DE69532941T2

DE69532941T2 - Schaltung zur gleichzeitiger Überwachung mehrerer Wellenlängen unter Verwendung eines aus gruppierten Wellenleiter gebautes Gitters

Info

Publication number: DE69532941T2
Application number: DE69532941T
Authority: DE
Inventors: Masafumi Yokosuka-shi Koga; Mitsuhiro Yokosuka-shi Teshima; Hitoshi Yokohama-shi Obara; Ken'ichi Yokohama-shi Sato
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2015-09-26
Also published as: EP0703679B1; EP0703679A3; EP0703679A2; US5617234A; DE69532941D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen unter Verwendung eines aus gruppierten Wellenleiter gebauten Gitters, die bevorzugt als Wellenlängenmeßgerät in einem optischen Übertragungsnetz unter Verwendung von Wellenlängenmultiplextechniken (WDM-Technologien) verwendet wird, oder als Wellenlängenselektierer in einer Stabilisierungsschaltung für optische Wellenlängenmultiplexquellen.
Lichtquellen, die in einem WDM-Netz verwendet werden, sind hauptsächlich Laserdioden, deren Schwingungswellenlänge mit dem Alter variiert oder sich mit der Umgebungstemperatur ändert. Folglich ist es erforderlich, die Wellenlängen einer Anzahl von Laserdioden gleichzeitig und genau zu messen.
Eine herkömmliche Wellenlängenüberwachungsschaltung, die individuelle Wellenlängen eines WDM-Signals überwacht, führt eine Wellenlängenunterscheidung aus durch Abtasten der mittleren Sendewellenlänge eines optischen Abtastfilters (beispielsweise ein Fabry-Pérot-Abtastinterferometer) auf Zeitbasis, und somit werden Wellenlängenfehler umgesetzt in Zeitbereichswerte, wobei die Wellenlängenfehler gemäß den Differenzen zwischen der Wellenlänge der WDM-Signalen und der mittleren Wellenlänge der optischen Filter entsprechen.
1 zeigt die Konfiguration einer herkömmlichen Überwachungsschaltung für mehrere Wellenlängen (T. Mizuochi, et al., "622 Mbit/s-Sixteen-Channel FDM Coherent Optical Transmission System Using Two-Section MQW DFB-LDs", The transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers of Japan, B-I, Band J77-B-1, Nr. 5, Seiten 294–303, 1994).
In dieser Figur werden ein optisches Bezugssignal R und ein WDM-Signal W miteinander durch einen optischen Koppler 71 dem Multiplexverfahren unterzogen und in ein Fabry-Pérot-Abtastinterferometer 72 injiziert. Das Fabry-Pérot-Abtastinterferometer 72 führt eine Abtastung aus unter Verwendung einer Sägezahnwelle (2(a)), die von einem Sägezahngenerator 76 synchron mit einem Oszillator 75 erzeugt wird, und ein optisches Signal, dessen Mittenwellenlänge mit der Mittensendewellenlänge des Fabry-Pérot-Abtastinterferometers 72 übereinstimmt, empfängt ein Photodetektor 73. Die Ausgangsimpulse (2(b)) des Photodetektors 73 werden differenziert von einem Differentiator 78 zum Feststellen von Spitzenpositionen der Ausgangsimpulse. (2(c)). Die Abtastwerte (2(d)) werden erzeugt von einer Abtastschaltung 79 mit den Spitzenpositionen der optischen Ausgangsimpulse in (2(b)). Die Abtastimpulse und das Ausgangssignal vom Oszillator 75 (2(e)) werden eingegeben in einen Kohärenzdetektor 80, dessen Ausgangssignal einer Abtast-und-Halteschaltung 81 zugeführt wird. Da die Sägezahnwelle und das Ausgangssignal vom Oszillator synchronisiert sind, können die Phasen vom Ausgangssignal des Oszillators 75 mit den Abtastimpulsen festgestellt werden. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 81 hält die festgestellten Phasen, womit ein Fehlersignal erzeugt wird, wie es 2(f) gezeigt ist. Ein Wähler 74 gibt sequentiell relative Fehlersignale zwischen der Mittensendewellenlänge, des Fabry-Pérot-Abtastinterferometers 72 ab, und die Wellenlängen des optischen Bezugssignals R und des WDM-Signals W.
Das zum optischen Bezugssignal R zugehörige Fehlersignal wird von einem Addierer 77 zu der Sägezahnwelle addiert, die aus dem Sägezahngenerator 76 kommt, und beaufschlagt das Fabry-Pérot-Interferometer 72, so daß die Positionen der Ausgangsimpulse vom Photodetektor 73, zugehörig zum optischen Bezugssignal R, so gesteuert werden, daß sie an einer korrekten Position einrasten. Die Sendemittenwellenlängen vom Fabry-Pérot-Abtastinterferometer 72 kann somit unter Verwendung der Wellenlänge des optischen Bezugssignals R stabilisiert werden, wodurch eine Temperaturkompensationsfunktion für die Variationen der Umgebungstemperatur erreicht wird.
Andererseits werden die Fehlersignale, die den individuellen Wellenlängen des WDM-Signals W zugehörig sind, negativ auf jeweilige optische Quellen des WDM-Signals W zurückgekoppelt, um die Injektionsströme oder die Temperatur der optischen Quellen zu steuern, wodurch die Wellenlängen des WDM-Signals W verriegelt werden.
Das herkömmliche Fabry-Pérot-Abtastinterferometer kann realisiert werden mit einer ziemlich einfachen optischen Schaltung, obwohl ein Mechanismus zum Abtasten der Kavitätslänge mit einer piezoelektrischen Einrichtung erforderlich ist. Des weiteren hat das Fabry-Pérot-Abtastinterferometer den Vorteil, daß die Wellenlängenvariationen in einem weiten Bereich mit gewünschter Auflösung und genauer Einstellung der Sendemittenwellenlängen und der Bandbreite überwacht werden können.
Es wird beim herkömmlichen Fabry-Pérot-Abtastinterferometer angenommen, daß der Versatz der piezoelektrischen Einrichtung und die Sendemittenwellenlänge des Interferometers direkt proportional der Spannung sind, die die piezoelektrische Einrichtung beaufschlagt. Der tatsächliche Versatz der piezoelektrischen Einrichtung ist jedoch direkt der anliegenden Spannung proportional, sondern zeigt Hystereseeigenschaften, wie in 3A dargestellt. Das Einstellen der Sendemittenwellenlängen, die dem Versatz der piezoelektrischen Einrichtung bei einem festen Intervall entsprechen, ist es erforderlich, korrigierte Spannungen V₂'–V₅' anzulegen, wie durch gestrichelte Linien in 3B veranschaulicht, anstelle des Anlegens gleich getrennter Spannungen V₁–V₆.
Das Abtasten der Sendemittenwellenlängen kann somit nicht in korrekter Weise erzielt werden mit einer Abtastspannung linearer Wellenform, wie einer Sägezahnwelle, im herkömmlichen Interferometer. Im Ergebnis sind bei der herkömmlichen Konfiguration, in der sowohl die Abtastwertbildung als auch die Abtastung synchron mit denselben Taktimpulsen erfolgen, das genaue Wellenlängenselektieren in einem weiten Wellenlängenbereich schwierig, und von daher ist es unmöglich, eine genaue Überwachung eines WDM-Signals zu erreichen, das Lichtsignale mit mehreren Wellenlängen enthält, die um ein vorgegebenes Intervall voneinander separiert sind.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen unter Verwendung eines aus gruppierten Wellenleitern gebauten Gitters zu schaffen, womit ein hochgenaues Selektieren individueller Wellenlängen eines WDM-Signals möglich ist, das Multiplexlichtsignale mit einem vorbestimmten Wellenlängenintervall enthält (Frequenzintervall), und das geeignet ist zum Realisieren der Form optischer integrierter Schaltungen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist eine Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen, zum Steuern von Mittensendewellenlängen einer Vielzahl von Kanälen auf der Grundlage eines Bezugslichtsignals vorbestimmter Wellenlänge und zum gleichzeitigen Überwachen von Wellenlängenfehlern individueller Lichtsignale Sk, (λ₁–λ_n) eines WDM-Signals, Wellenlängenmultiplexsignals (W), erzielt durch Wellenlängenmultiplexen von Kanälen, mit: einem AWG, gegliedertem Wellenleitergitter, mit wenigstens einer ersten Kanalausgabe bei wenigstens einem Teil des Bezuglichtsignals (λ₀) beim Eingeben des Bezugslichtsignals und des WDM-Signals und mit wenigstens einem zweiten Kanal, der wenigstens einen Teil des Lichtsignals Sk für jedes der Lichtsignale Sk abgibt; einem ersten Photodetektormittel (16-0) zum Feststellen des Bezugslichtsignals (λ₀) aus dem ersten Kanal; einem zweiten Photodetektormittel (16-i) zum Feststellen des Lichtsignals Sk (λ_i–λ₁) aus dem zweiten Kanal; einem Steuermittel zum Stabilisieren der Mittensendewellenlänge vom ersten Kanal auf der Grundlage des Ausgangssignals vom ersten Photodetektormittel; und mit einem Wellenlängenfehlerfeststellmittel zum Erzeugen eines Fehlersignals, das einen Wellenlängenfehler des Lichtsignals Sk auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom zweiten Photodetektormittel aufzeigt.
