DE69901650T2

DE69901650T2 - Optischer Mehrfachkoppler mit Linse

Info

Publication number: DE69901650T2
Application number: DE69901650T
Authority: DE
Inventors: Yihao Cheng; Vincent Delisle; Gary S. Duck; Neil Teitelbaum
Original assignee: JDS Fitel Inc
Current assignee: JDS Fitel Inc
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2003-02-06
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JPH11326688A; DE69901650D1; CA2267017A1; EP0947865A1; EP0947865B1; US6044187A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Technologie von optischen Kopplern und bezieht sich insbesondere auf einen optischen Mehrfachkoppler mit einer Linsenanordnung und vorzugsweise mit einer Gradientenindexlinse.

Hintergrund der Erfindung

Bei der Faseroptiktechnologie werden anstelle von elektrischen Signalen Lichtsignale benutzt, um Informationen von einem Out zu einem anderen zu übertragen. Anstelle von Metalldrähten führen lichtdurchlässige optische Fasern die zu übertragende Information beinhaltende Lichtsignale.
Eine in der Faseroptiktechnologie wünschenswerte Komponente ist ein kostengünstiger leistungsfähiger Koppler, mit dem in einer optischen Faser geführte Lichtsignale auf mehrere optische Fasern unterteilt oder aufgeteilt werden können. Umgekehrt können in einigen Teilern/Kopplern in mehr als einer optischen Faser geführte Lichtsignale mit einem derartigen Koppler in eine einzige optische Faser zusammengeführt werden. Dies ist im Bereich der herkömmlichen elektrischen Technik eine unproblematische Angelegenheit. Drähte können miteinander verbunden werden, um eine Vielzahl von Verzweigungen mit Armen zu bilden. In einem Draht laufende elektrische Signale breiten sich in natürlicher Weise in allen mit dem Draht verbundenen Armen aus, und die umgekehrte Situation trifft ebenfalls zu.
In der Faseroptiktechnologie ist das Aufteilen und Zusammenführen von Lichtsignalen komplexer. Die Verbindungen müssen sehr sorgfältig ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Lichtsignale mit einem minimalen Verlust an Intensität in die Faserarme aufgeteilt werden. Es wurden bereits verschiedene Ausgestaltungen von optischen Kopplern zumindest gedanklich entwickelt.
Bisher wurden integrierte optische Wellenleiter, verschweißte faseroptische Sternkoppler, plattenartige Wellenleiter, aktive Koppler (entweder als Kombinierer oder Teiler wirkend), auf der Grundlage von optischer Hologramm- oder Fouriertransformationstechniken arbeitende faseroptische Teiler und unter Verwendung von GRIN-Linsen arbeitende faseroptische Teiler untersucht. Allerdings weisen diese Entwicklungen in ihren Betriebscharakteristika wie beispielsweise dem Verlustverhalten, der Verlustvariabilität, dem Frequenzverhalten, der Phasenstabilität und der Erweiterbarkeit des Teilungsverhältnisses und auch auf der Kostenseite wie bei der Herstellung des Teilers oder der Verbindung mit dem übrigen Teil des faseroptischen Netzwerkes gewisse Einschränkungen auf.
Koppler sind von allen in den meisten optischen Kommunikationssystemen vorhandenen passiven diskreten optischen Komponenten die mit am häufigsten verwendeten. Allerdings wurden bis zur Gegenwart einzelne diskrete Koppler eingesetzt. Daher besteht das Bedürfnis nach einer einzigen Vorrichtung, die die Funktion von Mehrfachkoppelvorrichtungen in einem einzigen Koppelelement bereitstellt.
Das im Namen von Jing-Jong Pan angemeldete, auf E-Tek Dynamics, Inc. übertragene US-Patent 5,371,816 schlägt einen optischen 1:N-Koppler vor, bei dem N eine beliebige Zahl wie beispielsweise 16 oder mehr sein kann. Auch wenn es den Anschein hat, dass diese Erfindung die ihr zugeschriebene Funktion erfüllt, ist sie eher rudimentär und in ihrer Funktionalität eingeschränkt, da sie lediglich gestattet, ein sich in einer Eingangsfaser ausbreitendes Signal auf mehrere Ausgangsfasern aufzuteilen, oder umgekehrt gestattet, in einer Anzahl von Schnittstellen geführte Signale in eine einzige optische Faser zusammenzuführen.
Bei bestimmten Anwendungen werden Teiler, Koppler und Multiplexer oder Demultiplexer miteinander kombiniert, um optische Vorrichtungen mit einer gewünschten Funktionalität ausbilden. Mit zunehmender Anzahl von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen nimmt jedoch die Komplexität, die Größe und die Kosten von derartigen kombinierten Vorrichtungen proportional zu. Weiterhin wird eine derartige optische Schaltung im Hinblick auf die Wartung oder Reparatur mit zunehmender Anzahl der Anschlüsse unhandlich.
