 717 bis 720 und in Zwischenverstärker 729 bis 732 der optischen Übertragungsleitung eingeteilt.
Als nächstes wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels erläutert, wobei angenommen wird, daß die Übermittlung aus dem Endamt 702 zum Endamt 703 erfolgt. Das elektrische Signal wird in das optische Signal in dem Sender 713 des Endamts 701 umgewandelt und wird verstärkt von dem optischen Verstärker 721, um zur optischen Faser 705 des Netzes übertragen zu werden. Dieses optische Signal wird von dem optischen Verstärker 729 verstärkt, durch die optische Faser 706 gesendet, von dem optischen Verstärker in dem Endamt 702 verstarkt und in das elektrische Signal in dem Empfänger 718 umgesetzt. Da dieses Signal an das Endamt 703 adressiert ist, wird das Signal in das optische Signal im Sender 714 des Endamts 702 umgesetzt, und dieses Lichtsignal wird von dem optischen Verstärker 722 verstärkt, um in die optische Faser 707 ins Netz gesandt zu werden. Dieses optische Signal wird von dem optischen Verstärker 730 verstärkt, durch die optische Faser 708 gesendet, von dem optischen Verstärker 727 des Endamts 703 verstärkt und in das elektrische Signal im Empfänger 719 umgesetzt. Da dieses Signal an das Endamt 703 adressiert ist, identifiziert das Endamt 703 dieses Signal und empfängt es. Auf diese Weise ist die Übermittlung vervollständigt.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die optischen Verstärker in allen Wegen entlang des Netzes angeordnet, die Licht senden, aber es ist möglich, den optischen Verstärker in einem Teil des Weges des Netzes anzuordnen. Dieses Ausführungsbeispiel ist vom aktiven Typ, indem des weiteren das Signal in dem Endamt regeneriert und wieder verstärkt wird. Es ist jedoch auch möglich, ein System des passiven Typs zu konstruieren, bei dem die optische Verzweigungs-Vereinigungs-Einrichtung zur Verbindung des Endamts mit der optischen Faser verwendet wird, die die Übertragungsleitung ist.
Da auch in diesem Ausführungsbeispiel das optische Verstärkungsgerät nach dieser Erfindung verwendet wird, können die zuvor genannten Vorteile in gleicher Weise wie die Netze der Figuren 13 und 15 erzielt werden.
Fig. 19 zeigt den Aufbau eines integrierten optischen Knotens, der das optische Verstärkungsgerät nach der Erfindung enthält. Dieser integrierte optische Knoten hat Funktionen der Einrichtungen oder Geräte 341, 332 und 312 in Fig. 13, und diese funktionellen Teile sind auf einem gemeinsamen Substrat integriert.
In diesem optischen Knoten werden GaAs/AlGaAs- Epitaxialschichten auf einem Halbleitersubstrat 800 gebildet, wie GaAs, Wellenleiter des Stegtyps werden hergestellt und Antireflexbeläge 829 werden auf Lichteintritts- und Lichtaustrittsoberflächen aufgebracht. Das Sendeteil enthält verteilte Laser des Bragg-Reflexionstyps (DBR-LD) 810 und 820, die zwei Arten von Licht verschiedener Wellenlänge erzeugen können und Lichtsignale werden im Frequenzmultiplex von einem Y-Vereiniger 822 gesendet. Die Lichtwelle nach dem Y-Vereiniger 822 passiert eine Isolation 823 und tritt in einen Verzweigungskoppler 824 ein. Die Isolation 823 ist beispielsweise durch Bildung der Epitaxialschicht aus verdünnten magnetischem Halbleiter, wie CdMnTe, auf der GaAs-Epitaxialschicht gebildet, wobei der MBE- Prozess zur Herstellung