Das Steuermittel ist ausgestattet mit: einem Modulationsmittel zum Ausführen einer Modulation, so daß der erste Kanal ein moduliertes Bezugslichtsignal abgibt; einem ersten Kohärenzdetektor zum kohärenten Feststellen des Ausgangssignals vom ersten Photodetektormittel; und mit einem ersten Detektor zum Feststellen eines Wellenlängenfehlers einer Wellenlänge des Bezugslichtsignals auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom ersten Kohärenzdetektor, wobei die Mittensendewellenlänge des ersten Kanals auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom ersten Detektor stabilisiert ist.
Das AWG verfügt über zwei erste Kanäle, die dem Bezugslichtsignal zugeordnet sind, und zwei zweite Kanäle, die einem jeden Lichtsignal Sa des der Lichtsignale Sk zugeordnet sind, und die Überwachungsschaltung ist des weiteren ausgestattet mit: einem ersten Vergleichsmittel, das die Stärken der beiden Ausgangssignale vergleicht, die aus den ersten Kanälen kommen; und einem zweiten Vergleichsmittel, das die Stärken der Lichtausgangssignale vergleicht, die die zweiten Kanäle erzeugen; und das Steuermittel stabilisiert die Mittensendewellenlängen der ersten Kanäle auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom ersten Vergleichsmittel und daß das Wellenlängenfehlerfeststellmittel einen Wellenlängenfehler vom Lichtsignal Sk auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom zweiten Vergleichsmittel feststellt.
Das Steuermittel verfügt über eine Offsetschaltung, die ein Offsetsignal erzeugt, das eine Differenz zwischen der Wellenlänge des Bezugslichtsignals und der Mittensendewellenlänge vom mit dem Bezugslichtsignal zusammenarbeitenden ersten Kanal aufzeigt, wobei das Steuermittel das Offsetsignal einer Differenz zwischen einer Wellenlänge des Bezugslichtsignals und einer aktuellen Mittensendewellenlänge vom ersten Kanal hinzufügt, um ein Summenergebnis zu erzielen, wobei die Steuerung so erfolgt, daß die Mittensendewellenlänge des ersten Kanals mit einer vorbestimmten Mittensendewellenlänge auf der Grundlage des Summenergebnisses übereinstimmt.
Das Modulationsmittel kann jeweilige Kanäle vom AWG simultan modulieren.
Das Modulationsmittel kann das WDM-Signal und das optische Bezugssignal modulieren, und injiziert ein moduliertes optisches Signal in wenigstens einen der Kanäle vom AWG.
Das Wellenlängenfehlerfeststellmittel kann ausgestattet sein mit:
einem zweiten Kohärenzdetektor zur kohärenten Feststellung eines Ausgangssignals vom zweiten Photodetektormittel; und mit
einem zweiten Detektor zum Feststellen eines Wellenlängenfehlers des Lichtsignals Sk vom WDM-Signal auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom zweiten Kohärenzdetektor.
Die Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen kann ausgestattet sein mit einem Eingabemittel zur gleichzeitigen Injektion des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in einen der Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen kann weiterhin ausgestattet sein mit einem Eingabemittel zum separaten Injizieren des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in unterschiedliche Kanäle des AWG.
Die Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen kann weiterhin ausgestattet sein mit einem Eingabemittel zum Aufspalten eines Multiplexsignals vom WDM-Signal und dem Bezugslichtsignal und zum Injizieren des aufgespalteten Multiplexsignals in unterschiedliche Kanäle des AWG.
Die beiden ersten Kanäle und die beiden zweiten Kanäle können einander benachbart sein.
Die beiden ersten Kanäle können um einen Betrag gemäß einem FSR (freiem Spektralbereich) und die beiden zweiten Kanäle können voneinander um den Betrag gemäß dem FSR beabstandet sein.
Das erste Vergleichsmittel kann über einen logarithmischen Verstärker und das zweite Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker verfügen.
Das erste Vergleichsmittel kann über einen A/D-Übersetzer und über einen Digitalsignalprozessor und das zweite Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und über einen Digitalsignalprozessor verfügen.
Das erste Vergleichsmittel kann über einen Differentialphotodetektor und das zweite Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor verfügen.
Mit den oben angegebenen Anordnungen wird die Sendemittenwellenlängen der Kreuzwellenlänge vom Bezugskanal des AWG (aus gruppierten Wellenleitern gebautes Gitter) so gesteuert, daß die Sendemittenwellenlänge oder die Übergangswellenlänge des Bezugskanals verriegelt sind auf die Wellenlänge des optischen Bezugssignals. Da andererseits die relative Genauigkeit der periodischen Sendemittenwellenlängen oder der Übergangswellenlängen vom AWG extrem hoch ist, können die Übergangseigenschaften des gesamten Ports vom AWG stabilisiert werden durch Verriegeln der Sendemittenwellenlängen oder der Übergangswellenlänge des Bezugskanals auf die Bezugswellenlänge. Das Feststellen der relativen Wellenlängenfehler individueller Wellenlängen vom WDM-Signal kann in diesem Zustand mit hoher Genauigkeit und stabiler Wellenlängenunterscheidung erreicht werden.
Obige und andere Aufgaben, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer herkömmlichen Wellenlängenüberwachungsschaltung zeigt;
2 ist ein Wellenformdiagramm, das die Arbeitsweise der herkömmlichen Wellenlängenüberwachungsschaltung darstellt;
3A und 3B sind Graphen, die Beziehungen zwischen Anlegespannungen an ein Fabry-Pérot-Abtastinterferometer und Versätze einer piezoelektrischen Einrichtung und von Sendemittenwellenlängen des Fabry-Pérot-Interferometers;
4 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Ausführungsbeispiel einer Überwachungsschaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen zeigt, nach der vorliegenden Erfindung;
5A ist ein Diagramm, das den Hauptabschnitt vom ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
5B ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt einer Variation vom ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Temperatursteuerschaltung zeigt;
7 ist ein Graph, der Übertragungseigenschaften eines aus gruppierten Wellenleitern aufgebauten Gitters zeigt;
8 und 9 sind Diagramme, die das Wellenlängenselektieren vom optischen Bezugssignal im ersten Ausführungsbeispiel zeigen, sowie die Stabilisierung der Sendeeigenschaften;
10A und 10B sind Diagramme, die das Wellenlängenselektieren vom WDM-Signal im ersten Ausführungsbeispiel veranschaulichen;
11 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen zeigt, nach der vorliegenden Erfindung;
12 und 13 sind Diagramme, die das Wellenlängenselektieren vom optischen Bezugssignal zeigen, sowie die Stabilisierung der Sendeeigenschaften im zweiten Ausführungsbeispiel;
14A ist ein Blockdiagramm, das das ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen zeigt, nach der vorliegenden Erfindung;
14B ist ein Schaltbild, das ein Beispiel zeigt, das Photodetektoren und Differentialverstärker anstelle abgeglichener Photodetektoren und Verstärker im dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
15A ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt vom dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
15B ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Variation vom dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
16A und 16B sind Diagramme, die die Beziehungen zwischen Sendeeigenschaften und dem optischen Bezugssignal im dritten Ausführungsbeispiel zeigen;
17A und 17B sind Diagramme, die das Wellenlängenselektieren und die Stabilisierung der Sendeeigenschaften im dritten Ausführungsbeispiel darstellen;
18 ist ein Blockdiagramm, das ein viertes Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen zeigt, nach der vorliegenden Erfindung;
19A ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt vom vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
19B ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Variation vom vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
20 ist ein schematisches Diagramm, das die Arbeitsweise vom vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
21A und 21B sind Diagramme, die Eingangs- und Ausgangszustände vom vierten Ausführungsbeispiel und deren jeweilige Variation zeigen;
22 und 23 sind Blockdiagramme, die ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen zeigen, nach der vorliegenden Erfindung;
24A und 24B sind Graphen, die die periodische Zuordnung eines aus gruppierten Wellenleitern gebauten Gitters veranschaulichen, wobei 24 den Fall darstellt, wenn das optische Eingangssignal in den Eingangsport #1 injiziert wird, und 24B stellt den Fall dar, wenn das optische Eingangssignal in den Eingangsport #7 injiziert wird;
25 ist ein Graph, der Null-Durchgangswellenlängen der Ausgangssignale jeweiliger logarithmischer Verstärker darstellt, wenn das optische Eingangssignal in den Eingangsport #1 injiziert wird;
26A ist ein Graph, der die Abhängigkeit der Differenz zwischen den beiden optischen Ausgangssignalen der optischen Eingangsleistung darstellt;
26B ist ein Graph, der die Unabhängigkeit der Differenz zwischen den beiden optischen Ausgangssignalen der eingegebenen optischen Leistung darstellt;
27 ist ein Blockdiagramm, das ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen zeigt, nach der vorliegenden Erfindung;
28 ist ein Diagramm, das einen optischen Signalausgabezustand darstellt, wenn das WDM-Signal in den Eingangsport #0 injiziert wird und das optische Bezugssignal in einen anderen Eingangsport;
29 ist eine Karte, die die Wellenlängenzuordnung vom WDM-Signal und dem optischen Bezugssignal veranschaulicht, wenn diese in denselben Eingangsport injiziert werden;
30A und 30B sind Karten, die die Wellenlängenzuordnungen darstellen, wenn das WDM-Signal und das optische Bezugssignal in unterschiedliche Eingangsports injiziert werden, wobei 30A die Wellenlängenzuordnung des WDM-Signals darstellt und 30B die Wellenlängenzuordnung des optischen Bezugssignals veranschaulicht;
31 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung zeigt, bei der A/D-Umsetzer, ein DSP (digitaler Signalprozessor) und D/A-Umsetzer mit den Ausgängen von Photodetektoren verbunden sind, anstelle logarithmischer Verstärker; und
32 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach der vorliegenden Erfindung angewandt wird bei einer Laserdiodeneinrichtung für einen Sender mit mehreren Wellenlängen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
4 zeigt die Konfiguration eines ersten Ausführungsbeispiels von einer Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen, nach der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur wird ein optisches Bezugssignal (Wellenlänge λ₀) und ein WDM-Signal, das zu überwachen ist (Wellenlänge λ₁–λ_n) eingegeben in einen vorbestimmten Eingabewellenleiter eines AWG (aus gruppierten Wellenleitern aufgebautes Gitter) 12 nach Unterziehen mit einem optischen Koppler 11 dem Multiplexverfahren. Das AWG 12 enthält die folgenden Elemente, die miteinander in dieser Reihenfolge verbunden sind: eine Eingangswellenleiteranordnung 32, die auf einem Substrat 31 gebildet ist; ein Wellenleiter 33 mit konkav bearbeitetem Eingang, einer Wellenleiteranordnung 34 mit einer Vielzahl von Wellenleitern, die hintereinander größer werden um einen Längenunterschied ΔL, einen Wellenleiter 35 mit konkav bearbeitetem Ausgang; und einer Ausgangswellenleiteranordnung 36. Die Wellenleiteranordnung 34 ist versehen mit einem Heizelement 13, das mit einer Stromquelle 15 verbunden ist. Die Stromquelle 15 wird beliefert mit einem Bezugssignal Sa aus einem Oszillator 14 und steuert die Temperatur des Heizelements 13 als Reaktion auf das Bezugssignal und steuert die Temperatur des Heizelements 13 als Reaktion auf das Bezugssignal Sa.
