DE69232329T2

DE69232329T2 - Polarisationsdiversitätstrecke für kohärenten optischen Empfänger

Info

Publication number: DE69232329T2
Application number: DE69232329T
Authority: DE
Inventors: Johannes Jacobus Gerardus Maria Van Der Tol
Original assignee: Koninklijke KPN NV
Current assignee: Koninklijke KPN NV
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2012-05-12
Also published as: FI922233A0; NL9100852A; CA2068439C; JPH05196830A; ES2075595T3; FI20021086A; DE69232329D1; JP2628258B2; FI116003B; JPH08102709A; FI111038B; EP0640854A2; NO302916B1; US5185828A; ATE211559T1; EP0513919B1; ATE124543T1; CA2068439A1; DE69203152T2; FI922233A

Description

A. Technischer Hintergrund der Erfindung

1. Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Wandlung von geführten Moden von Lichtwellen in integrierten optischen Komponenten. Insbesondere betrifft die Erfindung einen optischen Eingangsbereich für einen kohärenten optischen Empfänger, der auf Polarisationsunterschieden beruht. Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilanmeldung der europäischen Patentanmeldung Nr. 92 201 338.8.

2. Stand der Technik

In einem kohärenten optischen Empfänger, wie solchen, die in einem kohärenten optischen Netzwerk eingesetzt werden können, wird üblicherweise ein Laser als lokaler Oszillator eingesetzt. Das Licht von dem besagten Laser wird mit einem optischen Signal gemischt, welches von solch einem Netzwerk über den Empfänger empfangen wurde. Da die Lichtübertragung durch das Netzwerk im allgemeinen die Polarisation nicht erhält, ist die Polarisation des empfangenen optischen Signals undefiniert. Das empfangene optische Signal ist daher zuerst in zwei Polarisationskomponenten TE und TM aufteilt, die dann separat verarbeitet werden. Dies geschieht durch das Mischen mit dem Licht des lokalen Oszillators entweder direkt vor oder nach dem Aufteilen. Diese Technik ist als Polarisationsaufteilung bekannt. Dies bedeutet jedoch, dass das Licht des lokalen Oszillators auch beide Polarisationskomponenten haben muss, um Mischkomponenten zu haben, die in der Polarisation den zwei Polarisationskomponenten des empfangenen optischen Signals entsprechen. Ein Laser, der in einer solchen Anwendung Standard ist und eine Wellenlänge des ausgesandten Lichts im nahen Infraroten aufweist, überträgt jedoch nur TE- polarisiertes Licht. Um die andere Polarisationskomponente zu erhalten, muss der Laser um einen geeigneten Winkel verkippt werden. In einem integrierten Design eines kohärenten optischen Empfängers, in den der Laser miteingebaut ist, ist das Neigen des Lasers aufwendig, wenn nicht unpraktisch. Es ist daher zuerst notwendig, einen Anteil des besagten TE-polarisierten Lichtes in TM-polarisiertes Licht mit der Hilfe eines Polarisationswandlers oder -drehers zu wandeln. Ein Polarisationswandler wird verstanden als Vorrichtung, mit dem ein bekannter Anteil der einen Polarisationskomponente, TE oder TM, in dem optischen Signal am Eingang der besagten Vorrichtung in die andere Polarisationskomponente TM oder TE am Ausgang mit einer wohldefinierten Phase in Bezug auf die eine Polarisationskomponente gewandelt werden kann. Ein Polarisationsdreher ist solch eine Art Vorrichtung, bei der jedoch die Phasenverschiebung nicht gesteuert ist. Solche TE/TM Polarisationswandler und -dreher sind an sich bekannt, z. B. aus den Druckschriften [1], [2] und [3] (siehe unter D.). Die Druckschrift [1] beschreibt einen Polarisationswandler für optische Wellen, der fähig ist, jegliche Eingangspolarisation in jegliche gewünschte Ausgangspolarisation zu wandeln. Dieser bekannte Wandler umfasst einen Polarisationsdreher, der zwischen zwei Phasenschiebern eingesetzt ist. Sowohl die Phasenschieber als auch der Polarisationsdreher basieren auf der elektrooptischen Veränderung der Ausbreitung der TE-Komponente und der TM-Komponente. Die tatsächliche Wandlung eines Teiles der einen Komponente in die andere Komponente (TE TM) mit identischer Intensität findet in dem Polarisationsdreher statt. In diesem Zusammenhang wird eine periodische Elektrodenstruktur über eine geeignet gewählte Länge auf einem optischen Wellenleiter vorgesehen, um unter einstellbaren Steuerspannungen eine periodische Kopplung zwischen den zwei Polarisationskomponenten in geeigneter Weise zustande zu bringen. Als Konsequenz einer wiederholten Kopplung dieser Art ist es möglich, in Abhängigkeit von der gewählten Steuerspannung, Zykluslänge und Anzahl von Kopplungen, einen gewünschten Anteil der einen Komponente in die andere zu wandeln. Die Polarisationswandler aus den Druckschriften [2] und [3] nutzen auch das Prinzip der periodischen Kopplung zwischen den zwei Polarisationskomponenten in einem optischen Wellenleiter auf der Basis von elektrooptischen Effekten mit der Hilfe einer periodischen Elektrodenstruktur. Die Druckschrift [9] beschreibt ein faseroptisches Analogon des Polarisationswandlers nach Druckschrift [2], welche auf der Doppelbrechung auf der Basis von mechanischen Spannungseffekten beruht. Eine periodische Kopplung wird in dem besagten Analogon erreicht, indem ein periodischer mechanischer Druck in der longitudinalen Richtung auf eine monomodale doppelbrechende Faser oder eine bimodale Faser eingebracht wird unter Einsatz einer wabenförmigen Druckvorrichtung, wobei der transversal ausgeübte Druck auf die Faser in piezoelektrischer Weise gesteuert wird. Diese bekannten Wandler haben den grossen Vorteil der elektrischen Steuerbarkeit und sie sind daher weit anwendbar, auch im oben genannten Fall. Aber sie weisen den Nachteil auf, dass in Anwendungen, bei denen ein fester Anteil immer umzuwandeln ist, solch eine Steuerbarkeit in der Tat überflüssig ist und daher den Schaltkreis für den oben erwähnten kohärenten optischen Empfänger in unnötiger Weise verkompliziert und die Integrierbarkeit somit schwieriger wird.
Die oben erwähnte Patentanmeldung beschreibt Modenwandler, die die oben erwähnten Nachteile in Bezug auf die bekannten Wandler vermeiden. Die beschriebenen Modenwandler sind sehr geeignet für die Anwendung in integrierten Komponenten. Unter anderem weisen sie den Vorteil auf, nicht irgendwelche Metallelemente zu umfassen, da solche Elemente zusätzliche Massnahmen erfordern könnten, z. B. zur Vermeidung von Interferenzeffekten auf cointegrierte umgebende optische Vorrichtungen. Weiterhin machen sie es möglich, eine lokale Lichtquelle in einer einfachen Art und Weise in einen integrierten Aufbau eines optischen Eingangsabschnittes eines kohärenten optischen Empfängers, der auf der Polarisationsverteilung beruht, zusammen zu integrieren. Optische Eingangsabschnitte eines kohärenten optischen Empfängers, die auf der Polarisationsverteilung beruhen, sind an sich z. B. in den Druckschriften [5], [6] und [10] beschrieben. Um integrierte Versionen der Polarisationsverteilungs- Eingangsabschnitte zu realisieren, die auf Prinzipschemen beruhen, die den Eingangsabschnitten des zitierten Standes der Technik zugrunde liegen, erfordern den Einsatz von TE/TM-Moden oder polarisationstrennenden Vorrichtungen. Bis jetzt sind solche Auftrennungsvorrichtungen in integrierter Darstellung nur mit metallisierten Elementen ausgewiesen, wie es in der Druckschrift [5] beschrieben ist.

B. Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen optischen Eingangsabschnitt für einen kohärenten optischen Empfänger zu liefern, der auf der Polarisationsverteilung basiert, basierend auf den Prinzipschemata, in denen der Einsatz von metallisierten Elementen vermieden werden kann. Zwei verschiedene Schemata sind bekannt in Abhängigkeit von der Reihenfolge, in der die Basisarbeiten von Mischen und Aufteilen von optischen Signalen ausgeführt werden. Das Ziel der Erfindung wird erreicht durch Anwendung einer Modenordnungswandlung, der ein Aufteilen nach der Modenordnung vor oder nach der Mischoperation folgt. Somit wird erreicht, dass die Vorrichtungen zur Modenaufteilung gemäss der Modenordnung und zum Mischen einfache integrierbare Ausgestaltungen ohne metallisierte Elemente sind, zum Beispiel asymmetrische Y-Verbinder und 3dB-Leistungskoppler. Ein optischer Eingangsabschnitt gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, in dem das Aufteilen dem Mischen vorangeht, wie es aus den Druckschriften [5] und [10] bekannt ist, weist gemäss der Erfindung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Ein optischer Eingangsabschnitt gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 6, in dem das Mischen dem Aufteilen vorangeht, wie es aus der Druckschrift [6] bekannt ist, weist gemäss der Erfindung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 auf.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

C. Druckschriften

[1] GB-A-2090992;
[2] H.-P. Nolting et al., "TE-TM Polarization Transformer With Reset-free Optical Operation For Monolithic Integrated Optics", Proc. ECIO'87 Glasgow, Seiten 115-118;
[3] R. C. Alferness and L. L. Buhl, "Electro-optic waveguide TE TM mode convertor with low drive voltage", OPT. Letters, Band 5, Nr. 11, Nov. 1980, Seiten 473-475;
[4] H.-G. Unger "Planar optical waveguides and fibres", Clarendon Press, Oxford 1980, Kapitel 8 "Fibre junctions and transitions", Abschnitt 8.1 "Analysis of fibre mode excitation", Seiten 700-709;
[5] T. Okoshi et al., "Polarization-diversity receiver for heterodyne/coherent optical fiber communication", IOOC '83, Juni 1983, Paper 30C3-2, Seiten 386-387;
[6] C. Duchet und N. Flaarønning, "New TE/TM polarisation splitter made in Ti:LiNbO&sub3; using x-cut and z-axis propagation", Electronics Letters, 5. Juli 1990, Band 26, Nr. 14, Seiten 995-997;
[7] W. K. Burns and A. F. Milton, "Mode conversion in planardielectric separating waveguides", IEEE J. QUANT, ELECTR., Band QE-11, Nr. 1, Januar 1975, Seiten 32-39;
[8] Y. Shani et al.: "Polarization rotation in asymmetric periodic loaded rib waveguides", Integrated Photonics Research, 9-11 April, paper ThH3, Proc. IPR 1991, Seiten 122-123;
[9] R. C. Youngquist et al., "All-fibre components using periodic coupling", IEE Proceedings, Band 132, Teil J., Nr. 5, Oktober 1985, Seiten 277-286;
[10] EP-A-0310174.

D. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nun in grösserem Detail mit Hilfe der Beschreibung in einer Anzahl von beispielhaften Ausführungsbeispielen näher beschrieben, in denen Bezug auf die Zeichnungen genommen werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine diagrammartige Darstellung eines Modenwandlers gemäss der Erfindung der Stammanmeldung in longitudinalem Schnitt;
Fig. 2 eine diagrammartige Darstellung eines optischen Wellenleiters des Stufentyps im Querschnitt geeignet für einen Modenwandler nach Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines bekannten optischen Eingangsabschnittes eines kohärenten optischen Empfängers, in dem das Mischen dem Aufteilen vorangeht;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines optischen Eingangsabschnittes eines kohärenten optischen Empfängers, in dem das Aufteilen dem Mischen vorangeht;
Fig. 5 einen kombinierten Modenwandler/-teiler in longitudinalem Schnitt für optische Eingangsabschnitte, die in den Fig. 4 und 7 dargestellt sind;
Fig. 6 ein Blockdiagramm eines ersten optischen Eingangsabschnittes gemäss der Erfindung; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines zweiten optischen Eingangsabschnittes gemäss der Erfindung.