eines reziproken Teils, eines nichtreziproken Teils und ein Polarisationsfilters verwendet wird. Wenn der V-förmige Koppler 824 verwendet wird, ist die Reflexion an diesem Koppler groß, und folglich ist die Isolation 823 unverzichtbar. Die optischen Verstärkungsgeräte an beiden überliegenden Seiten des Verzweigungskopplers 824 bestehen aus optischen Verstärkungsteilen 815 bzw. 825 und den selektiven Dämpfungsteilen 835 bzw. 845. Diese Verstärkungsgeräte verstärken das Licht aus dem Lichtsendeteil, um es in die optischen Fasern 811 und 821 zu senden und um zur gleichen Zeit das Lichtsignal aus den Fasern 811 und 822 zu verstärken, um es das Lichtempfangsteil einzugeben. In diesem Ausführungsbeispiel sind die selektiven Dämpfungsteile 835 und 845 des Verstärkungsgerätes jene, die anhand der Figuren 6 bis 8 beschrieben worden sind.
Als nächstes wird der Lichtempfangsteil erläutert. Das Lichtsignal wird in Verzweigungswellenleiter 827 von dem Koppler 824 geleitet, Bragg-gebeugt von optischen Gittern 816 und 826, und nur Lichtsignale gewünschter Wellenlänge werden zu einem Plättchenwellen-Leiterabschnitt geleitet, der neben dem Stegwellenleiter 827 angeordnet ist. Ausgewählte optische Signale werden von Photodetektoren 818 und 828 gemäß der Wellenlänge festgestellt. Die Photodetektoren 818 und 828 haben Halbleiterlaserstrukturen und können als Photodetektoren arbeiten, indem an sie eine Umkehrspannung angelegt wird.
Auf Seite des lichtempfangenden Teils gibt es keine Isolation, so daß es erforderlich ist, Neigungsgrenzen einzurichten, das sind sich verjüngende Grenzen, u.s.w. um unnötige Reflexionen bei jedem abgestuften Abschnitt zu vermeiden. Wenn eine Isolation auf beiden Seiten des Verzweigungskopplers angebracht ist, kann eine Verbesserung der Arbeitsweise erwartet werden.
Da die optische Verstärker des Verzweigungskopplers dieses Ausführungsbeispiels einen großen Wellenlängenbereich überdecken, wird dieser integrierte optische Knoten vorzugsweise in Frequenzmultiplexsystemen verwendet, wie in dem Fernmeldesystem des Bustyps, das in Fig. 13 dargestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungsgerät dieser Erfindung enthalten, das zur Herstellung eines Moduls geeignet ist und in seiner Verstärkungskennlinie vorzüglich ist. Auf diese Weise verwendet dieser integrierte Knoten das Verstärkungsgerät dieser Erfindung mit Vorteil.
In einem optischen Verstärkungsgerät dieser Erfindung ist ein optisches Verstärkungsteil vorgesehen, das einem von außen eintreffenden Lichtsignal eine Verstärkung vermittelt und ein selektives Dämpfungsteil, zur Kompensation einer Polarisationsabhängigkeit des Verstärkungsfaktors zwischen eintretendem Licht und austretendem Licht. Auf diese Weise wird die Differenz von Verstärkungsfaktoren unterschiedlicher Polarisationsmoden über alles vom Gerät kompensiert. Dieses optische Verstärkungsgerät des polarisationsunabhängigen Typs hat die Polarisationsabhängigkeit ohne Verschlechterung anderer Kennlinien erreicht, so daß es vorzugsweise in einem optischen Fernmeldesystem oder Netzwerk verwendet werden kann. Des weiteren erfordert dieses Verstärkungsgerät nicht so viele externe optische Komponenten, so daß es zur modularen Herstellung geeignet ist und vorzugsweise in integrierten optischen Knoten enthalten ist.