Die Ausgangswellenleiter #0–#n vom AWG 12 sind mit den Photodetektoren 16-0 und 16-i (i = 1 – n) verbunden, wie in 5A gezeigt. Die Ausgänge der Photodetektoren 16-0 und 16-i sind mit Phasenvergleichern 18-0 und 18-i über Verstärker 17-0 beziehungsweise 17-i verbunden. Die Phasenvergleicher 18-0 und 18-i sind beliefert mit dem Bezugssignal Sa aus dem Oszillator 14, und ihre Ausgangssignale werden Tiefpaßfiltern (LPF) 19-0 und 19-i eingegeben. Das Ausgangssignal vom Tiefpaßfilter 19-0 wird geliefert an einen Integrator 20-0. Das Ausgangssignal (Wellenlängenfehlersignal Sd) vom Integrator 20-0 wird einer Temperatursteuerschaltung 21 zugeführt, die ein Peltier-Element 22 steuert, um die Temperatur vom AWG 12 zu regeln.
6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Temperatursteuerschaltung 21 zeigt. In dieser Figur bedeutet Bezugszeichen 121 einen Thermistor zum Messen der Temperatur vom AWG 12. Das Ausgangssignal vom Thermistor 121 wird einer Thermistorbrückenschaltung 211 in der Temperatursteuerschaltung 21 zugeführt. Die Thermistorbrückenschaltung 211 gibt ein Temperatursignal TS entsprechend der Temperatur vom AWG 12 ab auf der Grundlage des Widerstands vom Thermistor 121 und liefert dieses an einen ersten Eingangsanschluß eines Vergleichers 212. Ein zweiter Eingangsanschluß des Vergleichers 212 wird beliefert mit einer Bezugsspannung RV aus einer Bezugsspannungsquelle 213. Der Vergleicher 212 vergleicht das Temperatursignal TS mit der Bezugsspannung RV und gibt ein Fehlersignal TE zwischen einer gemessenen Temperatur und einer eingestellten Temperatur ab. Das Fehlersignal wird einer Schleifenschaltung 214 mit einer vorbestimmten Zeitkonstante zugeführt. Das Schleifenfilter 214 setzt das Fehlersignal TE um in ein Temperatursteuersignal TC.
Andererseits wird das Wellenlängenfehlersignal Sd, das dem optischen Bezugssignal zugehörig ist, an einen Addierer 215 geliefert. Das Wellenlängenfehlersignal Sd zeigt eine Differenz auf zwischen der Wellenlänge des optischen Bezugssignals und der Sendemittenwellenlänge vom Kanal entsprechend dem optischen Bezugssignal. wenn es einen Vorstellversatz zwischen dem eingestellten Wert der Sendemittenwellenlänge und der Bezugswellenlänge gibt, zeigt die Summe des Wellenlängenfehlersignals Sd und ein Offsetsignal FS die Differenz zwischen der eingestellten Sendemittenwellenlänge und der aktuellen Sendemittenwellenlänge auf. Der Addierer 215 addiert das Wellenlängenfehlersignal Sd mit dem Versatzsignal FS, das von einer Offsetschaltung 216 geliefert wird und beliefert einen nächsten Addierer 217 mit einem Fehlersignal ES. Der Addierer 217 erhält die Differenz zwischen dem Fehlersignal ES und dem Temperatursteuersignal TC und steuert das Peltier-Element 22 durch einen Peltier-Elementtreiber 218. Unter solchermaßen Verwendung des Offset-Signals, das die Differenz zwischen der eingestellten Sendemittenwellenlänge vom AWG 12 und der Bezugswellenlänge aufzeigt, wird es möglich, die Sendemittenwellenlängen vom AWG 12 durch das optische Bezugssignal mit einer Wellenlänge zu steuern, die sich von der eingestellten Sendemittenwellenlänge unterscheidet.
Wie in 5B gezeigt, können die Photodetektoren 16-i, die mit den Ausgangswellenleitern #1–#n vom AWG 12 verbunden sind, ersetzt werden durch einen Satz optischer Schalter 23 und dem Photodetektor 16-1, wobei der optische Schalter 23 eines der Ausgangssignale aus den Ausgangswellenleitern #1–#n auswählt und dieses dem Photodetektor 16-1 zuführt.
Als nächstes beschrieben ist die Arbeitsweise vom AWG 12.
Ein optisches Signal, injiziert in einen vorbestimmten Wellenleiter einer Eingangswellenleiteranordnung 32 verteilt sich in den Wellenleiter 33, der konkav verarbeitet ist, durch Beugung, und wird geleitet an die Wellenleiteranordnung 34, die sich senkrecht zur Beugungsoberfläche des Wellenleiters 33 mit konkav bearbeitetem Eingang befindet. Da die jeweiligen Wellenleiter der Wellenleitanordnung 34 progressiv verlängert sind um einen Betrag der Wellenleiterlängendifferenz ΔL, wobei optische Signale durch die Wellenleiter laufen, und die Wellenleiter 35 mit konkav bearbeitetem Ausgang erreichen, die Phasendifferenzen gemäß den Wellenleiterlängendifferenzen ΔL aufweisen. Da die Phasendifferenzen gemäß den Wellenlängen (optische Frequenzen) variieren, fokussiert der Wellenleiter 35 mit konkav bearbeitetem Ausgang durch seine Linsenwirkung die optischen Signale auf unterschiedliche Eingangsanschlüsse der Ausgangswellenleiteranordnung 36 entsprechend den Wellenlängen.
Das AWG 12 arbeitet als optischer Demultiplexer mit Sendeeigenschaften, wie sie in 7 gezeigt sind. Wie aus 7 ersichtlich, sind die Sendemittenwellenlängen um ein feststehendes Intervall entsprechend den Ausgangswellenleitern beabstandet. Die Zugehörigkeit zwischen den Sendemittenwellenlängen und den Ausgangswellenleitern verschiebt sich periodisch um einen Kanal, wenn der Eingangswellenleiter um eine Position verschoben wird.
Bei der Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird die Temperatur des Heizelements 13 zum Aufheizen der Wellenleiteranordnung 34 als Reaktion auf das Bezugssignal Sa verändert. Dieses ermöglicht es, die Sendeeigenschaften vom AWG 12 mit kleinen Vibrationen auf der Wellenlängenachse bereitzustellen, wie in den 8, 10A und 10B gezeigt. Die geringsten Vibrationen in Folge stellen die optischen Ausgangssignale mit dem Variator der Leistung bereit. Das Ausführen der kohärenten Feststellung von Variationen in der Leistung ermöglicht es somit, Wellenlängenfehler zwischen den Wellenlängen der eingegebenen optischen Signale und den Sendemittenwellenlängen auszuführen. Auf dieser Grundlage wird die Sendemittenwellenlänge des Bezugskanals zuerst angepaßt an die Bezugswellenlänge, wodurch die Sendeeigenschaften vom AWG 12 stabilisiert werden.
8 und 9 veranschaulichen die Arbeitsweise zum Herausfinden der Bezugswellenlänge und zum Stabilisieren der Sendeeigenschaften im ersten Ausführungsbeispiel.
Das optische Bezugssignal wird vom Ausgangswellenleiter #0 vom AWG 12 eingekoppelt und aufgenommen vom Photodetektor 16-0. Das Ausgangssignal vom Photodetektor 16-0 wird verstärkt vom Verstärker 17-0, und das verstärkte Signal Sb wird dem Phasenvergleichen 18-0 zugeführt. In diesem Falle nimmt die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 eine von drei Zuständen [1], [2] und [3] in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀ an, wie in den 8 und 9 gezeigt.
