DE69901419T2

DE69901419T2 - Optischer Verstärkungsentzerrer

Info

Publication number: DE69901419T2
Application number: DE69901419T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Paul King
Original assignee: Nortel Networks Corp
Current assignee: Nortel Networks Corp
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: US6321000B1; CA2282939A1; EP1009078A1; EP1009078B1; DE69901419D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Entzerrung von optischen Signalen in einem optischen Kommunikationssystem und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf die Entzerrung von optischen Wellenlängenmultiplex-Signalen.

Hintergrund der Erfindung

Die Steuerung optischer Leistungspegel in optischen Kommunikationssystemen ist kritisch, um ein optimales Betriebsverhalten zu erzielen, weil der Leistungspegel ausreichend sein sollte, damit ein Signal-/Rauschverhältnis erreicht wird, das eine annehmbare Bit-Fehlerrate ergibt, jedoch ohne daß der Leistungspegel einen Pegel übersteigt, bei dem begrenzende Faktoren, wie zum Beispiel der Einsatz von nicht- linearen Effekten, zu einer Beeinträchtigung des Signals führen. Bei einer Wellenlängenmultiplex-(WDM)-Übertragung ist es wünschenswert, jeden der Leistungspegel der einzelnen Wellenlängenkomponenten im wesentlichen auf dem gleichen Pegel zu halten.
Der Erfinder hat in dem US-Patent 5513029 ein Verfahren zur Überwachung der Komponenten-Leistungspegel in einer WDM-Übertragung offenbart, bei dem orthogonale niederfrequente Schwankungssignale und die Steuerung der Komponenten-Signalleistung verwendet werden, um ein optimales Betriebsverhalten aufrechtzuerhalten.
Es ist weiterhin aus der GB 2314714 A bekannt, daß eine Ungleichheit der Komponenten-Signalleistungen bei einer WDM-Übertragung mit großer Wahrscheinlichkeit in einer optischen Verstärkerstufe auftritt, wie sie zur Verstärkung der Signalleistung an Stufen in über einer lange Strecke erfolgenden Übertragung verwendet wird, wobei optische Verstärker, wie zum Beispiel Verstärker mit mit Erbium dotierten Fasern verwendet werden. Derartige Verstärker haben eine ungleichförmige Verstärkungscharakteristik als Funktion der Wellenlänge, die in Abhängigkeit von der Verstärkung des Verstärkers veränderlich ist, wobei diese Änderung der Verstärkungscharakteristik als Folge der Verstärkung üblicherweise als dynamische Verstärkungsänderung bezeichnet wird.
Es besteht daher eine Notwendigkeit, eine optische Filterung zu schaffen, die adaptiv ist, und die in Verbindung mit optischen Verstärkern verwendet werden kann, oder auch sonst, zur Aufrechterhaltung eines bevorzugten Spektralprofils eines optischen Signals.
Es ist aus der Veröffentlichung von Huang et al., IEEE Photonics Technical Letters, September 1996, Seiten 1243-1245, bekannt, ein akusto-optisches abstimmbares Filter zur dynamischen Entzerrung der Kanalleistungen bereitzustellen. Ein Nachteil eines derartigen Verfahrens besteht darin, daß die Filter an einer Polarisations-Abhängigkeit und einem starken Kanalübersprechen leiden.
Es ist weiterhin aus der Veröffentlichung von Gobel et al., IEEE Photonics Technology Letters, März 1996, Seiten 446 bis 448, bekannt, einen WDM-Leistungspegel- Kompensator zu schaffen, bei dem demultiplexierte Kanäle einer Leistungssteuerung in jeweiligen mit Erbium dotierten Wellenleitern unterworfen werden. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine erhebliche Verzerrung des modulierten optischen Signals auftritt.
Es ist weiterhin aus der Veröffentlichung von Madsen et al., IEEE Journal of Lightwave Technology, März 1996, Seiten 437 bis 447, bekannt, feste (nicht-adaptive) Filter unter Verwendung einer Folge von verketteten Mach-Zehnder-Interferometern in einer planaren Wellenleiterstruktur zu schaffen. Derartige Strukturen erfordern Längen, die nur schwierig auf eine einzige planare Wellenleiterstruktur passen und die von Natur aus einen hohen Einfügungsverlust aufweisen.
