DE69306633T2

DE69306633T2 - Optisches Hybrid

Info

Publication number: DE69306633T2
Application number: DE69306633T
Authority: DE
Inventors: Der Tol Johannes Jacobus G Van; Deventer Mattijs Oskar Van
Original assignee: Koninklijke PTT Nederland NV
Current assignee: Koninklijke PTT Nederland NV
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2013-04-01
Also published as: NL9200634A; ES2096190T3; JPH0618732A; EP0564043B1; EP0564043A1; ATE146604T1; DE69306633D1; JP2586985B2

Description

A. HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der kohärenten optischen Detektionstechniken. Sie bezieht sich auf ein optisches Hybrid urd auf einen kohärenten optischen Empfäger, in dem das optische Hybrid verwendet wird.

2. Stand der Technik

Phasenverschiedenheit verwendende kohärente optische Detektion ermöglicht Basisband-Detektion, ohne dass ein "phasenstarrer Kreis" (PLL-Kreis) benutzt werden muss, wie dies tatsächlich bei der homodynen Detektion der Fall ist. Da auf diese Art eine effiziente Verwendung der elektrischen und optischen Bandbreite gemacht werden kann, eignet sich Phasenverschiedenheit somit sehr gut für vielkanalige kohärente optische Kommunikation mit hohen Bitgeschwindigkeiten (≥ 1 Gbit/s). Überlegungen bezüglich der Unterdrückung von Rauschen, wie beispielsweise thermisches Rauschen, machen die Verwendung von Phasenverschiedenheit ebenfalls attraktiv für hohe Bitgeschwindigkeiten.
Um die Amplitude und die Phase eines kohärenten optischen Signals zurückzugewinnen, macht Phasenverschiedenheit von optischen Hybriden Gebrauch. Ein optisches Hybrid ist ein m×n Multiport mit m Signaleingängen und n Signalausgängen, wobei m,n ≥ 2 ist, wobei dieses optische Hybrid an zwei oder mehr Ausgängen kohärente Produkte von Signalen erzeugt, die an zwei oder mehr Eingängen lanciert werden, und die gegenseitig genau definierte Phasenunterschiede aufweisen. Es gibt zwei Typen von solchen optischen Hybriden, die für Phasenverschiedenheit verwendet werden. Hybriden des ersten Typus, der als Polarisations-Typus bezeichnet wird, erzeugen die gewünschten Phasenunterschiede im allgemeinen zwischen Ausgangssignalen mit unterschiedlichen Polarisationen, im Gegensatz zu denjenigen des zweiten Typus, der als Koppler-Typus bezeichnet wird, bei denen die Phasenunterschiede zwischen Ausgangssignalen mit gleicher Polarisation erzeugt werden. Eine Anzahl verschiedener Varianten des Koppler- Typus sind bekannt. Eine erste Variante basiert auf dem geeigneten gegenseitigen Koppeln einer Anzahl paralleler Wellenleiter, um die gewünschte Phasenverschiebung von 90º zu heern. Ein solches optisches Hybrid, bei dem vier optische Fasern in einer verschmolzenen Kopplung mit einem quadratischen Abschnitt angeordnet sind, wird zum Beispiel durch Referenz [1] offenbart. Eine zweite Variante, die durch Referenz [2] offenbart wird, ist ein ähnlicher Port, der einen planaren streifenartigen Leiter mit zwei Eingängen und vier Ausgängen umfasst, was identisch mit vier planar angeordneten gekoppelten otpischen Fasern ist. Eine dritte Variante, die durch Referenz [3] offenbart wird, ist ein 3×3 Port, der, obwohl in bezug auf das Koppeln mit der ersten Variante verwandt, Phasenunterschiede von 120º erzeugte. In Referenz [4] ist eine allgemeine S-Matrix- Theorie für reversible 3×3 Faserkoppler entwickelt worden, sowohl für verlustfreie als auch für nicht verlustfreie. Die Theorie wird auf ein optoelektrisches 90º-Hybrid angewendet, das einen 3×3 Koppler umfasst, der mit der oben erwähnten dritten Variante identisch ist, wobei dieses Hybrid einen Teil eines homodynen Empfängers bildet, der drei Photodioden und einen "Costas-Kreis" umfasst.
Die Empfindlichkeit all dieser bekannten Varianten der Koppler- Typus-Multiports ist die gleiche, wenn alle Signale auf der Ausgangsseite eines solchen Multiports zur Detektion verwendet werden, während dabei das thermische Rauschen so stark als möglich unterdrückt wird. Die Verwendung von mehr als zwei Detektoren macht jedoch in diesem Fall einen Empfänger komplex und ausserdem teuer. Wenn dazu noch symmetrische Detektion verwendet wird, bewirkt dies eine abnehmende Empfängerbandbreite und eine Zunahme des thermischen Rauschens. Es ist deshalb wünschenswert, wenn nicht mehr als zwei Detektoren für die Detektion verwendet werden müssen. Für einen Zwei-Detektor-Empfänger sind jedoch die bekannten optischen Hybride nicht ideal. In den bekannten Koppler-Typus m×n Ports mit 90º Phasenunterschied ist der "durchsatz" immer ) 250, das heisst nicht mehr als 25 der Signalleistung am Eingang wird in jedem verwendeten Ausgang ausgekoppelt. Da optische Hybride, die für Phasenverschiedenheit verwendet werden können, ebenfalls für heterodyne "Bildunterdrückungs"-Empfänger verwendet werden können, wie beispielsweise diejenigen, die durch Referenz [4] offenbart werden, gilt für solche Empfänger die gleiche Einschränkung bezüglich des "Durchsatzes".

B. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ziel der Erfindung ist, ein optisches Hybrid mit einem höheren "Durchsatz" zur Verfügung zu stellen, das deshalb für die Verwendung in einem Zwei-Detektor-Empfänger zur kohärenten optischen Detektion vorteilhafter ist. Die theoretische Analyse eines passiven, nicht notwendigerweise verlustfreien 2×2 Ports zeigt, dass für einen Phasenunterschied von 90º trotzdem ein Kopplungsverhältnis R von nicht mehr als approximativ 29% möglich ist. Die Erfindung erreicht dies mit einem optischen Hybnd des Koppler-Typus.
Zu diesem Zweck besitzt nach der Erfindung ein optisches Hybrid mit einem ersten bzw. einem zweiten Eingangsport zum Lancieren eines ersten bzw. eines zweiten Lichtsignals, und mit einem ersten bzw. zweiten Ausgangsport zum Auskoppeln eines ersten bzw. eines zweiten Ausgangssignals, wobei die Ausgangssignale ein erstes bzw. ein zweites kohärentes Produkt jedes der Eingangssignale mit einem gegenseitigen Phasenunterschied von approximativ 90º einschliessen, die Eigenschaft, dass das Hybrid eine 3×3 Kopplungsvorrichtung mit drei Kopplungswellenleitern umfasst, die drei Eingänge und drei Ausgänge aufweist, wobei zwei der Eingänge die Eingangsports und zwei der Ausgänge die Ausgangsports bilden, wobei der Leistungsdurchsatz jedes der Eingangsports zu jedem der Ausgangsports grösser als 25% ist. Sie basiert im weiteren auf der Erkenntnis, dass ein verlustfreier 3×3 Port mit den richtigen Durchsatzverhältnissen und dem richtigen Phasenunterschied zwischen zwei Eingängen und zwei Ausgängen immer einem nicnt verlustrreien 2×2 Port entspricht, wobei die Durchsatz-Verluste zwischen diesen zwei Ausgängen und zwei Eingängen in den anderen Durchsatzverhältnissen berücksichtigt sind. Vorzugsweise besitzt die Erfindung zu diesem Zweck die Eigenschaft, dass die Kopplungsvorrichtung eine im wesentlichen verlustfreie 3×3 Kopplungsvorrichtung ist, bei der die Durchsatzkoeffizienten für den Leistungsdurchsatz von einem i-ten-Eingangsport zu einem j-ten-Ausgangsport der 3×3 Kopplungsvorrichtung im wesentlichen durch eine Durchsatzmatrix gegeben ist:
(Pij) = [0,293 0,414 0,2931] [0,414 0,172 0,414] [10,293 0,414 0,293]
,wobei i,j=1,2,3 ist.
Ziel der Erfindung ist ausserdem, einen kohärenten optischen Empfänger zur Verfügung zu stellen, bei dem das optische Hybrid nach der Erfindung verwendet wird.