E. Beschreibung

Zwei polarisierte Moden sind fähig, sich in einem monomodalen Kanaltyp (optischen) Wellenleiter in einem isotropen Medium, wie beispielsweise in InP oder in einer normalen monomodalen optischen Faser auszubreiten. Diese Moden können als TE (transverse electric für transversal elektrisch) und TM (transverse magnetic für transversal magnetisch) bezeichnet werden. Diese Terminologie ist tatsächlich irreführend, da die besagten Moden nicht durch eine einzige elektrische oder magnetische Feldkomponente beschrieben werden können. In einer Beschreibung dieser geführten Moden sind alle drei elektrischen und alle drei magnetischen Feldvektorkomponenten einzubeziehen. Nichts desto trotz ist es der Fall, dass mit der Wahl eines orthogonalen Axialsystems, welches in der integrierten Optik Standard ist, der TE-Mode durch die Ey Komponente und die Hx Komponente, und der TM-Mode durch die Ex Komponente und die Hy Komponente dominiert wird. In diesem Zusammenhang bezeichnet die Z-Achse die Ausbreitungsrichtung und die X-Achse ist üblicherweise senkrecht zum quaderförmigen Substrat ausgerichtet. Wellenleiter dieser Art sind darüber hinaus in üblicher Weise symmetrisch in Bezug auf die XZ- Ebene als Symmetrieebene im Ergebnis der Natur der bekannten Integrationstechniken. Für einen Kanaltypwellenleiter in einer normalen optischen Faser ist jede Ebene durch die Z-Achse eine Symmetrieebene. Die Symmetrie selber manifestiert sich in gerader (+) oder ungerader (-) Form in den Feldvektorkomponenten der geführten Moden. Für die verschiedenen Moden ergibt sich diese gerade oder ungerade Symmetrie nach TABELLE 1. TABELLE 1
Wellenleiterprofile eines Kanaltypwellenleiters sind zu verstehen in der Bedeutung der Geometrie des Querschnitts des Leiters, umfassend die optischen Eigenschaften des Wellenleitermediums und seiner Umgebung. Aus der Theorie in Bezug auf optische Faserspleisse, ist es bekannt, z. B. aus der Druckschrift [4], dass, falls ein abrupter Übergang von einem Wellenleiterprofil zu einem anderen Wellenleiterprofil in einem Wellenleiter stattfindet, es möglich ist, dass eine Kopplung zwischen einem geführten Mode in dem Leiter stromaufwärts zum Übergang und irgendeinem möglichen geführten Mode in dem Leiter stromabwärts des Übergangs stattfindet. In diesem Zusammenhang ist im Prinzip auch die Kopplung mit Strahlungsmoden möglich. Es wird jedoch angenommen, dass die Übergänge, die in diesem Zusammenhang genannt worden sind, dergestalt sind, dass das Koppeln von Strahlungsmoden vernachlässigt werden und daher ausser Betracht bleiben kann. Der Grad der Kopplung, d. h. der Anteil der Leistung eines aufwärts des Übergangs geführten Moden, der in einen oder mehrere geführte Moden abwärts des Übergangs gewandelt wird, kann mit Hilfe des Integrals des skalaren Produktes der (modalen) Feldvektoren stromaufwärts und stromabwärts des Übergangs berechnet werden (siehe Gleichung (8.6) in Druckschrift [4]). Diese Theorie ist im allgemeinen anwendbar auf jeden Übergang von einem Kanaltypleiter in einen anderen in einer Abfolge von Zwei- oder Mehr-Kanaltypwellenleitern, die unterschiedliche modale Feldprofile aufweisen. Aber nicht jede Kopplung zwischen geführten Moden stromaufwärts und stromabwärts des Überganges ist möglich. Aus der TABELLE 1 folgt z. B., dass in einer Abfolge von zwei symmetrischen monomodalen Wellenleitern keine Wandlung des TE&sub0;&sub0;-Mode in den TM&sub0;&sub0;-Mode oder umgekehrt stattfinden kann, da diese Moden eine unterschiedliche Symmetrie aufweisen. In einer Abfolge eines symmetrischen Wellenleiters mit einem asymmetrischen monomodalen oder von zwei unterschiedlichen asymmetrischen monomodalen Wellenleitern, findet das Koppeln in der Tat zwischen dem TE-Mode und dem TM-Mode statt, da die Symmetrie der modalen Feldvektorkomponenten zerstört ist. In einer Abfolge von zwei unterschiedlichen bimodalen symmetrischen Wellenleitern kann eine gute Kopplung am Übergang zwischen dem TE&sub0;&sub0;-Mode und dem TM&sub0;&sub1;-Mode stattfinden oder zwischen dem TE&sub0;&sub1;-Mode und dem TM&sub0;&sub0;-Mode und umkehrt, da gemäss TABELLE 1 die Moden für jedes erwähnte Paar die gleich Feldsymmetrie haben. Die erwähnten Kopplungen zwischen den verschiedenen TE- und TM-Moden am Wellenleiterübergang dieses Typs sind jedoch schwach und der Wandlungsanteil ist daher klein. Für Anwendungen von z. B. in einem kohärenten optischen Empfänger sind grössere Wandlungsanteile notwendig und in diesem Fall ungefähr 50%, dies kann dann mit einer einfachen Übertragung möglich sein. Grössere Wandlungsanteile dieses Typs können erhalten werden, indem eine periodische Struktur eingesetzt wird, in dem die gewünschte Kopplung sich nur genügend oft wiederholen muss, um die gewünschten Wandlungsanteile zu erhalten. Da die Ausbreitungskonstanten der verschiedenen Moden sich in gewissem Masse im selben Wellenleiter unterscheiden, wird der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kopplungen in solch einer Weise gewählt werden, dass eine nachfolgende Kopplung stattfindet, wenn die zwei zu koppelnden Moden 180º aus der Phase gegenüber dem vorangehenden Koppeln gekommen sind. In diesem Falle findet immer eine positive Interferenz zwischen denselben Anteilen desselben gewünschten Modes statt, der an der nachfolgenden Kopplung erzeugt wird, und die Anteile der nachfolgenden Kopplungen werden sich gegenseitig verstärken. Mit gegebenen Wellenleiterprofilen des Wellenleiters stromaufwärts und stromabwärts gegenüber einem Übergang, werden die Distanzen zwischen aufeinanderfolgenden Kopplungen und die Anzahl von Wiederholungen für jedes Modenpaar festgestellt, um einen gewünschten Wandlungsanteil von einem Mode in einen bestimmten anderen Mode zu erhalten. Der vorliegende Kopplungsmechanismus ist daher ein selektiver Mechanismus.
Die Fig. 1 zeigt in diagrammartiger Weise in einem longitudinalen Schnitt einen Modenwandler, der aus kanaltypartigen wellenleitenden Abschnitten besteht, d. h. einem Eingangsabschnitt A, einem Zwischenabschnitt B und einem Ausgangsabschnitt C. Der Zwischenabschnitt B besteht aus einer N-maligen Wiederholung von zwei in Abfolge aufeinander angeordneten wellenleitenden Unterabschnitten P und Q, die unterschiedliche modale Feldprofile aufweisen. Es wird angenommen, dass die Unterabschnitte P und Q modenabhängige Fortpflanzungskonstanten βPm und βQm, aufweisen, wobei der Index m die Werte 1 und 2 haben kann. In diesem Zusammenhang bedeutet m = 1 den Mode, von dem ein Anteil zu konventieren ist, und m = 2 weist auf den Mode hin, in den die Umwandlung geht. Die Längen LP und LQ der Unterabschnitte P und Q werden bestimmt durch:
LP = π βP1 - βP2 &supmin;¹ und LQ = π βQ1 - βQ2 &supmin;¹ (1)
Die Anzahl der Wiederholungen N wird bestimmt durch:
&sub1;&sub2; = sin² (2C&sub1;&sub2;·N) (2)
wobei: &sub1;&sub2; der Anteil der Intensität des Mode 1 am Übergangspunkt von dem Abschnitt A in den ersten Unterabschnitt P ist, wobei dieser Anteil in den Mode 2 nach N Kopplungen am Übergang vom N-ten Unterabschnitt Q in den Abschnitt C ist;
C&sub1;&sub2; = der Kopplungsfaktor der Moden 1 und 2 an jedem Übergang P-Q und Q-P ist. TABELLE 2