Parallele Strukturen auf planaren Wellenleitern sind aus der Veröffentlichung von Dragone, IEEE Photon Technology Letters, September 1991, Seiten 812 bis 815, bekannt, die eine nicht-adaptive Filterung mit einem Ausgang bei einer einzigen Wellenlänge ergeben.
In einer gleichzeitig anhängigen US Anmeldung 081997,752 von S. Day ist weiterhin offenbart, ein variables optisches Dämpfungsglied mit Hilfe einer örtlichen Erwärmung eines Wellenleiters zu schaffen.
Die Veröffentlichung von Yamada et al., Electron Letters 1995, 31, Seiten 360 bis 361, offenbart einen Multiplexer unter Verwendung der planaren Wellenleiter-Technologie, bei der eine Wellenleitergruppe mit Heizstreifen für jeden Wellenleiter versehen ist, um Phasenfehler zu kompensieren, die während der Herstellung auftreten. Nach einer derartigen Kompensation werden Lichtkomponenten, die durch die Wellenleitergruppen hindurchgeleitet werden, um jeweilige Beträge verzögert, die sich durch eine konstante Phasendifferenz zwischen benachbarten Wellenleitern unterscheiden, so daß eine Rekombination in einem Sternkoppler am Ausgang der Wellenleiter hinsichtlich der Wellenlänge dispersiv ist, um eine Trennung der WDM-Kanäle zu schaffen, wobei diese Anordnung daher als eine Gruppen-Wellenleiter-Gitter bezeichnet wird.
Die anhängige Anmeldung US-A-09/158684 des Anmelders offenbart einen optischen Entzerrer für ein optisches Wellenlängenmultiplex-Signal in einem optischen Kommunikationssystem, das eine Gruppe von parallelen Wellenleitern unter Verwendung einer Technologie mit planaren Wellenleitern verwendet. Wellenleiter mit einem Bereich von unterschiedlichen Längen weisen eine Übertragung auf, die jeweils in der Amplitude und/oder Phase entsprechend Parametern gesteuert wird, die aus einer Fourier-Transformation einer Eingangsfrequenz-Charakteristik berechnet werden. Der Entzerrer weist eine Anwendung in optischen Systemen auf, die Leitungsverstärker aufweisen, deren Lichtleitfaserverstärker zu einer ungleichförmigen Verstärkungscharakteristik führen, wobei der Entzerrer eine Korrektur dieser ungleichförmigen Verstärkungscharakteristik ermöglicht.
Dieser Entzerrer verwendet eine Parallelfilterungstechnik, bei der eine komplexe Filterungsfunktion über ein mehrere Zweige aufweisendes Interferometer geschaffen wird. Ankommendes Licht wird in einen optischen 1 : M Teiler gelenkt und auf einer Anzahl von parallelen Wellenleitern mit unterschiedlichen optischen Pfadlängen aufgeteilt und nachfolgend in einem M : 1 -Kombinierer erneut kombiniert. Die Vielzahl der unterschiedlichen Pfadlängen kann so betrachtet werden, als ob eine Gruppe von periodischen parallelen Filterfunktionen erzeugt wird. In diesem Gerät führen mehr Wellenleiter dazu, daß eine feinere Spektraleinzelheit synthetisiert wird und sich eine bessere Abflachung der Spektren ergibt. Die relativen optischen Phasen jedes Pfades können so eingestellt werden, um die Phase und Amplitude der periodischen Filterungsfunktionen zu steuern, so daß komplexe Filterformen synthetisiert werden können.
1 : M-Teiler und -Kombinierer sind jedoch bei größeren Werten von M zunehmend schwieriger in integrierter Wellenleiter-Technologie aufzubauen. Dies beeinträchtigt die Ausbeute und die Kosten des Herstellungsverfahrens für derartige Bauteile erheblich. Weiterhin steigt der mittlere Einfügungsverlust des Bauteils mit der Anzahl von Wellenleitern an, weil Leistung notwendigerweise an dem 1 : M-Kombinierer verloren geht; weiterhin ist der Verlust in einem einzigen Bauteil konzentriert, was eine größere Auswirkung auf das SNR (Signal-/Rauschverhältnis) des optischen Systems hat, als verteilte Verluste.
Weiterhin müssen die relativen Phasen aller der periodischen Funktionen gesteuert werden, selbst in Fällen, bei denen eine verringerte Spektraleinzelheit erforderlich ist - das heißt es ist nicht möglich, nur die Hälfte des Bauteils zu verwenden. Daher stellen die Kompliziertheit, die Skalierbarkeit und lokalisierte Verluste und ihre Auswirkung auf das SNR erhebliche Probleme bei diesem Bauteil.