C. REFERENZEN

[1] A.R.L. Travis and J.E. Carroll: "Possible fused fibre inphase/quadrature measuring multiport", Electronics Letters, 10. Oktober 1985, Band 21, Nr. 21, Seiten 954, 955;
[2] Th. Niemeier and R. Ulrich: "Quadrature outputs from fiber interferometer with 4×4 coupler", Optios Letters, Oktober 1986, Band 11, Nr. 10, Seiten 677-679;
[3] A.W. Davis et al.: "Coherent optical receiver for 680 Mbit/s using phase diversity", Electronics Letters, 2. Januar 1986, Band 22, Nr. 1, Seiten 9-11;
[4] J. Pietzsch: "Scattering matrix analysis of 3×3 fiber couplers", Journ. Lightwave Technology, Band 7, Nr. 2, Februar 1989, Seiten 303-307;
[5] C.J. Nahon: "Experimental verification of novel optical heterodyne image rejection receiver with polarization control", ECOC '90 Amsterdam, Band 1, Seiten 389-392;
[6] 5. Somekh, in: "Introduction to integrated optics", Verleger M.K. Barnoski, Kapitel 11, Plenum Press, 1974.

D. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf eine Zeichnung detaillierter erklärt, die folgende Figuren umfasst:
FIGUR 1 zeigt ein Blockaiagramm eines allgemeinen 2×2 Port, der als optisches Hybrid verwendet werden kann;
FIGUR 2 zeigt die Veränderung in der oberen Grenze des Durchsatzes R als Funktion des Phasenwinkels Ψ eines optischen Hybrids in Übereinstimmung mit FIGUR 1.
FIGUR 3 zeigt ein Diagramm eines kohärenten optischen Empfängers, der ein Koppler-Typus-Hybrid nach der Erfindung umfasst;
FIGUR 4 zeigt einen Querschnitt einer Wellenleiterstruktur einer integrierten Version des in FIGUR 3 gezeigten Hybrids.

E. BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNG

FIGUR 1 zeigt ein Blockdiagramm eines allgemeinen 2×2 Ports, der als optisches Hybrid bekannt ist. Ein solcher Port weist zwei Eingänge 1 und 2 und zwei Ausgänge 3 und 4 auf, sowie einen Durchsatz R und einen Phasenwinkel Ψ. Wenn Eingangssignale E&sub1; bzw. E&sub2; mit Amplituden E&sub1; bzw. E&sub2; und mit einem willkürlichen Phasenunterschied Φ an den Eingängen 1 bzw. 2 dieses Ports lanciert werden, namentlich
E&sub1;(t) = É&sub1; cos(ωτ) (1a)
E&sub2;(t) = É&sub2; cos(ωτ + Φ) (1b)
können die Signale an den Ausgängen 3 und 4 als
Ea(t) = R1/2{É&sub1; cos(ωτ) + É&sub2;- cos(ωτ + Φ)} (2a)
Eb(t) = R1/2{É&sub1; cos(ωτ) + É&sub2; cos (ωτ + Φ +Ψ)} (2b)
geschrieben werden.
Wenn ein solcher Port passiv ist, ist die gesamte Ausgangsleistung immer kleiner als oder gleich der Eingangsleistung für irgendeinen Wert der Amplituden É&sub1;, É&sub2; und des Phasenunterschieds Φ. Wenn Éa und Éb die Amplituden der Ausgangssignale Ea(t) bzw. Eb(t) sind, gilt folgendes:
Éa ² + Éb ² ≥ É&sub1; ² + É&sub2; (3)
Durch Kombination der Ausdrücke (2a), (2b) und (3) kann abgeleitet werden, dass
R ≥ {4 cos² (ψ/4)}&supmin;¹ (4)
Der Ausdruck (4) definiert eine obere Grenze für den Durchsatz P als Funktion des Phasenwinkels ψ des Hybrids. Die Veränderung in dieser oberen Grenze ist in FIGUR 2 dargestellt. In dieser Figur entspricht:
Punkt A (ψ = 0º, R = 25%) einem bekannten Polarisations-Typus eines optischen Hybrids bestehend aus vier Y-Verzweigungen;
Punkt B (ψ = 120º, R 33,3%) einem bekannten 3×3 Koppier;
Punkt C (ψ = 180º, R = 50%) einem bekannten symmetrischen 2×2 Koppler;
Punkt D (ψ = 90º, R = 29,3%) zumindest theoretisch einem optischen Hybrid mit einer Phasenverschiebung von 90º, im weiteren als 90º-Hybrid bezeichnet, und einem Durchsatz von mehr als 25%.
Ein optisches Hybrid mit einem Durchsatz von 29,3% kann als verlustfreier, teilweise symmetrischer 3×3 Koppier betrachtet werden, dessen Eingangsport und Ausgangsport, die was die Symmetrie betrifft zentral angeordnet sind, nicht verwendet werden. Die Durchsatzkoeffizienten für den Leistungsdurchsatz zwischen jedem der drei Eingangsports und jedem der drei Ausgangsports eines solchen verlustfreien 3×3 Kopplers sind durch eine Durchsatz-Matrix gegeben:
(Pij) = [0,293 0,414 0,293] [10,414 0,172 0,414] [10,293 0,414 0,293]
, wobei i,j=1,2,3
Als Eigenschaften dieser Durchsatzmatrix kann die Tatsache erwähnt werden, dass sie um jede der Diagonalen symmetrisch ist, und dass die Summe der Durchsatzkoeffizienten in jeder Reihe und in jeder Spalte gleich eins ist. Wenn nur die Eingänge i = 1 und 3 und die Ausgänge j = 1 und 3 eines 3×3 Kopplers mit einer solchen Durchsatzmatrix verwendet werden, kann nach der in Referenz [4J und insbesondere in der dort enthaltenen Gleichung (9) entwickelten S-Matrix-Theorie genau der gewünschte Phasenwinkel ψ = 90º gefunden werden.
Im folgenden wird eine Ausführung eines optischen 90º-Hybrids des Koppler-Typus beschrieben, das auf dieser Durchsatzmatrix basiert und in einem kohärenten Detektionssystem verwendet werden kann, das zwei Photodetektoren umfasst. Der Anfangspunkt ist ein symmetrischer 3×3 Richtkoppler, der drei Wellenleiter umfasst, die in einem Kopplungsbereich zwischen optionalen Eingangs- und Ausgangsabschnitten über eine bestimmte Kopplungslänge x parallel verlaufen. Unter symmetrisch wird verstanden, dass im Kopplungsbereich einer der Leiter zentraler angeordnet ist als die zwei anderen, im wesentlichen identischen Wellenleiter. Die identischen Wellenleiter haben eine Ausbreitungskonstante β und der zentrale Wellenleiter hat eine davon abweichende Ausbreitungskonstante β+δ, wobei es möglich ist, dass δ entweder positiv oder negativ ist. Es wird weiter angenommen, dass die direkte Kopplung zwischen den identischen Wellenleitern im Kopplungsbereich vernachlässigbar ist, verglichen mit der Kopplung zwischen den identischen Wellenleitern und dem zentralen Wellenleiter. Auf der Basis der sogenannten "Weak Coupled Mode Theory" (WCMT), wie sie zum Beisdiel in Referenz [6] offenbart wird, kann das Verhalten der geleiteten Modi der Lichtwellen in den Wellenleitern eines solchen Richtkopplers durch ein System gekoppelter Differentialgleichungen beschrieben werden:
d dx(χ&sub1;) = -iβχ&sub1; -ikχ&sub2;
d dx(χ&sub2;) = -ikχ&sub1; -i(β+δ)χ&sub2; -ikχ&sub3; (5)
d dx(χ&sub3;) = -ikχ&sub2; -iβχ&sub3;
In diesem System ist χi die Amplitude des geleiteten Modus im Wellenleiter j (j = 1,2,3). Das System ist derart aufgebaut, dass j = 1,3 den identischen Wellenleitern und j = 2 dem zentral angeordneten Wellenleiter entspricht. k ist die Kopplungskonstante, die den Kopplungsgrad zwischen Signalen in jedem der zwei identischen Wellenleitern und im zentralen Wellenleiter angibt. Das System kann analytisch gelöst werden, und zwar mit den Werten jeder Amplitude χ1 am Eingang des Richtkopplers als Grenzwerte. Die Elemente einer Durchsatzmatrix (qij) werden erhalten, indem die Lösungen für dieses System für verschiedene Grenzwerte am Eingang mit ihrem komplexen Konjugat multipliziert werden. Die Durchsatzmatrizen (pij) und (qij) sind, innerhalb einer bestimmten Genauigkeit, identisch, wenn:
x k = 1,20565 und δ/k = 1,043 (6)
Dieses Resultat ist von dei Ausbreitungskonstante β unabhängig. Ein 3×3 Richtkoppler, bei dem die Kopplungslänge x, der Unterschied in der Ausbreitungskonstante δ und die Kopplungskonstante k das Verhältnis (6) erfüllen, weist die erforderliche Durchsatzmatrix auf, wobei die Durchsatzkoeffizienten eine Genauigkeit aufweisen, die besser als 5 10&supmin;&sup4; ist.
Obwohl Ausführungen im Prinzip entweder auf der Basis von Faserkopplern oder in integrierter Form möglich sind, ist die beispielhafte Ausführung auf eine integrierte Version eingeschränkt, die unter Verwendung bekannter Integrierungsverfahren hergestellt werden kann, und verwendet Wellenleitermaterialien und Strukturen, die in diesen Fällen üblich sind. Die beispielhafte Ausführung wird gleichzeitig weiter eingeschränkt auf eine integrierte Version, die InP verwendet und Wellenleiter des Rippen-Typus aufweist.
FIGUR 3 zeigt ein Diagramm eines kohärenten optischen Empfängers für Phasenverschiedenheit, umfassend einen 90º-Hybrid 30 des Koppier-Typus, in dem die Wellenleiterstruktur des Hybrids in einem Grundriss dargestellt ist. Dieses Hybrid 30 hat einen ersten Signaleingang 31 für ein empfangenes Signal und einen zweiten Signaleingang 32 für ein Oszillatorsignal, das von einem lokalen Oszillator 33 herstammt. Das Hybrid hat weiter einen ersten Signalausgang 34 bzw. einen zweiten Signalausgang 35, die mit einem ersten Photodetektor 36 bzw. einem zweiten Photodetektor 37 gekoppelt sind. Das Hybrid 30 weist einen zentralen Wellenleiter 38 auf und zwei im wesentlichen identische Wellenleiter 39 und 40, die in bezug auf den zentralen Wellenleiter das Spiegelbild voneinander sind. Der zentrale Wellenleiter 38 besitzt eine Ausbreitungskonstante (β+δ), die sich von der Ausbreitungskonstante (β) der Wellenleiter 39 und 40 unterscheidet, was in der Figur durch einen Unterschied in der Breite zum Ausdruck kommt. In einem Kopplungsbereich 41 verlaufen die Wellenleiter 38, 39 und 40 über eine bestimmte Länge x parallel. FIGUR 4 zeigt ein Querschnitt-Niveau mit der Kopplungszone 41 einer integrierten Version des Hybrids 30, die InP verwendet. Die Wellenleiter sind vom Rippen-Typus. Zwischen einem Substrat 42 und einer Oberschicht 43, die beide aus InP hergestellt sind, ist eine lichtleitende Schicht 44 angeordnet, die aus InGaAsP hergestellt ist und eine Dicke t aufweist. Die Oberschicht 43 besitzt rippenartige Plattformen 43.1, 43.2 und 43.3, die eine feste Höhe h aufweisen sowie eine Gesanthöhe H lokal über der gesamten Länge der Wellenleiter 38, 39 und 40. Die rippenartigen Flattformen 43.2 und 43.3, die den Wellenleitern 39 und 40 entsprechen, weisen eine Breite w auf, und diejenige, die dem Wellenleiter 38 entspricht, hat eine Breite w'. In der Kopplungszone 41 besitzen die rippenartigen Plattformen einen gegenseitigen Abstand d. Die folgenden Werte sind typisch für eine solche integrierte Version eines Hybrids, das eine Durchsatzmatrix aufweist, die eine gute Annäherung an die Durchsatzmatrix (pij) für die Wellenlänge von 1,5 µm ist, die für die Lichtsignale verwendet wird:
- Brechungsindex von InP, n&sub1; = 3,1754,
- Brechungsindex von InGaAsP, n&sub2; = 3,4116,
- X = 4,8 mm, t = 0,473 µm, H = 0,390 µm, h = 0,200 µm,
d = 5,00 µm, w = 3,00 µm und w' = 3,069 µm.
Die Simulierung der Signalausbreitung eines TE-polarisierten Signals, das durch den Wellenleiter 39 auf einer Seite des Kopplungsbereichs 41 eines 3×3 Richtkopplers, der durch die gegebenen Werte definiert ist, lanciert wurde, demonstrierte, dass ungefähr 28,4% der lancierten Signalleistung über den Wellenleiter 39 auftauchen und ungefähr 29,2% über den Wellenleiter 40 auf der anderen Seite des Kopplungsbereichs 41, mit einem Phasenunterschied von ungefähr 45º zwischen den zwei auftauchenden Signalen. Die Lancierung des gleichen Signals in den Wellenleiter 40 ergab das "Spiegelbild"-Resultat, das heisst mit einem Phasenunterschied von ungefähr -45º Durch weitere Optimierung der Wellenleiterstruktur erwartet man, dass es möglich sein wird, dass die obere Grenze, die oben für den Durchsatz abgeleitet wurde, noch stärker angenähert wird. In diesem Zusammenhang sollte die Wirkung der Eingangs- und Ausgangsabschnitte der Wellenleiter 38, 39 und 40 ausserhalb der Kopplungszone 41 im Design eingeschlossen sein, da dort ebenfalls etwas Kopplung stattfindet. Dies kann erreicht werden, indem die Differentialgleichungen gelöst werden, und zwar unter Verwendung unterschiedlicher Werte für die Kopplungskonstante k. Dies ergibt jedoch nur geringe Änderungen im Verhältnis (6) für x und δ, da die Werte k exponential sinken, wenn der Raum zwischen den Wellenleitern ausserhalb des Kopplungsbereichs 41 grösser wird.