Die TABELLE 2 zeigt, welche Modenwandlungen mit einem Kanaltypwellenleiter gemäss Fig. 1 erreicht werden können. Die Anführungszeichen "" zeigen an, dass dasselbe wie in der darüberliegenden Zeile gilt. Jede Zeile in der Tabelle ist in der folgenden Weise zu interpretieren. Ein geführter Mode, der in den Eingangsabschnitt A eintritt, der in der ersten Spalte unter m = 1 angegeben oder mit Bezugszeichen versehen ist, wird in den geführten Mode umgewandelt, der in der benachbarten zweiten Spalte unter m = 2 angegeben oder mit Anführungszeichen versehen ist, falls die wellenleitenden Abschnitte P, Q, A und C von dem Typ sind, der in der dritten Spalte angegeben ist, und die in Übereinstimmung mit den Beschreibungen der entsprechenden Spalten symmetrisch oder asymmetrisch sind. Daher bedeutet z. B. die siebte Zeile, dass der Mode TE&sub0;&sub0; in einem bimodalen Kanaltypwellenleiter (bezeichnet durch bimod) mit symmetrischen Unterabschnitten P und Q (angezeigt durch sym) in den TM&sub0;&sub1;-Mode gewandelt werden kann, wobei es möglich ist, dass der Abschnitt A und der Abschnitt C symmetrisch oder asymmetrisch sein können (angezeigt durch (a)sym). Weiterhin zeigen die vierte, fünfte und sechste Spalte in Kombination an, dass in einem monomodalen Wellenleiter (angezeigt durch monomod) wobei zumindest einer der Unterabschnitte P und Q asymmetrisch ist, der Mode TE&sub0;&sub0; in den Mode TM&sub0;&sub0; gewandelt werden kann.
Falls der Modenwandler ein Modenwandler ist, der einen geführten Mode nullter Ordnung in einen geführten Mode erster Ordnung wandelt, kann der Wellenleiterabschnitt A monomodal sein, während die Abschnitte P und Q bimodal sind. Vorzugsweise ist dann ein sich verjüngender Abschnitt zwischen dem Abschnitt A und dem ersten Abschnitt P vorgesehen, wobei dieses sich verjüngende Stück einen graduellen Übergang vom monomodalen in das bimodale ohne eine Kupplung ausbildet, dergestalt, dass der Übergang zwischen den Abschnitten P und Q stattfinden kann.
Angesichts der reziproken Natur des Kupplungsmechanismus, der den Modenwandlungen unterliegt, verbleibt TABELLE 2 vollständig gültig, falls die Gegenstände der Spalte m = 1 und m = 2 miteinander getauscht werden. Dies wird angezeigt in der letzten Linie der Tabelle durch m = 2 und m = 1, die unter der ersten und zweiten Spalte stehen.
In der Fig. 1 werden verschiedene wellenleitende Abschnitte A, P, Q und C mit unterschiedlichen Querschnitten gezeigt. Dies ist ausschliesslich symbolisch zu sehen, um anzuzeigen, dass sich die Wellenleiterprofile unterscheiden können. Obwohl Unterschiede diesen Typs oft in einfacher Weise durch solche Unterschiede in den Querschnitten erreicht werden können, können sie auch in anderer Art und Weise erhalten werden. Zusätzlich, falls einer der Unterabschnitte symmetrisch ist, können das Wellenleiterprofil des besagten Unterabschnittes und die Wellenleiterprofile der Abschnitte A und C identisch ausgewählt werden.
Jeder Wandler nach TABELLE 2 mit einer Struktur nach Fig. 1 kann in einfacher Weise in integrierter Form, z. B. auf der Basis InP implementiert werden. Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Kanaltypwellenleiters mit einer Stufenstruktur. Ein Substrat 1 aus InP mit einem Brechungsindex n&sub1; trägt einen lichtleitenden Film 2 aus InGaAsP mit einem Brechungsindex n&sub2;, der grösser ist als n&sub1;, und eine Pufferschicht 3 aus InP darauf, welche wiederum den Brechungsindex n&sub1; aufweist. Die besagte Pufferschicht 3 ist mit einer Stufe 4 versehen, die einen rechteckigen Querschnitt mit Höhe h und Breite d aus dem selben Material aufweist, und z. B. aus der Pufferschicht durch Ausnehmungen aufgrund von Ätztechniken erhalten werden kann. Der Wellenleiter, der unter einer Stufe mit einem rechteckigen Querschnitt diesen Typs ausgebildet ist, ist ein isotropes Medium der symmetrischen Art. Der Wellenleiter wird asymmetrisch durch Zerstören der besagten Symmetrie, z. B. durch Entfernen einer kleinen Ecke 5 in der rechten oberen Ecke aus dem rechteckigen Querschnitt über die gesamte Länge des Wellenleiters, z. B. durch einen zusätzlichen Ätzschritt. Durch das Vorsehen der Asymmetrie in der selben, aber gespiegelten Art und Weise im Querschnitt, anstelle an der rechten Seite an der linken Seite, d. h. durch Entnahme eines gleich grossen Eckstückes 6, kann ein asymmetrischer Wellenleiter erhalten werden mit entgegengesetzter Symmetrie. Wenn die gleiche, aber gegenseitig gespiegelte Symmetrie im Querschnitt auf der rechten und der linken Seite vorgesehen wird, d. h. dass sowohl die kleine Ecke 5 als auch die kleine Ecke 6 entfernt wird, wird eine symmetrischer Wellenleiter erneut erhalten, der aber ein Wellenleiterprofil aufweist, welches sich von dem Wellenleiter unterscheidet, der den ursprünglichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Anstelle des Entfernens von Material können dieselben Effekte auch erhalten werden, indem Material aufgewachsen wird. Im Ergebnis einer geeigneten Wahl der Breite d wird der Wellenleiter monomodal oder bimodal. Verschiedene symmetrische Wellenleiter können auch erhalten werden durch eine kleine Variation in der Breite d, in welchem Falle der Modentyp des Wellenleiters nicht wechselt.
Eine Asymmetrie, die vorzusehen ist, muss auch dergestalt sein, dass der Modentyp des Wellenleiters nicht wechselt, aber dies ist nicht kritisch.
An einem Übergang in der Abfolge der Wellenleiterabschnitte ist das Konzept der Asymmetrie relativ. Ein Übergang zwischen zwei aufeinanderfolgend angeordneten symmetrischen Abschnitten von denen die Symmetrieebene des Abschnitts abwärts des Überganges in Bezug auf die Symmetrieebene des Abschnittes aufwärts versetzt ist, ist nichts desto trotz ein Übergang von einem symmetrischen zu einem asymmetrischen Wellenleiterabschnitt für einen geführten Mode. Dies gilt sowohl für symmetrische Abschnitte mit identischen Wellenleiterprofilen als auch für symmetrische Abschnitte mit unterschiedlichen Wellenleiterprofilen. Dies bedeutet, dass ein symmetrischer Wellenleiterabschnitt mit asymmetrischer Verengung oder Verbreiterung in Bezug auf einen symmetrischen Wellenleiterabschnitt, der ihm vorausgeht, auch einen Übergang symmetrisch/asymmetrisch liefert. Dies entspricht jedoch einer Asymmetrie durch Entfernen bzw. Aufwachsen einer kleinen Ecke 5' mit der selben Höhe h wie die Stufe 4. Ein getrennter Ätzschritt ist jedoch nicht länger notwendig für eine Entfernung dieser Art.
Alle Veränderungen, die für eine speziellen Modenwandler erforderlich sind, können in einfacher Weise und mit der erforderlichen Genauigkeit auf einem Wellenleiter diesen Typs mit einer Stufenstruktur mit den existierenden Ätztechniken durch geeignete Wahl von in dem Verfahren zu wählenden Masken erhalten werden. Natürlich können auch andere Wellenleiterstrukturen, die in der integrierten Optik Standard sind, für diesen Zweck eingesetzt werden. Allgemein gesehen kann jeder Modenwandler aus der TABELLE 2 durch einfache Modifikationen in jeden anderen Wellenleiter mit der Hilfe der bekannten Integrationstechniken erzeugt werden.