Im Zustand [3], in dem die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 auf der Seite kurzer Wellenlänge präsent ist in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀, sind die Frequenz und die Phase des aufgenommenen Signals Sb dieselben wie jene beim Bezugssignal Sa, das in (A) und (B) von 9 gezeigt ist. Im Zustand [1], in dem im Gegensatz dazu die Sendemittenwellenlänge auf der Seite der langen Wellenlänge präsent ist, obwohl die Frequenz des empfangenen Signals Sb dieselbe wie diejenige des Bezugssignals Sa ist, unterscheiden sich die Phasen der beiden Signale a und b um einen Betrag von n. Im Zustand [2], in dem die Bezugswellenlänge der Sendemittenwellenlänge gleicht, ist die Frequenz des empfangenen Signals Sb doppelt so hoch wie das Bezugssignal Sa. Das empfangene Signal Sb unterliegt kohärenter Feststellung im Phasenvergleicher 18-0 unter Verwendung des Bezugssignals Sa, gefolgt von der Beseitigung geringfügiger Vibrationskomponenten durch das Tiefpaßfilter 19-0, um eine Signalkomponente auszulesen, wodurch ein Fehlersignal Sc gemäß der relativen Wellenlängendifferenz zwischen der Wellenlänge λ₀ und der Sendemittenwellenlänge vom Ausgangswellenleiter #0 gewonnen wird. Das Fehlersignal Sc wird im Zustand [3] positiv, im Zustand [1] negativ und im Zustand [2] zu Null.
Das Fehlersignal Sc wird der Zeitintegration vom Integrator 20-0 unterzogen, um ein Steuersignal Sd zu bekommen, das dem AWG 12 durch die Temperatursteuerschaltung 21 und das Peltier-Element 22 zugeführt wird. Die Sendeeigenschaften vom AWG 12 können ebenfalls variieren durch die Temperatursteuerung mit dem Peltier-Element 22. Somit arbeitet Schleife zum Regulieren der relativen Wellenlängendifferenz auf Null, so daß die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 vom AWG 12 mit der Bezugswellenlänge λ₀ einrasten kann.
Da des weiteren die relative Genauigkeit zwischen den Sendemittenwellenlängen der Ausgangswellenleiter #0–#n vom AWG 12 sehr hoch ist, ermöglicht das Einrasten der Sendemittenwellenlänge vom Ausgangswellenleiter #0 die Stabilisierung der gesamten Sendeeigenschaften vom AWG 12.
Das Stabilisieren der Sendemittenwellenlängen der Ausgangswellenleiter #1–#n vom AWG 12 bei den Wellenlängen λ₁, λ₁, ..., λ_n vom WDM-Signal, das zu überwachen ist, ermöglicht es, Fehler der individuellen Wellenlängen vom WDM-Signal durch kohärentes Feststellen der optischen Ausgangssignale aus den jeweiligen Wellenleitern festzustellen. Die Intervalle zwischen benachbarten Wellenlängen vom WDM-Signal können gleich oder ungleich sein. Das AWG 12 handhabt jeden der Fälle.
10A und 10B veranschaulichen das Herausfinden der Wellenlänge vom WDM-Signal im ersten Ausführungsbeispiel.
Da die Sendeeigenschaften des AWG 12 mit der Bezugswellenlänge λ₀ verriegelt sind, entsprechen von der kohärenten Feststellung in den Phasenvergleichern 18-1–18-n festgestellte Fehlersignale den Wellenlängendifferenzen zwischen den jeweiligen Wellenlängen λ₁–λ_n vom WDM-Signal und den Sendemittenwellenlängen der Ausgangswellenleiter #1–#n.
Der Zustand [1] in 10B, in dem sich beispielsweise die Wellenlänge λ₁ auf die kurze Wellenlängenseite verschiebt, ist äquivalent dem Zustand [1] vom den 8 und 9, in denen sich die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 zur Seite langer Wellenlängen in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀ verschiebt. Der Zustand [3], in dem sich andererseits das optische Signal der Wellenlänge λ₁ zur langen Wellenlängenseite verschiebt, ist äquivalent dem Zustand [3] der 8 und 9, in denen sich die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 zur kurzen Wellenlängenseite in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀ verschiebt. Ein Fehlersignal, das den Fluktuationen der Wellenlänge proportional ist, kann folglich von der kohärenten Feststellung erreicht werden, die auf den Zustand [2] zentriert ist, entsprechend der Sendemittenwellenlänge λ₁ vom Ausgangswellenleiter #1. Fehlersignale, die jeweiligen Wellenlängendifferenzen vom WDM-Signal entsprechen, lassen sich digitalisieren oder rückkoppeln zu den Wellenlängensteuerschaltungen individueller optischer Quellen des WDM-Signals. Dies wird in mehr Einzelheiten anhand 32 beschrieben.
Die Simultanüberwachungsschaltung für Wellenlängen dieses Ausführungsbeispiels kann somit Wellenlängenfehler vom WDM-Signal herausfinden, das zu überwachen ist, mit hoher Genauigkeit unter Verwendung der hochgenauen Beziehungen zwischen den Sendemittenwellenlängen der Ausgangswellenleiter vom AWG 12 und durch Verriegeln eines der Sendemittenwellenlängen mit der Bezugswellenlänge λ₀.
Obwohl das optische Bezugssignal und das WDM-Signal Multiplexsignale sind, bevor sie in einen vorbestimmten Eingangswellenleiter vom AWG 12 in diesem Ausführungsbeispiel gegeben werden, können sie in unterschiedliche Eingangswellenleiter injiziert werden. Das ermöglicht einer der Wellenlängen vom WDM-Signal, auch als Bezugswellenlänge zu dienen. Da sich die Ausgangswellenleiter periodisch mit der Verschiebung des Eingangswellenleiters verschieben, wie später zu beschreiben ist, kann ein optisches Bezugssignal mit einer Wellenlänge, die einer der Wellenlängen vom WDM-Signal gleicht, verwendet werden zum Emittieren aus dem Ausgangswellenleiter #0 durch Injektion dieser in einen Eingangswellenleiter, das sich vom WDM-Signal unterscheidet. In der Wellenlängenzuordnung, wie sie beispielsweise in 5A gezeigt ist, soll ein optisches Bezugssignal mit einer Wellenlänge λ₁ oder λ_n in einen Eingangswellenleiter injiziert werden, der demjenigen des WDM-Signals benachbart ist. Somit kann das optische Bezugssignal eine beliebige Wellenlänge annehmen, einschließlich jener des WDM-Signals. Dies wird in mehr Einzelheiten später anhand der 29A und 29B beschrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
11 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Schaltung zur Simultanüberwachung mehrerer Wellenlängen nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Obwohl die Sendeeigenschaften des AWG 12 moduliert sind vom Bezugssignal Sa im ersten Ausführungsbeispiel, ist ein optisches Signal, das in das AWG 12 zu injizieren ist, frequenzmoduliert vom Bezugssignal Sa in diesem Ausführungsbeispiel.
In 11 ist ein Phasenmodulator oder Frequenzmodulator 24 zwischen dem optischen Koppler 11 und dem AWG 12 vorgesehen, um so das optische Bezugssignal R in der Phase oder in der Frequenz zu modulieren, und das WDM-Signal W durch Beliefern des Phasenmodulators oder des Frequenzmodulators 24 mit dem Bezugssignal Sa, das aus dem Oszillator 14 kommt. Der verbleibende Abschnitt und das Wellenlängenfehlerfeststellprinzip gleichen jenem des ersten Ausführungsbeispiels. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Sendeeigenschaft vom AWG 12 konstant gehalten, wohingegen das optische Bezugssignal R und das WDM-Signal W mit einer geringen Oszillation auf der Wellenlängenachse bereitgestellt sind, so daß die Variation in der Leistung des aufgenommenen Signals Sb durch die Kohärenzfeststellung als Reaktion auf die Oszillation festgestellt wird, wodurch die relative Wellenlängendifferenz in Hinsicht auf die Sendemittenwellenlängen festgestellt wird. Das Vorzeichen des Fehlersignals von diesem Ausführungsbeispiel hat folglich einen entgegengesetzten Sinn zu demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
12 und 13 veranschaulichen das Wellenlängenselektieren und die Stabilisierungsoperation des Sendeeigenschaften vom zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 nimmt einen von drei Zuständen [1],[2] und [3] in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀ an. Im Zustand [1], in dem die Sendemittenwellenlänge vom Ausgangswellenleiter #0 auf der langen Wellenlängenseite der Bezugswellenlänge λ₀ präsent ist, haben das empfangene Signal Sb und das Bezugssignal Sa dieselbe Frequenz und dieselbe Phase. Im Zustand [3], in dem die Sendemittenwellenlänge vom Ausgangswellenleiter #0 auf der kurzen Wellenlängenseite der Bezugswellenlänge λ₀ präsent ist, haben das empfangene Signal Sb und das Bezugssignal Sa dieselbe Frequenz und die entgegengesetzte Phase. Im Zustand [2], in dem Übereinstimmung untereinander besteht, ist das empfangene Signal Sb in der Frequenz doppelt so hoch wie das Bezugssignal Sa. Das empfangene Signal Sb unterliegt der Kohärenzfeststellung mit dem Phasenvergleicher 18-0 unter Verwendung des Bezugssignals A, und dann wird die Gleichstromkomponente vom Tiefpaßfilter 19-0 ausgelesen. Das Fehlersignal Sc wird somit gewonnen und zeigt die relative Wellenlängendifferenz zwischen der Bezugswellenlänge λ₀ und der Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 auf. Das Fehlersignal Sc ist positiv im Zustand [1], negativ im Zustand [3] und gleich Null im Zustand [2]. Das Fehlersignal Sc erfährt eine Zeitintegration im Integrator 20-0 und wird umgesetzt in ein Steuersignal Sd, das das Peltier-Element 22 steuert. Im Ergebnis arbeitet die Rückkoppelschleife zur Beibehaltung des relativen Wellenlängenfehlers bei Null, wodurch es möglich wird, die Sendemittenfrequenz vom Ausgangswellenleiter #0 vom AWG 12 mit der Bezugswellenlänge λ₀ zu verriegeln.