Die EP-0,794,599 A2 beschreibt einen Verstärkungsentzerrer, der eine Vielzahl von Fabry-Perot-Etalon-Filtern zur Entzerrung der Verstärkung eines optischen Verstärkers einschließt, wobei die Filter Transparenz-Charakteristiken haben, die durch periodische Schwingungsformen mit unterschiedlichen Perioden dargestellt sind.
Die Zusammenfassung der JP-A-06276154 beschreibt eine optische Verstärkungsentzerrungsschaltung, die erste und zweite Mach-Zehnder-Filter zur Verwendung bei der Schaffung einer gewünschten Übertragungscharakteristik mit unterschiedlichen Perioden der Transmissivität in einem optischen Verstärker darstellt.
Die Veröffentlichung Optios letters, US, Optical Society of America, Washington (15-02- 1996), 21(4), Seiten 302-304, berichtet über die Realisierung eines Drei-Pfad-Mach- Zehnder-Interferometers, wobei eine vergrößerte Phasenabhängigkeit im Vergleich zu Zwei-Pfad-Interferometern beobachtet wird.
Es bleibt ein Bedarf an der Schaffung eines verbesserten optischen Entzerrers, insbesondere zur Verwendung im Zusammenhang mit der Korrektur einer ungleichförmigen Verstärkungscharakteristik in optischen Verstärkungsstufen eines Kommunikationssystems.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine leicht skalierbare optische Entzerrung zu schaffen, um zumindest teilweise die Wirkungen eines Abfalls der Verstärkungscharakteristik in optischen Verstärkern zu kompensieren.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen adaptiven optischen Entzerrer unter Verwendung einer planaren Wellenleiter-Technologie zu schaffen, ohne daß sich die Herstellungsprobleme bekannter Bauteile ergeben.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein optischer Spektralprofil-Entzerrer geschaffen, der eine Vielzahl von seriell verketteten Filterelementen umfaßt, deren Phase und Modulationstiefe einzelnen abgestimmt werden kann, wobei die Filterelemente abstimmbar sind, um eine gewünschte optische Entzerrungsfunktion zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement ein Drei-Arm-Interferometer ist.
Vorzugsweise werden die Filterelemente unter Verwendung einer integrierten Wellenleiter-Technologie hergestellt.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur optischen Spektralprofil-Entzerrung eines optischen Signals zur Verwendung in einem optischen Kommunikationssystem geschaffen, das die folgenden Schritte umfaßt:
Filtern des optischen Signals, das von einem optischen Element in dem optischen Kommunikationssystem durch eine Vielzahl von seriell verketteten, eine variable Modulationstiefe und eine variable Phase aufweisenden periodischen Filterelementen übertragen wird, und Abstimmen der Filterelemente zur Erzeugung einer gewünschten optischen Entzerrungsfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement ein Drei-Arm-Interferometer ist.
Vorzugsweise sind die einzelnen Filterelemente an entfernten Stellen innerhalb eines Bauteils verteilt, dessen optisches Ausgangssignal zu entzerren ist.
Vorzugsweise können einzelne Filterelemente dem Entzerrer hinzugefügt werden, um die Gleichförmigkeit der Verstärkung zu verbessern, die von dem Entzerrer erzeugt wird.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein optischer Verstärker geschaffen, der ein Verstärkungselement und einen optischen Entzerrer einschließt, der eine Vielzahl von seriell verketteten, eine variable Phase und eine variable Modulationstiefe aufweisenden periodischen Filtern umfaßt, die jeweils abstimmbar sind, um die optische Entzerrung eines optischen Signals zu optimieren, das von dem Verstärkungselement übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement ein Drei-Arm-Interferometer ist.