Beispiel 1:

Gemäss der TABELLE 2 kann ein TE&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub0; Wandler erzeugt werden mit der Hilfe von monomodalen Wellenleiterabschnitten. Für einen Stufentypwellenleiter wie oben beschrieben auf einem InP Substrat, n&sub1; = 3,209, und einem Film aus InGaAsP, n&sub2; = 3,325, Filmdicke 0,50 um, Pufferschichtdicke 0,10 um, Stufenhöhe (oberhalb der Pufferschicht 3) 0,45 um, Stufenbreite muss gewählt werden d = 2,0 um (monomodal!), LP LQ = ungefähr 80 um. Die Brechungsindizes n&sub1; und n&sub2; und die Längen LP und LQ der Unterabschnitte werden für optische Signale mit einer Wellenlänge von 1,2 um angewandt. Die Abschnitte A und C sind symmetrisch und haben dasselbe Wellenleiterprofil. Falls einer der zwei Unterabschnitte asymmetrisch ist, z. B. der Abschnitt P, als Ergebnis des Entfernens einer kleinen Ecke 5 mit der Höhe 0,23 um und einem quadratischen Querschnitt, und der andere symmetrisch, z. B. mit demselben modalen Feldprofil wie die Abschnitte A und C, ist der berechnete Kupplungsfaktor C&sub1;&sub2; = 3,4·10&supmin;³ für die Kopplung zwischen den Moden TE&sub0;&sub0; und TM&sub0;&sub0;. Um eine Umwandlung von 50% zu erhalten, muss der Anteil f&sub1;&sub2; = ¹/&sub2; sein. Dies wird erreicht gemäss Gleichung (2), falls 2C&sub1;&sub2;·N = ¹/&sub4; π, d. h. dass die Anzahl der periodischen Wiederholungen der Kupplung N = 116 ist. Die Gesamtlänge des Abschnittes B ist dann ungefähr 18,5 mm. Falls der Unterabschnitt Q auch asymmetrisch ausgestaltet ist, mit einer Asymmetrie, die gleich aber eine Spiegelung zu der des Unterabschnittes C ist, erreicht man einen doppelten Kupplungsfaktor, so dass die Anzahl der Kopplungen und damit die Länge des Abschnittes B um die Hälfte reduziert werden kann. Für eine 100% Wandlung hat die Anzahl N verdoppelt zu werden.