Das Wellenlängenselektieren vom WDM-Signal erfolgt in derselben Weise. Da insbesondere die Sendeeigenschaften vom AWG 12 stabilisiert sind unter Verwendung der Bezugswellenlänge λ₀, zeigen die Fehlersignale, festgestellt durch die Kohärenzfeststellung mit den Phasenvergleichern 18-1–18-n, die relativen Wellenlängendifferenzen zwischen den jeweiligen Wellenlängen λ₁–λ_n vom WDM-Signal beziehungsweise die Sendemittenwellenlängen der Ausgangswellenleiter #1–#n auf.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
14A ist ein Blockdiagramm, das ein drittes Ausführungsbeispiel der Schaltung zur Simultanüberwachung mehrerer Wellenlängen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 14A sind das optische Bezugssignal R (Wellenlänge λ₀) und das WDM-Signal W (Wellenlänge λ₁–λ_n) vom optischen Koppler 11 dem Multiplexverfahren unterzogen und dann in einen vorbestimmten Eingangswellenleiter des AWG 12 injiziert worden. Paare benachbarter Ausgangswellenleiter #0–#2n + 1 vom AWG 12 sind verbunden mit abgeglichenen Photodetektoren 25-0 beziehungsweise 25-i (i = 1 – n), wie in 15A gezeigt. Die Ausgangssignale der abgeglichenen Photodetektoren 25-0 und 25-i werden eingegeben in die Verstärker 17-0 und 17-i. Das Ausgangssignal vom Verstärker 17-0 wird dem Integrator 20-0 zugeführt, und der Ausgang vom Integrator 20-0 ist verbunden mit der Temperatursteuerschaltung 21, die das Peltier-Element 22 steuert, das die Temperatur vom AWG 12 regelt.
Anstelle der Verwendung einer Anzahl abgeglichener Photodetektoren kann eine Konfiguration verwendet werden, wie sie in 15B gezeigt ist. In dieser Anordnung sind die Ausgangswellenleiter #2–#2n + 1 in selektiver Weise verbunden mit einer Kombination des abgeglichenen Photodetektors 25-1 und des Verstärkers 17-1 durch optische Schalter 23-1 und 23-2.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet durch Ausführen des Wellenlängenselektierens vom WDM-Signal, während die Sendeeigenschaften vom AWG 12 durch Verriegeln der Übergangswellenlänge von den Sendeeigenschaftskurven der Ausgangswellenleiter #0 und #1 zur Bezugswellenlänge λ₀ stabilisiert werden. Wenn die Sendeeigenschaften vom AWG 12 solchermaßen stabilisiert sind, nimmt die Leistung des optischen Bezugssignals eine Gaußsche Verteilung über die Ausgangswellenleiter #0 und #1 an, wie in 16B gezeigt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, überlappt sich der Gaußsche Strahl mit den Ausgangswellenleitern #0 und #1, wie durch die schattierten Abschnitt deutlich. Wenn sich die Sendeeigenschaften folglich längs zur langen Wellenlängenseite oder zur kurzen Wellenlängenseite verschieben und solchermaßen die Leistung der Strahlen, die zu den Wellenleitern #0 und #1 gehören, unausgeglichen sind, wird die Differenz zwischen der Sendemittenwellenlänge und der Bezugswellenlänge λ₀ als Fehlersignal festgestellt.
17A und 17B sind Wellenformdiagramme, die das Wellenlängenselektieren vom optischen Bezugssignal und das Stabilisieren der Sendeeigenschaft im dritten Ausführungsbeispiel darstellen.
Die Sendeeigenschaft der Wellenleiter #0 und #1 nimmt einen der drei Zustände [1], [2] und [3] in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀ an. Im Zustand [1], in dem sich die Sendeeigenschaften zur langwelligen Seite in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀ verschiebt, wird die Lichtleistung, die zum Ausgangswellenleiter #0 gehört, stärker ansteigen, wohingegen im Zustand [3], in dem sich die Sendeeigenschaft verschiebt zur kurzwelligen Seite in Hinsicht auf die Bezugswellenlänge λ₀, die Lichtleistung, die zum Ausgangswellenleiter #1 gehört, stärker wächst. Im Zustand [2], in dem die Sendeeigenschaft übereinstimmt mit der Bezugswellenlänge λ₀, teilt sich die Lichtleistung zwischen den Ausgangswellenleitern #0 und #1 in gleicher Weise auf. Die Signale Sa0 und Sa1, die der abgeglichene Photodetektor 25-0 aufnimmt, verbunden mit den Ausgangswellenleitern #0 und #1, variieren gemäß den Zuständen [1], [2] und [3]. Da der abgeglichene Photodetektor 25-0 die Differenz zwischen den empfangenen Signalen Sa0 und Sa1 als Fehlersignal Sc abgibt, wird im Zustand [3] ein positive Spannung auftreten, eine negative Spannung im Zustand [1] und Null im Zustand [2]. Das Fehlersignal Sc erfährt eine Zeitintegration vom Integrator 20-0 und wird umgesetzt in das Steuersignal Sd, das das Peltier-Element 22 steuert. Im Ergebnis arbeitet die Rückkopplungsschleife zum Verriegeln der Sendeeigenschaft vom AWG 12 mit der Bezugswellenlänge λ₀.
Das Wellenlängenselektieren vom WDM-Signal erfolgt in gleicher Weise. Da insbesondere die Sendeeigenschaften vom AWG 12 stabilisiert sind auf die Bezugswellenlänge λ₀, zeigen die Fehlersignale aus den abgeglichenen Photodetektoren 25-1–25-n die relativen Wellenlängendifferenzen zwischen den jeweiligen Wellenlängen λ₁–λ_n vom WDM-Signal und die Sendeeigenschaften vom AWG 12 auf.
Anstelle der Kombination des abgeglichenen Photodetektors und des Verstärkers, der im hiesigen Ausführungsbeispiel verwendet wird, kann eine Kombination zweier Photodetektoren 16-1 und 16-2, die mit den beiden Ausgangswellenleitern und einem Differentialverstärker 26 verbunden sind, wie in 14B gezeigt, verwendet werden, um die aufgenommenen Signale zu handhaben, womit dieselbe Wirkung und dieselben Vorteile erzielt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Wellenlängenfehler festgestellt aus den Lichtleistungsdifferenzen zwischen den Ausgangssignalen der beiden benachbarten Ausgangswellenleiter vom AWG 12. Da jedoch der Abstand zwischen den benachbarten Ausgangswellenleitern nicht auf Null reduziert werden kann, wie in 16B gezeigt, wird die Lichtleistungskomponente im Raum zwischen den Ausgangswellenleitern nicht benutzt. Diese reduziert die für die Photodetektoren verfügbare Lichtleistung. Mit anderen Worten, die Sendeleistung der Übergangswellenlänge wird verringert. Dieses Problem wird durch folgende Konfiguration gelöst.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
18 ist ein Blockdiagramm, das das vierte Ausführungsbeispiel der Schaltung zur Simultanüberwachung mehrerer Wellenlängen nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 18 werden das optische Bezugssignal R (Wellenlänge λ₀) und das WDM-Signal W (Wellenlängen λ₁–λ_n) von einem 2 × 2-Optokoppler 27 dem Multiplexverfahren unterzogen, und das optische Multiplexsignal wird in zwei Eingangswellenleiter vom AWG 12 injiziert. Das optische Multiplexsignal, das in den ersten Wellenleiter injiziert wurde, führt zu optischen Signalen, die von den Ausgangswellenleitern #0 bis #n abgegeben werden, deren Wellenlängen λ₀ und λ₁–λ_n sind. Andererseits führt das optische Multiplexsignal, das in den zweiten Eingangswellenleiter injiziert wurde, zu optischen Signalen, die von den Ausgangswellenleitern #n + 1–#2n + 1 abgegeben werden, deren Wellenlängen λ₀ und λ₁–λ_n sind. Abgeglichene Photodetektoren 25-0 und 25-i sind jeweils verbunden mit zwei Ausgangswellenleitern, die derselben Wellenlänge wie in 19A zugewiesen sind. Die Ausgangssignale der abgeglichenen Photodetektoren 25-0 und 25-i werden eingegeben in die Verstärker 17-0 beziehungsweise 17-i. Das Ausgangssignal vom Verstärker 17-0 wird dem Integrator 20-0 zugeführt, und der Ausgang vom Integrator 20-0 ist verbunden mit der Temperatursteuerschaltung 21, die das Peltier-Element 22 steuert, das die Temperatur vom AWG 12 regelt.