Claims

1. Optisches Verstärkungsgerät, mit: optischen Verstärkungsmitteln (2), die von außen eintretendein Licht (4) eine Verstärkung vermitteln, und mit selektiven Dämpfungsmitteln (1) zur Kompensation einer Polarisationsabhängigkeit eines Verstärkungsfaktors zwischen eintretendem Licht (4) und austretendem Licht (5), um so eine polarisationsunabhängige optische Verstärkung zu verwirklichen.

2. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen optische Verstärkungsmittel (2) eine Halbleiterlaserstruktur enthalten.

3. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 2, dessen optische Verstärkungsmittel (2) und selektive Dämpfungsmittel (1) monolithisch auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat (11) gebildet sind.

4. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, das des weiteren optische Kopplungsmittel (3) zur Kopplung eintretenden Lichts (4) und des verstärkten austretenden Lichts enthalten.

5. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen selektive Dämpfungsmittel (1) so strukturiert sind, daß sie zur Kompensation wenigstens einer Verstärkungsdifferenz für unterschiedliche Polarisationsmoden in den optischen Verstärkungsmitteln (2) eine Verlustdifferenz zu unterschiedlichen Polarisierungsmoden geben.

6. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen selektive Dämpfungsmittel (1) so strukturiert sind, daß sie zur Kompensation wenigstens eines Reflexionsvermögensunterschieds für verschiedene Polarisationsmoden und Endoberflächen, durch welche das eintretende Licht (4) kommt und das austretende Licht (5) geht, eine Dämpfungsdifferenz zu verschiedenen Polarisationsmoden vermitteln.

7. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 4, dessen selektive Dämpfungsmittel (1) so strukturiert sind, daß sie zur Kompensation wenigstens eines Unterschieds der Kopplungseffizienten beim Eintritt und beim Austritt bei unterschiedlichen Polarisationsmoden in dem Kopplungsmitteln eine Verlustdifferenz zu unterschiedlichen Polarisationsmoden geben.

8. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 5, dessen unterschiedliche Polarisationsmoden TE-und TM-Moden sind.

9. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 6, dessen unterschiedliche Polarisationsmoden TE-und TM-Moden sind.

10. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 7, dessen unterschiedliche Polarisationsmoden TE-und TM-Moden sind.

11. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen selektive Dämpfungsmittel (1) aus einem Richtkoppler bestehen.

12. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen selektive Dämpfungsmittel (1) einen Wellenleiter-Polarisator enthalten.

13. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 12, bei dem wenigsten Teile der optischen Verstärkungsmittel (2) und der selektiven Dämpfungsmittel (1) integral in einem gemeinsamen Wellenleiter hergestellt sind.

14. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, bei dem eine erste Halbleiter-Endoberfläche (54) vorgesehen ist, durch die das eintretende und das austretende Licht gesendet werden, und eine zweite Halbleiter-Endoberfläche (51), die getrennt von der ersten Endoberfläche gebildet ist, und wobei die selektiven Dämpfungsmittel (1) so strukturiert sind, daß sie eine Differenz im Reflexionsvermögen für verschiedene Polarisationsmoden an den zweiten Halbleiter-Endoberflächen verwenden.

15. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1 desseen optische Verstärkungsmittel (2) einen optischen Verstärker vom Wanderwellentyp enthalten.

16. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen optische Verstärkungsmittel (2) aus einem optischen Verstärker des Resonatortyps bestehen.

17. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen optische Verstärkungsmittel (2) aus einem optischen Verstärker des DBR-Typs bestehen.

18. Optisches Verstärkungsgerät nach Anspruch 1, dessen optische Verstärkungsmittel (2) einen optischen Verstärker des DFB-Typs enthalten.

19. Optisches Fernmeldesystem, mit: einem Sende-Endamt (101, 102), einem Empfangs-Endamt (103, 104), einer Übertragungsleitung (118, 119) zur Verbindung des Sende-und Empfangs-Endamtes und mit einem optischen Empfangsgerät (112, 122, 132, 142) nach Anspruch 1, welches sich an wenigstens einer Stelle des Sende-und Empfangs- Endamtes befindet.

20. Optisches Fernmeldesystem, mit: einem Sende-Endamt (101, 102), einem Empfangs-Endamt (103, 104), einer Zwischenverstärkereinrichtung (106), einer Übertragungsleitung (118, 119) zur Verbindung des Sende-und Empfangs-Endamtes durch die Zwischenverstärkereinrichtung und mit einem optischen Verstärkungsgerät (112, 116, 122, 132, 142) nach Anspruch 1, das wenigstens an einer Stelle des Sende-und Empfangsendamtes und der Zwischenverstärkereinrichtung angeordnet ist.