Beispiel 2:

Gemäss der TABELLE 2 kann ein TM&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1; Wandler erzeugt werden mit der Hilfe von monomodalen Wellenleiterabschnitten. Dieser Typ von Modenwandler ist gestaltet worden mit der Hilfe von einem Berechnungsverfahren, welches unter dem Namen "effektives Indexverfahren" ("Effective Index Method") bekannt ist. Für einen Stufentypwellenleiter wie oben beschrieben auf einem InP Substrat, n&sub1; = 3,1745, und einem Film aus InGaAsP, n&sub2; = 3,4116, Filmdicke 0,473 um, Pufferschichtdicke 0,304 um, Stufenhöhe (oberhalb der Pufferschicht 3) 0,200 um, muss die Stufenbreite gewählt werden d = 8,5 um (bimodal!), Lp muss gewählt werden = LQ = 387 um. Die Brechungsindizes n&sub1; und n&sub2; und die Längen Lp und LQ der Unterabschnitte werden für optische Signale angewandt mit einer Wellenlänge von 1,5 um. Die zwei Unterabschnitte sind symmetrisch und haben das gleiche Wellenleiterprofil. Die zwei Unterabschnitte P und Q sind in Abfolge in der longitudinalen Richtung mit jeweiligem Versatz nach links und rechts in Bezug aufeinander verbunden, wobei der Versatz jeweils 0,56 um beträgt. Der berechnete Kopplungsfaktor ist C&sub1;&sub2; = 0,131 für die Kopplung zwischen TM&sub0;&sub0; und TM&sub0;&sub1; Moden. Um eine Umwandlung von 100% mit ausreichender Genauigkeit zu erreichen, ist eine Gesamtzahl von 12 Abschnitten notwendig. Die Dämpfung in diesem Verfahren ist auf < 0,1 dB berechnet. Die Gesamtlänge des Wandlers ist ungefähr 4,7 mm. Falls der Abschnitt A monomodal ist, zumindest für die TM-Polarisation, z. B. mit einer Stufenbreite von 4,3 um, muss ein sich verjüngendes Teil zwischen dem Abschnitt A und dem ersten Abschnitt P des Zwischenabschnitts B eingefügt werden, um einen graduellen Übergang zwischen dem monomodalen zu einem bimodalen Wellenleiter zu erreichen. Der Abschnitt C kann eine direkte Verlängerung des letzten Unterabschnittes P oder Q sein.
Mit der Hilfe der Fig. 3 bis 6 inklusive werden unten einige Anwendungen der Modenwandler erläutert, die oben für zwei Typen der optischen Eingangsabschnitte beschrieben worden sind, die an sich bekannt sind und für einen kohärenten optischen Empfänger vorgesehen sind, der auf der Basis der Polarisationsverteilung beruht.
Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Typs eines bekannten optischen Eingangsabschnittes, in dem das Mischen dem Aufteilen vorangeht. Der Abschnitt umfasst einen Mischer 11 mit einem optischen Eingangskanal a für jedes zu empfangende Lichtsignal, d. h. mit einer unbekannten TE/TM Polarisationsverteilung und einem optischen Eingangskanal b für ein Lichtsignal mit einer 50%igen TE/TM-Polarisationsverteilung, die von einer lokalen Lichtquelle 12 abstammt. Der Mischer 11 verteilt ein Signal, das er in gleicher Weise in Bezug auf Leistung über die zwei optischen Kanäle c und d gemischt hat. Dann wird jedes dieser an diesen Ausgängen erhaltenen Signale mit der Hilfe der TE/TM- Polarisationsstrahlteiler 13 und 14, die an sich bekannt sind, aufgeteilt und die in dieser Weise aufgeteilten Signale werden den optischen ausgehenden Kanälen e, f, g und h der besagten Strahlteiler für die weitere Verarbeitung vorgelegt. All diese optischen Kanäle sind im Prinzip monomodal. Ein 3 dB Leistungskoppler ist als Mischer bekannt. Die lokale Lichtquelle 12 ist vorzugsweise in integrierter Form eines optischen Eingangsabschnittes dieses Typs zusammen integriert. Falls die besagte Lichtquelle 12 ein Laser ist, kann er nur einen Zustand liefern, in welchem ein Lichtsignal, das er aussendet, über einen optischen Kanal j nur eine Polarisationskomponente aufweist. Somit enthält das Lichtsignal eines zusammen integrierten Laserstandards in Integration auf der InP-Basis und mit Licht im nahen Infraroten nur die TE-Polarisationskomponente. Dies bedeutet, dass ein Modenwandler zwischen dem Ausgang der Lichtquelle 12 und dem Eingang des optischen Kanals b des Mischers 11 für eine teilweise Polarisationsmodenwandlung, in diesem Falle zu 50%, vorzusehen ist. Da sowohl der optische Kanal j als auch der optische Kanal b monomodal sind, kann ein 50% TE&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub0; Modenwandler 15 für diesen Zweck eingesetzt werden.
Die Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines optischen Eingangsabschnittes, in dem das Aufteilen dem Mischen vorangeht. Ein über den Eingangskanal a empfangenes Lichtsignal wird nun einem TE/TM-Polarisationsstrahlteiler 21 vorgelegt. Die Signale teilen sich als Ergebnis in Polarisationsmoden TE und TM auf und werden über optische Kanäle k und 1 verschiedenen 3 dB- Leistungskopplern 22 und 23 zum Mischen mit Lichtsignalen zugeführt, die dem Polarisationsmodus entsprechen, die über optische Kanäle m und n vorgelegt werden und aus der lokalen zusammen integrierten Lichtquelle 12 abstammen. Zwischen dem Ausgang des optischen Kanals j der Lichtquelle 12 und den optischen Kanälen m und n ist ein kombinierter Modenwandler/Strahlteiler 25 zu diesem Zweck eingefügt. Alle optischen Kanäle a, e bis h und j bis n sind wiederum monomodal. Allgemein gesprochen hat ein kombinierter Modenwandler/Strahlteiler 25 die Funktion des Sendens eines gewandelten Signalanteils, der von dem verbleibenden nicht gewandelten Signal abgetrennt ist, zu einem getrennten Ausgang. Ein Modenwandler/Strahlteiler dieser Art ist im Detail in der Fig. 5 dargestellt und besteht aus drei Abschnitten, d. h.:
- ein sich verjüngendes Teil 25.1 zum Wandeln des monomodalen optischen Kanals j in einen bimodalen optischen Kanal,
- einen TX&sub0;&sub0; → TY&sub0;&sub1; Modenwandler 25.2 nach TABELLE 2, wobei TX und TY jeweils einen der zwei Polarisationsmoden TE und TM darstellen, und