Anstelle der Verwendung einer Anzahl abgeglichener Photodetektoren kann eine Konfiguration verwendet werden, wie sie in 19B gezeigt ist. In dieser Anordnung sind die Ausgangswellenleiter #1–#n und #n + 2–#2n + 1 in selektiver Weise verbunden mit einer Kombination des abgeglichenen Photodetektors 25-1 und dem Verstärker 17-1 über optische Schalter 23-1 und 23-2.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Ausgangswellenleitern #0–#n und der Ausgangswellenleiter #n + 1–#2n + 1 so eingestellt ist, daß die zugehörigen Ausgangswellenleiter jeweils der Hälfte der Lichtleistung einer jeden Wellenlänge zugewiesen sind, wie in 20 gezeigt. Beispielsweise ist die Auslegung so, daß der Ausgangswellenleiter #0 zur Hälfte mit dem optischen Bezugssignal (Wellenlänge λ₀) auf der kurzen Wellenlängenseite und der Ausgangswellenleiter #n + 1 mit der anderen Hälfte des optischen Bezugssignals (Wellenlänge λ₀) auf der langwelligen Seite verkettet ist. Das bedeutet, daß der Raum zwischen den Ausgangswellenleitern #n und #n + 1 auf 6Δλ gesetzt ist, wie in 20 gezeigt, so daß die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #0 zu λ₀ – Δλ wird, und die Sendemittenwellenlänge des Ausgangswellenleiters #n + 1 auf λ₀ + Δλ gesetzt, wobei Δλ ein Viertel des Abstands der benachbarten Wellenlängen vom WDM-Signal ist. In alternativer Weise kann der Ausgangswellenleiter #0 verkettet sein mit der Hälfte des optischen Bezugssignals auf der langwelligen Seite, und der Ausgangswellenleiter #n + 1 kann verkettet sein mit der anderen Hälfte des optischen Bezugssignals auf der kurzwelligen Seite. Die Wellenlängen vom WDM-Signal werden in derselben Weise gehandhabt. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist somit dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Ausgangswellenleitern #n und #n + 1 auf 6Δλ gesetzt ist, während alle anderen Abstände der Ausgangswellenleiter #0–#n und #n + 1–#2n + 1 auf 4Δλ gesetzt sind. Mit anderen Worten, obwohl der normale Abstand zwischen den Ausgangswellenleitern auf das Wellenlängenintervall 4Δλ vom WDM-Signal gesetzt ist, wird der Abstand zwischen der Ausgangswellenleitergruppe I (#0–#n) und der Ausgangswellenleitergruppe II (#n + 1–#2n + 1) länger als der normale Abstand 4Δλ um einen Betrag der Hälfte des Abstands 2Δλ eingerichtet, so daß das Intervall zwischen den beiden Ausgangswellenleitergruppen I und II das 1,5-Fache des normalen Abstands (6Δλ) wird.
Wenn mit derartigen Sendeeigenschaften der Betrag Δλ mit der Fluktuation der Temperatur ansteigt, reduziert sich die Verkettung mit dem Ausgangswellenleiter #0, wohingegen die Verkettung mit dem Ausgangswellenleiter #n + 1 ansteigt. Die Differenz zwischen den beiden wird im dritten Ausführungsbeispiel nachgewiesen, und das Peltier-Element 22 wird als Reaktion auf die Differenz gesteuert. Die Rückkoppelschleifenfunktionen zum Beibehalten der relativen Wellenlängendifferenz von Null und der Sendeeigenschaften vom AWG 12 werden somit auf die Bezugswellenlänge λ₀ stabilisiert.
Das Wellenlängenselektieren vom WDM-Signal erfolgt in derselben Weise. Da insbesondere die Sendeeigenschaften des AWG 12 stabilisiert sind auf die Bezugswellenlänge λ₀, zeigen die Fehlersignale aus den symmetrischen Photodetektoren 25-1–25-n die relativen Wellenlängendifferenzen zwischen den jeweiligen Wellenlängen λ₁–λ_n vom WDM-Signal sowie die Sendeeigenschaften des AWG 12 auf.
Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein optisches Multiplexsignal vom optischen Bezugssignal R und den WDM-Signalen W in die Eingangswellenleiter (a) und (b) injiziert, wie in 21A gezeigt, so daß eine Demultiplexwellengruppe I aus den Ausgangswellenleitern #0–#n erzeugt wird, und eine Demultiplexwellengruppe II wird erzeugt aus den Ausgangswellenleitern #n + 1–#2n + 1.
Jedoch ist das Ausführungsbeispiel keineswegs auf eine derartige Konfiguration beschränkt. Wie in 21B gezeigt, ist es beispielsweise möglich, die so auszulegen, daß das Lichtsignal 0-ter Ordnung (Beugungsordnung n) erzeugt wird aus den Ausgangswellenleitern #0–#n, und daß ein Lichtsignal erster Ordnung (Beugungsordnung n + 1) aus den Ausgangswellenleitern #n + 1–#2n + 1 erzeugt wird. In diesem Falle müssen die Ausgangsleistungen des Lichtsignals 0-ter Ordnung und diejenige des Lichtsignals erster Ordnung angepaßt werden vom Differentialverstärker 26 anstelle des symmetrischen Photodetektors vor dem Wellenlängenselektieren. Darüber hinaus ist es möglich, die Anzahl von Ausgangswellenleitergruppen zu erhöhen, so daß Lichtsignale höherer Ordnung, wie beispielsweise Licht zweiter Ordnung (Beugungsordnung n + 2), zusätzlich zu den Lichtsignalen 0-ter und erster Ordnung zu erzeugen. In diesem Falle werden die Abstände zwischen den Ausgangswellenleitergruppen jeweiliger Ordnungen eingestellt auf das 1,5-Fache des normalen Abstands (das heißt auf 6Δλ) vom WDM-Signal.
Obwohl das Herausfinden der Wellenlänge vom WDM-Signal in den obigen Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, kann das Herausfinden der optischen Frequenz ebenfalls erzielt werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
22 und 23 sind Blockdiagramme, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der Schaltung zur Simultanüberwachung mehrerer Wellenlängen nach der vorliegenden Erfindung zeigen. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom dritten Ausführungsbeispiel, das in 14A gezeigt ist, dadurch, daß das vorliegende Ausführungsbeispiel Verhältnisse zwischen den Ausgangssignalen der beiden benachbarten Ausgangsports besser als die Differenzen zwischen den Ausgangssignalen des dritten Ausführungsbeispiels gewinnt. Um dies im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu erreichen, werden die Ausgangssignale des Paares von Photodetektoren 16-ia und 16-ib geliefert an den ersten und zweiten Anschluß jeweiliger logarithmischer Verstärkern 40-i. Jeder der logarithmischen Verstärker 40-i setzt die beiden Eingangssignale um in logarithmische Werte, gefolgt durch Erzeugen einer Differenz zwischen diesen beiden, wodurch das Verhältnis der Ausgangssignale des Paares benachbarter Ausgangsports als Wellenlängenfehlersignal abgegeben wird.
Das AWG 12 vom vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein 16 × 16-AWG, und der Wellenlängenabstand zwischen den Sendemittenwellenlängen benachbarter Kanäle beträgt 1 nm. Folglich ist der FSR (Freier Spektralbereich) 16 nm. Die Ausgangsports sind acht zentralen Eingangsports vom AWG 12 zugeordnet. Die Sendemittenwellenlängen der jeweiligen Kanäle vom AWG 12 variieren gemäß der Position eines Eingangsports vom Multiplexlicht des WDM-Signals und des optischen Bezugssignals.
24A ist ein Graph, der die Sendeeigenschaften vom AWG 12 veranschaulicht, wenn die Multiplexwelle vom WDM-Signal und vom optischen Bezugssignal in den Eingangsport #1 injiziert wird, wie in 22 gezeigt. In 24A stellt die Abszisse Wellenlängen dar, und die Ordinate stellt die Transmittanz dar. Wie sich aus diesem Graphen ergibt, verschiebt sich die Sendemittenwellenlänge jeweiliger Kanäle um 1 nm hin zur Seite längerer Wellenlängen, da die Ausgangsportszahl um Eins inkrementiert wird. Die Ausgangsports #1 und #2 sind insbesondere verbunden mit dem ersten und zweiten Eingangsanschluß der Seite kürzester Wellenlänge vom logarithmischen Verstärker 40-1 (Ausgang #G) durch ein Paar Photodetektoren 16-1a und 16-1b. Gleichermaßen sind die Ausgangsports #3 und #4 mit dem ersten und zweiten Eingangsanschluß des logarithmischen Verstärkers 40-2 (Ausgang #F) durch ein Paar Photodetektoren 16-2a und 16-2b verbunden. Gleiche Verbindungen wiederholen sich, so daß die Ausgangsports #13 und #14 mit dem ersten und mit dem zweiten Eingangsanschluß einer Seite längster Wellenlänge vom logarithmischen Verstärker 40-7 verbunden sind (Ausgang #A) durch ein Paar Photodetektoren 16-7a und 16-7b. Darüber hinaus sind die Ausgangsports #15 und #16 für das optische Bezugssignal vorgesehen, und sind verbunden mit dem ersten und zweiten Eingangsanschluß eines logarithmischen Verstärkers 40-0 (Ausgang #H) durch ein Paar Photodetektoren 16-0a und 16-0b.
Andererseits ist 24B ein Graph, der die Sendeeigenschaften des AWG 12 aufzeigt, wenn die Multiplexwelle vom WDM-Signal und vom optischen Bezugssignal in den Eingangsport #7 injiziert wird, wie in 23 gezeigt. In 24B verschieben sich die Sendemittenwellenlängen jeweiliger Kanäle um 1 nm hin zur Seite längerer Wellenlänge, wenn die Ausgangsportzahl um Eins inkrementiert wird. Wenn darüber hinaus der Eingangsport von #1 auf #7 geändert wird, verschiebt sich die Sendemittenwellenlänge vom Ausgangsport #1 um 6 nm hin zur Seite längerer Wellenlänge, was zu 1555 nm von vorher 1549 nm führt. Die Ausgabeports sind somit in der in 23 gezeigten Weise verbunden. Die Ausgangsports #1 und #2 sind insbesondere mit dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluß eines logarithmischen Verstärkers 40-4 verbunden (Ausgang #D), und die Ausgangsports #3 und #4 sind mit dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluß eines logarithmischen Verstärkers 40-5 (Ausgang #C) verbunden. Gleiche Verbindungen werden wiederholt, bis die Ausgangsports #15 und #16 mit dem ersten und zweiten Eingangsanschluß eines logarithmischen Verstärkers 40-3 (Ausgang #E) verbunden sind. Darüber hinaus sind die Ausgangsports #9 und #10 mit dem ersten und zweiten Eingangsanschluß des logarithmischen Verstärkers 40-0 (Ausgang #H) für das optische Bezugssignal verbunden.