Vorzugsweise sind einzelne Filterelemente an entfernten Stellen innerhalb des Verstärkers verteilt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Kommunikationssystem geschaffen, das einen optischen Entzerrer einschließt, der eine Vielzahl von seriell verketteten, eine variable Phase und variable Modulationstiefe aufweisenden periodischen Filtern aufweist, die jeweils einzeln abgestimmt werden können, um die optische Entzerrung eines optischen Signals zu optimieren, das von einem optischen Element in dem optischen Kommunikationssystem übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement ein Drei-Arm-Interferometer ist. Vorzugsweise sind einzelne Filterelemente an entfernten Stellen innerhalb des Bauteils verteilt, dessen optisches Ausgangssignal zu entzerren ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr lediglich in Form eines Beispiels beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Wirkung eines Zwei-Arm-Mach- Zehnder-Interferometers;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines optischen Entzerrers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A ist eine graphische Darstellung eines drei Elemente aufweisenden optischen Entzerrers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B ist eine graphische Darstellung des Ausgangs eines vier Elemente aufweisenden optischen Entzerrers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3C ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Spitzentiefe und dem Abflachungsverlust in einem optischen Entzerrer gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines optischen Verstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines optischen Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Wirkung eines einfachen Zwei-Arm-Mach-Zehnder-Interferometers ist in Fig. 1 gezeigt, in der ein Teiler 1 das ankommende Signal in erste und zweite Teile aufteilt, wobei der erste Teil durch ein Verzögerungselement 2 hindurchgeleitet wird, das durch einen Längenabschnitt eines Wellenleiters L gebildet ist, während der übrige Teil durch ein zweites Verzögerungselement 3 hindurchgeleitet wird, das durch einen Wellenleiter mit einer Länge L + dL dargestellt ist, und die Ausgänge von den Verzögerungselementen 2 und 3 werden zusätzlich in einem Kombinierer 4 kombiniert. Der kombinierte Ausgang ist in Frequenzraum moduliert, wie dies graphisch in Fig. 1a dargestellt ist, wobei die Modulation sinusförmig mit einer Periode ist, die umgekehrt proportional zu dL ist.
Es sei bemerkt, daß der Pfadlängenunterschied eines Mach-Zehnder-Interferometers die Periodizität des Filters bestimmt. Wenn man die Pfadlängendifferenz ändert, so ändert man tatsächlich die Periodizität (oder den freien Spektralbereich) des Filters. Weil jedoch nur ein kleiner Abschnitt des Spektrums beobachtet wird (ungefähr 1530 bis ungefähr 1570 nm) so erscheinen die sehr kleinen Änderungen der Periodizität als große Änderungen der Mitten-Wellenlänge des Filters. Um daher die Mitten- Wellenlänge des Filters abzustimmen, wird tatsächlich die Periode sehr geringfügig geändert und es wurde glücklicherweise von den Anmeldern festgestellt, daß die Wirkung sehr klein ist.
Das Drei-Arm-Interferometer hat den zusätzlichen Vorteil einer abstimmbaren Modulationstiefe, wie dies nunmehr erläutert wird. Eine vereinfachte Darstellung des Ausgangssignals (OF) des Drei-Arm-Interferometers kann durch die nachfolgende Gleichung erzeugt werden, worin B die Amplitude eines Signals in jedem der äußeren Arme des Interferometers (wenn diese gleich sind) und A die Amplitude des Signals in dem inneren Arm des Interferometers ist. A4% ist die Phasendifferenz zwischen dem ersten äußeren Arm und dem inneren Arm des Interferometers und A42 ist die Phasendifferenz zwischen dem zweiten äußeren Arm und dem inneren Arm des Interferometers.
Die ersten beiden Ausdrücke in der Gleichung ergeben einen kontinuierlichen Ausdruck und einen Ausdruck, der mit der Modulationstiefe des Interferometers verbunden ist. Der dritte Ausdruck, der sich auf die mittlere Phase in den äußeren Armen des Interferometers bezieht, gibt die Wellenlängenposition des periodischen Ausdrucks "kL" an. Der letzte Ausdruck, der sich auf die Phasendifferenz zwischen den Signalen in den äußeren Armen des Interferometers bezieht, gibt die Tiefe der periodischen Funktion an. Somit ergibt das Drei-Arm-Interferometer eine Filterungsfunktion, die sowohl hinsichtlich der Amplitude als auch der Wellenlänge abstimmbar ist, indem die Einstellung der Phase der Signale in zwei oder mehr Armen des Interterometers gesteuert wird.