- einen Modenstrahlteiler 25.3, wobei zu diesem Zweck ein Strahlteiler eingesetzt werden kann, der auf einem monomodalen asymmetrischen Aufteilen eines bimodalen Wellenleiters basiert, d. h. mit einer Fortsetzung in zwei monomodalen Zweigen mit unterschiedlichen Ausbreitungskonstanten, wie dies beispielsweise in der Druckschrift [7] beschrieben worden ist (insbesondere Fig. 2(a)). In einem Strahlteiler solch einen Typs und ein geführter Mode erster Ordnung aufwärts der Verzweigung vollständig in einen geführten Mode nullter Ordnung der Verzweigung mit der niedrigsten Ausbreitungskonstante gewandelt, während der geführte Mode nullter Ordnung aufwärts der Verzweigung sich in dem Zweig mit der höchsten Ausbreitungskonstante ausbreitet. Ein Modenstrahlteiler diesen Typs kann hier eingesetzt werden, da der Wandler 25.2, der vorangeht, ihm ein optisches Signal liefert, in dem der TX-Polarisationsmodus sich ausschliesslich als geführter Mode nullter Ordnung ausbreitet und der TY- Polarisationsmodus sich ausschliesslich als geführter Mode erster Ordnung ausbreitet. Der Vorteil dieses Typs von Modenteiler ist, dass er in keiner Weise irgendwie metallisierte Wellenleiter umfasst, wobei dies im Kontrast zu den normalerweise üblichen Polarisationsstrahlteilern steht. Der Einsatz von metallisierten Elementen in einer Struktur der integrierten Optik erfordert zusätzliche Massnahmen, um einen Interferenzeffekt auf umgebende optische Komponenten zu vermeiden. Falls ein 100% TX&sub0;&sub0; → TY&sub0;&sub1; Wandler für den Modenwandler 25.2 in einem kombinierten Modenwandler/Strahlteiler diesen Typs ausgewählt worden ist, steht TX wiederum für einen der zwei Polarisationsmoden, und es wird ein Polarisationsstrahlteiler erhalten, der keine metallisierten Elemente umfasst. Der kombinierte Modenwandler/Strahlteiler 25 kann im optischen Eingangsabschnitt gemäss der Fig. 4 eingesetzt werden, falls der Modenwandler 25.2, der dort eingesetzt ist, ein 50% TE&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1; Modenwandler ist, ausgehend von der Annahme, dass nur der TE-Polarisationsmode in dem optischen Kanal j vorliegt.
Die Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild gemäss der Erfindung eines optischen Eingangsabschnittes, der vollständig ohne metallisierte Elemente hergestellt werden kann. Wie in dem optischen Eingangsabschnitt nach Blockschaltbild der Fig. 3 wird hier das Mischen vor dem Strahlteilen eingesetzt. Der wesentliche Unterschied ist jedoch, dass das Mischen im multimodalen Bereich mit der Hilfe eines Mischers 31 des multimodalen 3 dB Leistungskopplers geschieht mit bimodalen Eingangskanälen p und q und bimodalen Ausgangskanälen r und s. Um diese von den monomodalen optischen Kanälen zu unterscheiden, sind die besagten bimodalen optischen Kanäle in der Figur verdickt dargestellt. Als Teilungsmittel können Modenteiler 32 und 33 desselben Typs wie die Modenteiler 25.3 (siehe Fig. 5) eingesetzt werden, falls gewährleistet ist, dass in den optischen Kanälen r und s und daher auch in den optischen Kanälen p und q die zwei unterschiedlichen Polarisationen TE und TM sich jeweils ausschliesslich in gegeneinander unterschiedlichen Ordnungen von geführten Moden ausbreiten, und zwar auf gleicher Basis in jedem der optischen Kanäle von p bis s einschliesslich. Zu diesem Zweck ist ein 100% TM&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1; Wandler 34 zwischen dem monomodalen Eingangskanal a und dem bimodalen Eingangskanal p vorgesehen und ein 50% TE&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1; Wandler 36 ist zwischen dem monomodalen optischen Kanal j zum Führen des optischen Signals, welches von der Lichtquelle 12 abstammt, und dem bimodalen Eingang des optischen Kanals q des Mischers 31 angeordnet. Beide Wandler 34 und 36 sind wiederum in Übereinstimmung mit der TABELLE 2 ausgewählt und jeder der besagten Wandler könnte und sollte auch von einem verjüngten Stück wie das Element 25.1 aus der Fig. 5 vorangegangen werden. Die ausgehenden optischen Kanäle e bis h einschliesslich sind identisch zu denen in der Fig. 3 und sind daher mit den entsprechenden Buchstaben versehen.
Die Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild gemäss der Erfindung von einem optischen Eingangsabschnitt, in dem das Aufteilen des Mischen vorangeht, wobei der besagte Eingangsabschnitt eine Variante von dem ist und fähig ist, von dem selben Blockschaltbild dargestellt zu werden wie der Eingangsabschnitt nach der Fig. 4. Ein optisches Signal, welches über den Eingangskanal a empfangen wird, wird nun zuerst einem kombinierten Modenwandler/Strahlteiler 41 vorgelegt, der einen ausgehenden monomodalen optischen Kanal k' und 1' des selben Typs aufweist, wie der Modenwandler/Strahlteiler 25, wie er oben beschrieben worden ist (siehe Fig. 5), in dem der Modenwandler (25.2 in Fig. 5) ein 100% TM&sub0;&sub0; → TE&sub0;&sub1; Modenwandler ist. Im Ergebnis werden Signale mit dem Polarisationsmode TE sowohl über die optischen Kanäle k' und 1' verschiedenen 3 dB Leistungskopplern 42 und 43 vorgelegt, wobei einer der besagten Kanäle der gewandelten TM-Komponente des über den Eingangskanal a empfangenen Signales entspricht. Das optische Signal von der Lichtquelle 12, welches auch den Polarisationsmode TE aufweist, wird nun über den optischen Ausgangskanal j der Lichtquelle 12 dem Eingang eines symmetrischen Y- Strahlteilers 44 zugeführt und den Leistungskopplern 42 und 43 vorgelegt, nachdem es in Begriffen der Leistung über die ausgehenden monomodalen optischen Kanäle m' und n' verteilt worden ist. Bei dieser Variante werden Signale, die ausschliesslich den Polarisationsmodus TE aufweisen, zur weiteren Verarbeitung den ausgehenden optischen Kanälen e', f', g' und h' vorgelegt. Die Vorteile dieser Variante liegen darin, dass die Optimierung nur für einen Polarisationsmode bei der Integration erforderlich ist, und dass, wie bei dem Eingangsabschnitt nach Fig. 6, keine Polarisationsstrahlteiler mit metallischen Elementen verwendet werden müssen. Zusätzlich ist ein weiterer Vorteil, dass der Y- Strahlteiler 44 viel einfacher zu konstruieren ist, als polarisationswandelnde und strahlteilende Komponenten, die notwendigerweise unmittelbar abwärts des lokalen Oszillators 12 in den anderen Varianten gemäss den Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 6 notwendig sind.