Claims

1. Optisches Hybrid mit einem ersten (1; 31) bzw. einem zweiten (2; 32) Eingangsport zum Lancieren eines ersten (E&sub1;) und eines zweiten (E&sub2;) Lichtsignals, und mit einem ersten (3; 34) bzw. einem zweiten (4; 35) Ausgangsport zum Auskoppeln eines ersten (Ea) und eines zweiten (Eb) Ausgangssignals, wobei das Hybrid derart 2.ngeordnet ist, dass die Ausgangssignale ein erstes bzw. ein zweites kohärentes Produkt jedes der Eingangssignale einschliessen mit einem gegenseitigen Phasenunterschied von approximativ 90º, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybrid eine 3×3 Kopplungsvorrichtung (30) mit drei Kopplungswellenleitern (38, 39, 40) umfasst, die drei Eingänge und drei Ausgänge aufweist, wobei zwei der Eingänge die Eingangsports (31, 32) und zwei der Ausgänge die Ausgangsports (34, 35) bilden, und wobei der Leistungsdurchsatz (R) jedes Eingangsports zu jedem Ausgangsport grösser als 25% ist.

2. Optisches Hybrid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung eine im wesentlichen verlustfreie 3×3 Köpplungsvorrichtung ist, bei der die Durchsatzkoeffizienten für den Leistungsdurchsatz eines i-ten-Eingangsports zu einem j-ten-Ausgangsport der 3×3 Kopplungsvorrichtung im wesentlichen durch eine Durchsatzmatrix gegeben ist:

(Pij) = [10,293 0,414 0,293] [0,414 0,172 0,414] [0,293 0,414 0,293]

, wobei i,j=1,2,3 ist.

3. Optisches Hybrid nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung einen Kopplungsbereich (41) umfasst, in dem die drei Wellenleiter (38, 39, 40) über eine Länge x im wesentlichen parallel verlaufen, wobei zwei (39, 40) der Wellenleiter im wesentlichen identisch sind, wobei die Vorrichtung eine Syinmetrieebene durch den dritten Wellenleiter (38) aufweist, dass der dritte Wellenleiter zumindest im Kopplungsbereich in der Ausbreitungskonstante einen Unterschied δ von den Ausbreitungskonstanten der zwei im wesentlichen identischen Wellenleiter aufweist, und dass die zwei identischen Wellenleiter im Kopplungsbereich im wesentlichen dem dritten Wellenleiter gleiche Kopplungen, mit einer Kopplungskonstante k, aufweisen.

4. Optisches Hybrid nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungslänge x, der Unterschied in der Ausbreitungskonstante δ und die Kopplungskonstante k zumindest approximativ die Verhältnisse x k = 1,20565 und δ/k = 1,043 erfüllen.

5. Optisches Hybrid nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung eine Faserkopplung ist.

6. Optisches Hybrid nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung eine integrierte optische Kopplung ist.

7. Kohärenter optischer Empfänger, umfassend einen lokalen optischen Oszillator, ein optisches Hybrid mit zwei Eingangsports zum Lancieren der abgestimmten Signale, und eine Anzahl n ≥ 2 Ausgangsports zum Auskoppeln von kohärenten Produkten, die sich in der Phase unterscheiden, der zwei lancierten Signale, und Detektionsmittel zum Feststellen der kohärenten Produkte sowie Abgabe zweier Ausgangssignale, die sich gegenseitig in der Phase um 90º unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Hybrid ein Hybrid in Übereinstimmung mit einem der Ansprüche 1 bis 6 ist, und dass die Detektionsmittel nur zwei Photodetektoren umfassen, von denen jeder mit einem Ausgangsport des optischen Hybrids gekoppelt ist.