Fig. 2 zeigt einen optischen Entzerrer 20 gemäß der vorliegenden Erfindung, der drei in Serie miteinander verkettete Filterelemente 22 in Form von Drei-Arm-Interferometern umfaßt. Die Phase und die Modulationstiefe der Filterelemente 22 kann einzeln abgestimmt werden, wobei die Filterelemente abstimmbar sind, um eine gewünschte optische Entzerrungsfunktion zu erzeugen.
Die Filterelemente werden unter Verwendung einer integrierten Wärmeleiter- Technologie hergestellt, beispielsweise einer Silica-auf-Silizium-Technologie, wie dies in der anhängigen US-Patentanmeldung 08/997,752 von S. Day beschrieben ist, was eine für hohe Volumen und niedrige Kosten geeignete Herstellungstechnologie ist. Wellenleiter und Koppler werden unter Verwendung einer geeigneten Dotierung der Bereiche des Substrats gebildet, um den örtlichen Brechungsindex zu ändern und damit optische Wellenleiter und Wellenleiterkomponenten, wie zum Beispiel Koppler, zu bilden. Phaseneinstelleinrichtungen können für einzelne Abschnitte des Wellenleiters durch die Verwendung von örtlich angeordneten Heizelementen gebildet werden.
Fig. 3A zeigt das Ausgangssignal eines Entzerrers 20 mit drei Filterelementen 22. Typischerweise ermöglicht die Verwendung von drei Filterelementen eine Steuerung der Welligkeit in einem Spektrum auf ±0,9 dB über das übliche 33 nm-Fenster in einem Verstärker mit einer mit Erbium dotierten Lichtleitfaser (EDFA) mit einer internen Verstärkung von 50 dB. Das in Fig. 3A gezeigte Beispiel zeigt eine Welligkeit von 1,74 dB.
Fig. 3B zeigt das Ausgangssignal eines Entzerrers 20 mit vier Filterelementen 22. Normalerweise kann die Hinzufügung eines vierten Filterelements 22 die Welligkeit auf einem Spektrum auf ±0,4 nm über das gleiche Band verringern. In dem in Fig. 3B gezeigten Beispiel liegt die Welligkeit in der Größenordnung von 0,72 dB.
Fig. 3C zeigt die Beziehung zwischen der Spitzen-Filtertiefe und des Abflachungsverlustes in einem Drei-Arm-Interferometer. Diese Figur zeigt, daß mit einem Interterometer gemäß der vorliegenden Erfindung eine Spitzen-Filtertiefe von 8 dB ausreicht, um bis zu 50 dB an interner Verstärkung in einem EDFA abzuflachen.
Im Betrieb in einem optischen Kommunikationssystem entzerrt der Entzerrer 20 ein optisches Signal durch Filtern des optischen Signals, das durch ein optisches Element, wie zum Beispiel ein verstärkendes Element 24, in dem optischen Kommunikationssystem über eine Vielzahl von seriell miteinander verketteten, eine variable Modulationstiefe und eine variable Phase aufweisenden, periodischen Filterelementen 22 hindurch übertragen wird. Die Elemente 22 werden abgestimmt, um eine gewünschte optische Entzerrungsfunktion zu erzeugen.
Das Drei-Arm-Interferometer wird dadurch abgestimmt, daß die optische Phase in zwei oder mehreren der Arme eingestellt wird, vorzugsweise unter Verwendung von Heizelementen (wie es von S. Day in der anhängigen US-Anmeldung 08/997,752 beschrieben ist, um eine variable optische Dämpfungseinrichtung mit Hilfe einer örtlichen Erwärmung eines Wellenleiters zu schaffen). Die drei wichtigen Charakteristiken sind die Wellenlängenperiodizität, die Tiefe (die Differenz zwischen der Dämpfung an einer Spitze und einer Senke der Filtercharakteristik) und die Wellenlängenposition.
Die Periodizität wird in der Herstellungsstufe durch die optische Pfaddifferenz zwischen den mittleren und äußeren Pfaden eingestellt; eine kürzere Pfadlängendifferenz ergibt ein Filter mit einer längeren Periodizität, und umgekehrt. Die Perioden werden so gewählt, daß sie angenähert an die periodischen Komponenten des zu filternden Spektrums angepaßt sind, beispielsweise betrugen für ein EDFA- Verstärkungsspektrum gemäß Fig. 3B die Perioden der vier gezeigten Filter angenähert 48 nm, 24 nm, 12 nm und 6 nm. Für unterschiedliche Anwendungen sind andere Sätze von Filterperioden geeigneter, und in manchen Fällen ergeben Filtersätze mit nicht-harmonischen Perioden bessere Ergebnisse.