21. Bidirektionales optisches Fernmeldesystem, mit: einer Vielzahl von Endamtseinrichtungen (201, 202), einer Zwischenverstärkereinrichtung (203), einer Übertragungsleitung (218, 219) zur Verbindung der Endeinrichtungen über die Zwischenverstärkereinrichtung und ein optisches Verstärkungsgerät (212, 220, 213, 232, 248) nach Anspruch 1, das sich an wenigstens einer Stelle der Endamtseinrichtungen und der Zwischenverstärkereinrichtung befindet.

22. Bidirektionales optisches Fernmeldesystem, mit: einer Vielzahl von Endamtseinrichtungen (201, 202), einer Zwischenverstärkereinrichtung (203), einer Übertragungsleitung (218, 219) zur Verbindung der Endamtseinrichtungen durch die Zwischenverstärkereinrichtung, und mit einem optischen Verstärkungsgerät (212, 222, 213, 232, 242) nach Anspruch 1, das sich in wenigsten einer Stelle der Endamtseinrichtungen und der Zwischenverstärkereinrichtung befindet.

23. Optisches Fernmeldenetz des Bustyps, mit: einer Vielzahl von Anschlüssen (321 bis 329), einer Vielzahl von Endamtseinrichtungen (311 bis 319), die jeweils mit einem der Anschlüssen verbunden sind, um die optische Übermittlung unter den Anschlüssen zu bewerkstelligen, mit wenigstens einer Übertragungsleitung (300) zur Verbindung der Endamtseinrichtungen, und mit einem Verstärkungsgerät (341, 342, 360, 380) nach Anspruch 1, das an wenigstens einer Stelle auf einem Lichtsendeweg aus einem Lichtsendeteil einer beliebigen Endamtseinrichtung zu einem Empfangsteil einer beliebigen Endamtseinrichtung vorgesehen ist.

24. Aktives optisches Fernmeldenetz des Bustyps, mit: einer Vielzahl von Anschlüssen (411 bis 419); einer Vielzahl von optischen Knoten (421 bis 429), von denen jeder mehrere Mittel zur Lichtsignalaussendung, mehrere Mittel zum Lichtsignalempfang und Mittel (430) zur Übermittlungssteuerung enthält; einer Übertragungsleitung (400, 401) zur Verbindung der optischen Knoten und mit einem optischen Verstärkungsgerät (480, 491, 492, 493, 494) nach Anspruch 1, welches wenigstens an einer Stelle eines Lichtübertragungsweges von den Lichtübertragungsmitteln zu einem beliebigen optischen Knoten zu den Signalempfangsmitteln in einem beliebigen optischen Knoten angeordnet ist.

25. Optisches Fernmeldenetz des Sterntyps, mit einer Vielzahl von Endämtern (601 bis 604), von denen jedes ein Lichtsendeteil (614 bis 617) und ein Lichtempfangsteil (618 bis 621) enthält, einen Sternkoppler (605), eine Übertragungsleitung (606 bis 613) zur Verbindung des Sternkopplers (605) mit den Endämtern, und ein optisches Verstärkungsgerät (626 bis 634) nach Anspruch 1, welches an wenigsten einer Stelle eines Lichtübertragungsweges angeordnet ist.

26. Optisches Fernmeldenetz des Schleifentyps, mit: einer Vielzahl von Endämtern (701 bis 704), von denen jedes ein Lichtsendeteil (713 bis 716) und ein Lichtempfangsteil (717 bis 720), eine Übertragungsleitung (705 bis 712) zur Verbindung der Endämter und ein optisches Verstärkungsgerät (721 bis 732) nach Anspruch 1 enthält, welches an wenigstens einer Stelle eines Lichtübertragungsweges angeordnet ist.

27. Integrierter optischer Knoten, mit: einem Halbleitersubstrat (800), einem auf dem Substrat gebildeten Kanalwellenleiter zu Verbindung von Übertragungsleitungen (811 bis 821), einem optischen Verstärkungsgerät (815, 825, 835, 845) nach Anspruch 1, das in den Kanalwellenleiter eingearbeitet ist, und mit einem Optokoppler (824), der wenigstens einen Lichtsender (810, 820) und -empfänger (818, 828) an die Übertragungsleitung koppelt.