Wie in den 24A und 24B gezeigt, haben Eingangs- und Ausgangseigenschaften vom AWG 12 eine periodische Zuordnung. Das Ausgangssignal aus dem ersten Port #15 in 24A hat Sendemittenwellenlängen bei 1.547 nm und 1.563 nm, die voneinander um einen Betrag FSR (in diesem Falle 16 nm) getrennt sind. Dieselbe Wirkung wird bei der Übergangswellenlänge erzielt, die an der Kreuzung der beiden benachbarten Sendemittenwellenlängeneigenschaftskurven festgelegt ist.
25 veranschaulicht dies. 25(A)–(H) zeigen die Nulldurchgangspunkte der Ausgangssignale #A–#H der logarithmischen Verstärker 40-7 bis 40-0. Wie aus dieser Figur klar ersichtlich ist, verschieben sich die Nulldurchgangspunkte in einem 2-nm-Intervall. Dies liegt daran, daß jeder logarithmische Verstärker mit allen beiden Ausgangsports verbunden ist.
Da mit einem derartigen Aufbau das Fehlersignal als Verhältnis zweier optischer Ausgangssignale gewonnen wird, kann mit hoher Genauigkeit eine stabile Wellenlängenunterscheidung erzielt werden anstelle von Fluktuationen sowohl in Leistung als auch in eingegebenen optischen Signalen.
26A und 26B sind Graphen, die vergleichend die Fälle veranschaulichen, wenn die Differenz zwischen den Ausgangssignalen aus den beiden Ausgangsports herangezogen werden (26A) und wenn das Verhältnis zwischen den beiden Ausgangssignalen herangezogen wird (26B). Die Abszissen von den Graphen stellen normierte Verstimmung von Übergangswellen dar, und die Ordinaten zeigen die Differenzen und Verhältnisse, die normiert sind auf die Eingangsleistung. Wie in diesen Figuren gezeigt, ist das Verhältnisausgangssignal unabhängig von der Eingangsleistung, was zu einer konstanten Charakteristik führt, obwohl die Ausgangssignale abhängig von der Eingangslichtleistung P₀ und P₀/2 variieren.
Der Meßbereich vom WDM-Signal ist festgelegt als Bereich, in dem das Ausgangssignal eines jeden logarithmischen Verstärkers eingerichtet ist zum Erzeugen des Verhältnisses der beiden optischen Ausgangssignale. Wie in 26B gezeigt, wird das Ausgangssignal eines jeden logarithmischen Verstärkers zu Null bei der Nullübergangswellenlänge, und erhöht sich, wenn sich die Wellenlänge von diesem Punkt entfernt, und der Meßbereich ist beschränkt auf etwa 0,5 nm über die Kreuzungswellenlängen. Mit anderen Worten, der Meßbereich entspricht den linearen Abschnitten um die Übergangswellenlängen, wie 1547–1548 nm in 24(H).
Die Wellenlänge vom optischen Bezugssignal kann auf eine gewünschten Wert im Ausgangsbereich vom logarithmischen Verstärker 40-0 (Ausgang #H) eingestellt werden. Genauer gesagt, das Addieren zum Wellenlängenfehlersignal vom Offset entsprechend der Differenz zwischen dem eingestellten Wert und der Übergangswellenlänge und der Bezugswellenlänge, dessen Offset abgegeben wird von der Offsetschaltung 216, die in 6 gezeigt ist, ermöglicht die Verwendung einer Bezugswellenlänge, die sich von der eingestellten Übergangswellenlänge unterscheidet.
Die Übergangswellenlänge vom AWG 12 wird hier auf 1547,5 nm eingestellt, wohingegen die Bezugswellenlänge aus der optischen Laserdiodenquelle 10 gleich 1547,485 ist. Die Differenz von 0,015 nm (1,8 GHz im Ausdruck der Frequenz) zwischen den beiden kann eingestellt werden auf den Ausgangsspannungsoffset des logarithmischen Verstärkers, so daß ein stabiles Steuern der Sendemittenwellenlänge erreicht wird.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
27 ist ein Blockdiagramm, das ein sechstes Ausführungsbeispiel der Schaltung zur Simultanüberwachung mehrerer Wellenlängen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom fünften Ausführungsbeispiel, das in den 22 und 23 gezeigt ist, darin, daß das WDM-Signal W und das optische Bezugssignal R beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in unterschiedliche Eingangsports injiziert werden. Das heißt, das WDM-Signal W wird eingegeben in den Eingangsport #5, wohingegen das optische Bezugssignal R in den Eingangsport #7 eingegeben wird.
Die Sendemittenwellenlängen des WDM-Signals, eingegeben in den Eingangsport #5, verschieben sich um 2 nm hin zur Seite kürzerer Wellenlänge gegenüber jenen von 23, wobei die Eingabe in den Eingangsport #7 erfolgt. Die jeweiligen Übergangswellenlängen verschieben sich folglich auch um 2 nm. Das Ausgangssignal #A vom logarithmischen Verstärker 40-7 verschiebt sich beispielsweise auf 1559,5 nm, wenn das Eingangsport #5 ist, von der Übergangswellenlänge 1561,5, wenn der Eingangsport #7 ist.
Mit dieser Anordnung ist die Wellenlängenüberwachung möglich, selbst wenn eine der Wellenlängen vom WDM-Signal W dieselbe wie diejenige vom optischen Bezugspotential R ist. Dies liegt daran, daß die beiden optischen Signale von unterschiedlichen Ausgangsports abgegeben werden, obwohl ihre Wellenlängen sich gleichen.
28, 29, 30A und 30B sind Diagramme, die dies veranschaulichen. Im Falle, bei dem Multiplexlicht vom WDM-Signal und dem optischen Bezugssignal R in den Eingangsport #0 von 28 eingegeben wird, besteht die Wellenlängenzuordnung, wie sie in 29 gezeigt ist, unter der Einschränkung, daß die Anzahl von Ausgangsports doppelt so groß ist wie die Zahl der eingegebenen Wellenlänge, das heißt eins (für das optische Bezugssignal) + Zahl der Multiplexwellenlängen vom WDM-Signal. Zulässige Wellenlängen Ref(i) des optischen Bezugssignals sind somit beschränkt auf die Wellenlängen, die außerhalb des Wellenlängenbereichs des WDM-Signals liegen, und ganzzahlige Vielfache vom FSR.
Wenn das WDM-Signal W und das optische Bezugssignal R andererseits in verschiedene Eingangsports injiziert werden, wie in 28 gezeigt, kann das optische Bezugssignal in den Bereichen, die durch offene Quadrate in 30B dargestellt sind, gegen das in 30A gezeigte WDM-Signal antreten. Die schattierten Quadrate in 30B zeigen die Bezugswellenlängen auf, denen es möglich ist, wenn das WDM-Signal und die optischen Bezugssignale in denselben Eingangsport eingegeben werden. Die Änderung des Eingangsports vom optischen Bezugssignal R ermöglicht somit, eine gewünschte Wellenlänge als Bezugswellenlänge zu verwenden.
Obwohl logarithmische Verstärker verwendet werden zum Erzielen der Verhältnisse zwischen den Ausgangssignalen des AWG 12 im ersten und sechsten Ausführungsbeispiel, sind die logarithmischen Verstärker nicht von Bedeutung. Wie beispielsweise in 31 gezeigt, können A/D-Umsetzer 41-0a–41-07b verwendet werden, ein DSP (digitaler Signalprozessor) 43 und D/A-Umsetzer 45-0–45-7 anstelle der logarithmischen Verstärker, was zur selben Wirkung mit denselben Vorteilen führt. In diesem Falle sind die Eingangsanschlüsse der A/D-Umsetzer 41-0a–41-7b verbunden mit den Ausgangsanschlüssen der jeweiligen Photodetektoren 16-0a–16-7b.
Die D/A-Umsetzer 45-0–45-7 können fortgelassen werden, wobei in diesem Fällen Wellenlängenfehlersignale in der Form digitaler Signale abgegeben werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 7
32 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt ist auf eine Wellenlängensteuerung für Laserdioden eines Senders.
In dieser Figur werden optische Signale mit Wellenlängen von λ₁–λ₇ aus Laserdioden 51–57 von einem Multiplexer 91 zur Bildung eines WDM-Signals dem Multiplexverfahren unterzogen, welches an einen optischen Koppler 92 geliefert wird. Der optische Koppler trennt einen Teil des WDM-Signals und liefert dessen Teile zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen an eine Schaltung 93 und gibt den Rest davon ab. Die Schaltung 93 zur Überwachung gibt Differenzen λ₁–λ₀₁, ..., λ₁–λ₀₇ zwischen den Wellenlängen λ₀₁, ..., λ₀₇ und jeweilige optische Wellenlängensignale vom WDM-Signal ab. Die Differenzen werden zu den Injektionsstromsteuerschaltungen 61–67 der Laserdioden 51–57 negativ rückgekoppelt, so daß die Differenzen zu null werden. Im Ergebnis wird die Schwingungswellenlänge der Laserdioden beim Einstellwert λ₀₁, ..., λ₀₇ stabilisiert.