Die Tiefe der Filtercharakteristik wird durch die Differenzphase zwischen den zwei äußeren Pfaden gesteuert.
Die Wellenlängenposition der Filtercharakteristik wird durch die mittlere Phasendifferenz zwischen dem mittleren Pfad und den äußeren Pfaden gesteuert. Beispielsweise kann bei einer Konstruktion eines Drei-Arm-Interferometers mit zwei örtlichen Heizeinrichtungen, einer an einem der äußeren Wellenleiter und einer auf dem mittleren Wellenleiter, die Filtertiefe dadurch abgestimmt werden, daß der Heizstrom gesteuert wird, der der Heizeinrichtung des äußeren Pfades zugeführt wird, und die Wellenlängenposition der Filtercharakteristik kann dadurch abgestimmt werden, daß der Heizeinrichtungsstrom gesteuert wird, der der Heizeinrichtung in dem zentralen Pfad zugeführt wird.
Die erforderlichen Einstellungen für die Tiefe und die Wellenlängenposition jedes Filterelements können aus einer Analyse des zu filternden optischen Spektrums und dem gewünschten Ausgangsspektrum bestimmt werden. Die Differenz zwischen tatsächlichen Eingangs- und den gewünschten Ausgangs-Spektren ergibt die erforderliche zusammengesetzte Filterform. Beispielsweise offenbart das US-Patent 5513029 ein Verfahren zur Überwachung von Komponenten-Leistungspegeln in einer WDM-Übertragung unter Verwendung von orthogonalen, eine niedrige Frequenz aufweisenden Schwankungssignalen, was auch dazu verwendet werden kann, die Verstärkung oder die Leistungsspektren eines WDM-Systems zu überwachen. Die Tiefen und die Wellenlängenpositionen für jedes der periodischen Filter können dann mit Hilfe einer Anzahl von Verfahren bestimmt werden, beispielsweise durch eine Fourier-Analyse der gewünschten Filterform oder durch eine rechnerische Korrelation der erforderlichen zusammengesetzten Filteriorm mit der bekannten Periode jedes Filters, um die Tiefe und die Wellenlängenposition für jedes Element abzuleiten.
Alternativ kann eine einfachere "Versuch-und-Fehler"-Lösung verwendet werden, die den Fehler zwischen dem tatsächlichen gefilterten Spektrum und dem gewünschten Spektrum dadurch zu einem Minimum macht, daß die Tiefen und Wellenlängenpositionen des Filters aufeinanderfolgend schrittweise verändert werden.
Alternativ sind für eine bestimmte Verstärkerkonstruktion die Änderung der Verstärkungscharakteristik und die Verstärkungsspektren gut definierte, vorhersagbare Größen, so daß eine "Blinderkennungs"-Lösung, die nur den optischen Gewinn des Verstärkers überwacht, verwendet werden kann, um das Verstärkungsspektrum und daher die Tiefe und die Wellenlängenposition der einzelnen Filterkomponenten vorherzusagen.
Einzelne Filterelemente können dem Entzerrer hinzugefügt werden, um die Verstärkungseinebnung zu verbessern, die von dem Entzerrer erzeugt wird.
Fig. 4 zeigt schematisch einen optischen Verstärker 26 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Verstärker 26 schließt zwei verstärkende Elemente 24 und einen optischen Entzerrer ein. Der Entzerrer umfaßt drei verkettete, periodische Filterelemente 22, wie sie weiter oben beschrieben wurden. Die Filterelemente 22 sind über den gesamten Verstärker 34 verteilt, um die Verluste zu verringern, wie dies weiter oben beschrieben wurde.
Fig. 5 zeigt ein optisches Kommunikationssystem 28, das einen optischen Entzerrer 20 einschließt, wie dies weiter oben erläutert wurde. Das System 28 schließt weiterhin einen Multiplexer 30 und einen Demultiplexer 32 ein. Der Multiplexer 36 und der Demultiplexer 38 sind so angeordnet, daß sie eine WDM-Kommunikation ermöglichen. Diese Elemente 36, 38 sind durch Lichtleitfasern 34 über den optischen Entzerrer 20 verbunden.
Die vorstehende Beschreibung wurde auf eine spezielle Ausführungsform der Erfindung beschränkt. Es ist für den Fachmann jedoch ersichtlich, daß Abänderungen und Modifikationen an der Erfindung durchgeführt werden können, ohne den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er beansprucht ist.