Claims

1. Optischer Eingangsabschnitt für einen kohärenten optischen Empfänger, der auf der Polarisationsverteilung beruht,

- mit ersten strahlteilenden Mitteln (41) zum Aufteilen der Polarisationsmoden (TE, TM), die in einem ersten optischen Signal vorliegen, welche über einen einlaufenden optischen Kanal (a) empfangen worden sind, in ein erstes Paar von getrennten Signalen, die jeweils einen einzigen Polarisationsmode (TE oder TM) aufweisen,

- mit zweiten strahlteilenden Mitteln (44) zum Aufteilen eines zweiten optischen Signals, welches von einer lokalen Lichtquelle (12) abstammt, in ein zweites Paar von getrennten Signalen von gleicher Leistung und jeweils einen einzelnen Polarisationsmode (TE oder TM),

- mit ersten mischenden/strahlteilenden Mitteln (42) zum ausgleichenden Mischen von einem Signal des ersten Paares von getrennten Signalen und einem Signal des zweiten Paares von getrennten Signalen, die jeweils denselben Polarisationsmode aufweisen, und dann zum Aufteilen von diesen in gleichen Leistungsgrössen in erste und zweite Ausgangssignale, und

- mit zweiten mischenden/strahlteilenden Mitteln (42) zum ausgleichenden Mischen der verbleibenden Signale der ersten und zweiten Paare von getrennten Signalen und dann zum Aufteilen in gleichen Leistungsgrössen in dritte und vierte Ausgangssignale, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten strahlteilenden Mittel (41) umfassen:

- erste Wandlermittel zum Wandeln des ersten Signals, welches Ausbreitungsmoden der gleichen Ordnung und unterschiedlicher Polarisation (TE, TM) umfasst, in ein gewandeltes erstes Signal mit Ausbreitungsmoden unterschiedlicher Ordnung, und

- erste Modenteilungsmittel zum Aufteilen gemäss der Modenordnung des ersten gewandelten Signals in das erste Paar von getrennten Signalen.

2. Optischer Eingangsabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Wandlermittel das erste optische Signal in ein gewandeltes erstes Signal umwandeln, welches Ausbreitungsmoden unterschiedlicher Ordnung und gleicher Polarisation (TE oder TM) aufweist.

3. Optischer Eingangsabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Lichtquelle zusammen integriert ist, und dass das erste Wandlermittel einen 100% TM&sub0;&sub0; → TE&sub0;&sub1;- Wandler umfasst, und dass das erste Modenaufteilungsmittel eine asymmetrische Y-Verzweigung aufweist, und dass die zweiten strahlaufteilenden Mittel eine symmetrische Y-Verzweigung aufweisen.

4. Optischer Eingangsabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wandlermittel das erste Signal in ein gewandeltes Signal umwandelt, welches Ausbreitungsmoden unterschiedlicher Ordnung und verschiedener Polarisationen (TE und TM) umfasst, und dass die zweiten strahlteilenden Mittel umfassen:

- zweite Wandlermittel zum Wandeln des zweiten optischen Signals, welches einen Ausbreitungsmode einer einzigen Ordnung und einer einzigen Polarisation (TE oder TM) umfasst, in ein gewandeltes zweites Signal mit Ausbreitungsmoden unterschiedlicher Ordnung und unterschiedlicher Polarisation (TE und TM), und

- zweite Modenteilungsmittel zum Aufteilen gemäss der Modenordnung des gewandelten zweiten Signals in das besagte zweite Paar von getrennten Signalen.

5. Optischer Eingangsabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Lichtquelle zusammen integriert ist, und dass die ersten Wandlermittel einen 100% TM&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1;- Wandler umfassen und dass die ersten Modenteilungsmittel eine asymmetrische Y-Verzweigung umfassen, und dass die zweiten Wandlermittel einen 50% TE&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1;-Wandler aufweisen, und dass die zweiten Modenteilungsmittel eine asymmetrische Y-Verzweigung aufweisen.

6. Optischer Eingangsabschnitt für einen kohärenten optischen Empfänger, der auf der Polarisationsverteilung basiert,

- mit mischenden/strahlteilenden Mitteln (31) für das polarisationsunabhängige ausgleichende Mischen eines ersten optischen Signals, welches über einen einlaufenden optischen Kanal (a) empfangen worden ist und Polarisationsmoden (TE, TM) enthält, und einem zweiten optischen Signal, welches von einer lokalen Lichtquelle (12) abstammt und Polarisationsmoden (TE, TM) umfasst, und zum gleichmässigen Aufteilen in Bezug auf die Leistung in erste und zweite gemischte Signale,

- mit ersten und zweiten strahlteilenden Mitteln (32, 33) für das jeweilige Trennen der Polarisationsmoden, die in den ersten und zweiten gemischten Signalen auftreten, in getrennte optische Signale zum Vorlegen für eine Vielzahl von ausgehenden optischen Kanälen (e, f, g, h) in gleichen Teilen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (34) und zweiten (36) Wandlermittel weiterhin ausgestaltet sind, um mindestens einen Anteil von einem der Polarisationsmoden in einen geführten Mode unterschiedlicher Ordnung von dem zu wandeln, in dem sich jeweils die erwähnten Polarisationsmoden im ersten optischen Signal und zweiten optischen Signal ausbreiten, und dass die mischenden/strahlteilenden Mittel (31) einen Multimode-Leistungskoppler umfassen, und dass die ersten und zweiten strahlteilenden Mittel (32, 33) Modenstrahlteiler sind.

7. Optischer Eingangsabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Lichtquelle zusammen integriert ist und dass die ersten Wandlermittel einen 100% TM&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1;- Wandler umfassen und dass die zweiten Wandlermittel einen 50% TE&sub0;&sub0; → TM&sub0;&sub1;-Wandler umfassen.