Die Injektionsstromsteuerschaltungen können ersetzt werden durch Temperatursteuerschaltungen, um die Rückkopplungssteuerung zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung ist in Hinsicht auf verschiedene Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden, und es ist beim Vorstehenden für den Fachmann nun klar, daß Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne von der Erfindung in ihren weiteren Gesichtspunkten abzuweichen, und folglich ist es beabsichtigt, daß die anliegenden Patentansprüche derartige Änderungen und Abwandlungen abdecken, sofern sie unter die Lehre der Erfindung fallen.

Claims

Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen, zum Steuern von Mittensendewellenlängen einer Vielzahl von Kanälen auf der Grundlage eines Bezugslichtsignals (R, λ₀) vorbestimmter Wellenlänge und zum gleichzeitigen Überwachen von Wellenlängenfehlern individueller Lichtsignale Sk, (λ₁–λ_n) eines WDM-Signals, Wellenlängenmultiplexsignals (W), erzielt durch Wellenlängenmultiplexen von Kanälen, mit: einem AWG, gegliedertem Wellenleitergitter (12), mit wenigstens einer ersten Kanalausgabe bei wenigstens einem Teil des Bezuglichtsignals (λ₀) beim Eingeben des Bezugslichtsignals und des WDM-Signals und mit wenigstens einem zweiten Kanal, der wenigstens einen Teil des Lichtsignals Sk für jedes der Lichtsignale Sk abgibt; einem ersten Photodetektormittel (16-0) zum Feststellen des Bezugslichtsignals (λ₀) aus dem ersten Kanal; einem zweiten Photodetektormittel (16-i) zum Feststellen des Lichtsignals Sk (λ_i-λ₁) aus dem zweiten Kanal; einem Steuermittel (14, 17-0, 18-0, 19-0, 20-0, 21-0) zum Stabilisieren der Mittensendewellenlänge vom ersten Kanal auf der Grundlage des Ausgangssignals vom ersten Photodetektormittel; und mit einem Wellenlängenfehlerfeststellmittel (14, 17-i, 18-1, 19-i) zum Erzeugen eines Fehlersignals, das einen Wellenlängenfehler des Lichtsignals Sk auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom zweiten Photodetektormittel aufzeigt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel ausgestattet ist mit: einem Modulationsmittel zum Ausführen einer Modulation, so daß der erste Kanal ein moduliertes Bezugslichtsignal abgibt; einem ersten Kohärenzdetektor zum kohärenten Feststellen des Ausgangssignals vom ersten Photodetektormittel; und mit einem ersten Detektor zum Feststellen eines Wellenlängenfehlers einer Wellenlänge des Bezugslichtsignals auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom ersten Kohärenzdetektor, wobei die Mittensendewellenlänge des ersten Kanals auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom ersten Detektor stabilisiert ist.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das AWG über zwei erste Kanäle verfügt, die dem Bezugslichtsignal zugeordnet sind, und zwei zweite Kanäle, die einem jeden Lichtsignal Sa des der Lichtsignale Sk zugeordnet sind, und daß die Überwachungsschaltung des weiteren ausgestattet ist mit: einem ersten Vergleichsmittel, das die Stärken der beiden Ausgangssignale vergleicht, die aus den ersten Kanälen kommen; und einem zweiten Vergleichsmittel, das die Stärken der Lichtausgangssignale vergleicht, die die zweiten Kanäle erzeugen; und daß das Steuermittel die Mittensendewellenlängen der ersten Kanäle auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom ersten Vergleichsmittel stabilisiert und daß das Wellenlängenfehlerfeststellmittel einen Wellenlängenfehler vom Lichtsignal Sk auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom zweiten Vergleichsmittel feststellt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel über eine Offsetschaltung verfügt, die ein Offsetsignal erzeugt, das eine Differenz zwischen der Wellenlänge des Bezugslichtsignals und der Mittensendewellenlänge vom mit dem Bezugslichtsignal zusammenarbeitenden ersten Kanal aufzeigt, und wobei das Steuermittel das Offsetsignal einer Differenz zwischen einer Wellenlänge des Bezugslichtsignals und einer aktuellen Mittensendewellenlänge vom ersten Kanal hinzufügt, um ein Summenergebnis zu erzielen, und daß die Steuerung so erfolgt, daß die Mittensendewellenlänge des ersten Kanals mit einer vorbestimmten Mittensendewellenlänge auf der Grundlage des Summenergebnisses übereinstimmt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel über eine Offsetschaltung verfügt, die ein Offsetsignal erzeugt, das eine Differenz zwischen der Wellenlänge des Bezugslichtsignals und der dem Bezugslichtsignal zugehörigen Mittensendewellenlänge des ersten Kanals aufzeigt, und wobei das Steuermittel das Offsetsignal einer Differenz zwischen einer Wellenlänge des Bezugslichtsignals und einer aktuellen Mittensendewellenlänge des ersten Kanals hinzufügt, um ein Summenergebnis zu erzielen, und die Steuerung so erfolgt, daß die Mittensendewellenlänge des ersten Kanals mit einer vorbestimmten Mittensendewellenlänge auf der Grundlage des Summenergebnisses übereinstimmt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel über eine Offsetschaltung verfügt, die ein Offsetsignal erzeugt, das eine Differenz zwischen der Wellenlänge des Bezugslichtsignals und der dem Bezugslichtsignal zugehörigen Mittensendewellenlänge des ersten Kanals aufzeigt, und wobei das Steuermittel das Offsetsignal einer Differenz zwischen einer Wellenlänge des Bezuglichtsignals und einer aktuellen Mittensendewellenlänge des ersten Kanals hinzufügt, um ein Summenergebnis zu erhalten, und die Steuerung erfolgt so, daß die Mittensendewellenlänge des ersten Kanals mit einer vorbestimmten Mittensendewellenlänge auf der Grundlage des Summenergebnisses übereinstimmt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationsmittel gleichzeitig jeweilige Kanäle des AWG moduliert.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenlängenfehlerfeststellmittel ausgestattet ist mit: einem zweiten Kohärenzdetektor zur kohärenten Feststellung eines Ausgangssignals vom zweiten Photodetektormittel; und mit einem zweiten Detektor zum Feststellen eines Wellenlängenfehlers des Lichtsignals Sk vom WDM-Signal auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom zweiten Kohärenzdetektor.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Eingabemittel zur gleichzeitigen Injektion des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in einen der Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Eingabemittel zum separaten Injizieren des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in unterschiedliche Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationsmittel das WDM-Signal und das Bezugslichtsignal moduliert und ein moduliertes Signal in wenigstens einen der Kanäle des AWG injiziert.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenlängenfehlerfeststellmittel ausgestattet ist mit: einem zweiten Kohärenzdetektor zum kohärenten Feststellen eines Ausgangssignals vom zweiten Photodetektormittel; und einem zweiten Detektor zum Feststellen eines Wellenlängenfehlers vom Lichtsignal Sk des WDM-Signals auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom zweiten Kohärenzdetektor.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Eingabemittel zum gleichzeitigen Injizieren des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in einen der Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Eingabemittel zum separaten Injizieren des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in unterschiedliche Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Eingabemittel zum gleichzeitigen Injizieren des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in einen der Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Eingabemittel zum separaten Injizieren des WDM-Signals und des Bezugslichtsignals in unterschiedliche Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Eingabemittel zum Aufspalten eines Multiplexsignals vom WDM-Signal und dem Bezugslichtsignal und zum Injizieren des aufgespalteten Multiplexsignals in unterschiedliche Kanäle des AWG.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Kanäle und daß die beiden zweiten Kanäle einander benachbart sind.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kanäle um einen Betrag gemäß einem FSR (freiem Spektralbereich) und daß die zweiten Kanäle voneinander um den Betrag gemäß dem FSR beabstandet sind.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker und daß das zweite Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen A/D-Übersetzer und über einen Digitalsignalprozessor und daß das zweite Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und über einen Digitalsignalprozessor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor und daß das zweite Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker und daß das zweite Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und über einen Digitalsignalprozessor und daß das zweite Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und über einen Digitalsignalprozessor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor und daß das zweite Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Kanäle und daß beiden zweiten Kanäle einander benachbart sind.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle um einen Betrag entsprechend einem FSR (freiem Spektralbereich) und die beiden zweiten Kanäle um den Betrag gemäß dem FSR voneinander beabstandet sind.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker und daß das zweite Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über eine A/D-Umsetzer und einen Digitalsignalprozessor und daß das zweite Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und einen Digitalsignalprozessor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker und daß das zweite Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und einen Digitalsignalprozessor und das zweite Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und einen Digitalsignalprozessor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor und das zweite Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Kanäle und die beiden zweiten Kanäle einander benachbart sind.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle voneinander um einen Betrag entsprechend einem FSR (freiem Spektralbereich) und daß die beiden zweiten Kanäle voneinander um den Betrag gemäß dem FSR beabstandet sind.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker daß das zweite Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und über einen Digitalsignalprozessor und daß das zweite Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und einen Digitalsignalprozessor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor und das zweite Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker und das zweite Vergleichsmittel über einen logarithmischen Verstärker verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und einen Digitalsignalprozessor und das zweite Vergleichsmittel über einen A/D-Umsetzer und einen Digitalsignalprozessor verfügt.
Schaltung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Wellenlängen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor und das zweite Vergleichsmittel über einen Differentialphotodetektor verfügt.