Claims

1. Optischer Spektralprofilentzerrer (20) mit einer Vielzahl von seriell verketteten Filterelementen (22), deren Phase und Modulationstiefe einzeln abgestimmt werden kann, wobei die Filterelemente abstimmbar sind, um eine gewünschte optische Entzerrungsfunktion zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (22) ein Drei-Arm-Interferometer ist.

2. Optischer Entzerrer nach Anspruch 1, bei dem die Filterelemente (22) integrierte Wellenleiter umfassen.

3. Verfahren zur optischen Spektralprofilentzerrung eines optischen Signals, zur Verwendung in einem optischen Kommunikationssystem (28), mit den folgenden Schritten:

Filtern des optischen Signals, das von einem optischen Element in dem optischen Kommunikationssystem (28) übertragen wird, durch eine Vielzahl von seriell verketteten, eine variable Modulationstiefe und eine variable Phase aufweisenden periodischen Filterelementen (22) und Abstimmen der Filterelemente zur Erzeugung einer gewünschten optischen Entzerrungsfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (22) ein Drei-Arm-Interferometer ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die einzelnen Filterelemente (22) über das gesamte Gerät verteilt sind, dessen optisches Ausgangssignal zu entzerren ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem einzelne Filterelemente (22) hinzugefügt werden, um die Gleichförmigkeit der erzeugten Verstärkung zu verbessern.

6. Optischer Verstärker (26), der ein Verstärkerelement (24) und einen optischen Entzerrer (20) nach Anspruch 1 einschließt, wobei der Entzerrer zur Optimierung der optischen Entzerrung eines optischen Signals angeordnet ist, das von dem verstärkenden Element übertragen wird.

7. Optischer Verstärker nach Anspruch 6, bei dem die einzelnen Filterelemente (22) über den gesamten Verstärker (26) verteilt sind.

8. Optisches Kommunikationssystem (28), das einen optischen Entzerrer (20) gemäß Anspruch 1 einschließt, wobei der Entzerrer so angeordnet ist, daß er die optische Entzerrung eines optischen Signals optimiert, das von einem optischen Element in dem Kommunikationssystem übertragen wird.

9. Kommunikationssystem nach Anspruch 8, bei dem die einzelnen Filterelemente über das Gerät hinweg verteilt sind, dessen optischer Ausgang zu entzerren ist.