Beispielsweise kann eine Anordnung mit einem Teiler, Kombinierer/Multiplexer, die dazu ausgelegt ist, die Funktion des Aufteilens eines optischen Signals mit einer ersten Wellenlänge λ1 in 16 Untersignale mit der Wellenlänge λ1 und des Zusammenführens jedes dieser Untersignale in eine zweite Wellenlänge λ2 führende Wellenleiter auszuführen, unter Verwendung einer Anzahl von 1 · 2-Teiler und 16 Wellenlängenmultiplexfiltern zum Zusammenführen jedes der 16 Untersignale der Wellenlänge λ1 mit den die zweite Wellenlänge λ2 aufweisenden 16 Signalen ausgeführt werden. Es versteht sich, dass bei einer derartigen, nunmehr kommerziell verfügbaren Vorrichtung die sich aus jeder Kopplung, beispielsweise bei jeder Teiler- und Filterverbindung, ergebenden Verluste erheblich und kumulativ sind. Weiterhin sind die Kosten zum Bereitstellen einer Vorrichtung, die eine Anzahl von 1 · 2-Teiler und 16 WDM-Koppler aufweist, ganz erheblich. Auch die Größe einer derartigen Vorrichtung ist nicht vernachlässigbar und die Aussichten auf einfache Wartung und Reparatur sind nicht gut.
Daher wäre es vorteilhaft, eine mit geringen Verlusten behaftete, effizient arbeitende und kompakt ausgestaltete Vorrichtung zur Verfügung zu haben, die Funktionen wie wellenlängenabhängiges oder -unabhängiges Aufteilen, und/oder Koppeln oder Aufteilen und/oder Koppeln in einer wellenlängenabhängigen Art und Weise zur Verfügung zu haben. Weiterhin wäre es vorteilhaft, eine Vorrichtung zur Verfügung zu haben, die einen erheblichen Teil des nutzbaren endseitigen Oberflächenbereichs einer Kollimationslinse wie beispielsweise einer GRIN-Linse nutzen würde, um das Aufteilen von optischen Signalen durchzuführen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Einschränkungen zahlreicher aus dem Stand der Technik bekannter Vorrichtungen zu überwinden und zu versuchen, die in diesem Zusammenhang oben beschriebene gewünschte Funktionalität bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung von linearen matrixartigen Feldern, sogenannten "Arrays", von optischen Fasern zu schaffen, die in einfacher Weise mit einer Linse gekoppelt sind und die in einfacher Weise zum Durchführen einer optischen Ausrichtung von Paaren von Wellenleitern durch Bewegen eines Paare von Wellenleitern aufweisenden, die linearen Arrays aufnehmenden Blocks eingerichtet sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Koppler bekannten Typs mit einer ersten Linse und mit einer mit der ersten Linse in optischer Ausrichtung befindlichen zweiten Linse und mit einem optischen Element, das zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse angeordnet und zum Erhalt einer gewünschten optischen Funktion eingerichtet ist, und mit Mitteln zum Bereitstellen eines ersten Feldes von Schnittstellen an dem ersten Ende der ersten Linse und eines weiteren Feldes von Schnittstellen an dem zweiten Ende der zweiten Linse, wobei die Schnittstellen des weiteren Feldes mit wenigstens einigen der Schnittstellen des ersten Feldes optisch ausgerichtet sind. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 722 101 von Seiko Giken Co. Ltd. beschrieben. Es zeigt in Fig. 1 und 2 kreisförmige Felder von vier Schnittstellen an den äußeren Enden der beiden Linsen, wobei jede Schnittstelle von der optischen Achse der Linse gleich beabstandet ist. Allerdings wird nur ein einziger kreisförmige Bereich des Endes jeder Linse benutzt.
Bezugnahmen auf "Mittel zum Bereitstellen eines Feldes ("array") von Schnittstellen ("ports")" und dergleichen sind so zu verstehen, dass beispielsweise als Felder von optischen Fasern ausgebildete Wellenleiter vorhanden sind, die so in Bezug auf eine Linse angeordnet sind, dass Licht an bestimmte Stellen an einem Ende der Linsen gerichtet wird. Weitere Patentdokumente zum Stand der Technik, insbesondere
Japanisches Patentdokument Nr. 01178903 der Hoya Corp.,
Französisches Patentdokument Nr. 2,551,886 von SOPE- LEM SA und
US-Patent Nr. 4,229,488 von Tomlinson 111 zeigen Anordnungen zum Halten von linearen Feldern von optischen Fasern in verschiedenen Vorrichtungen. Allerdings zeigen die japanische Veröffentlichung und das US-Patent keine Koppler. Die französische Veröffentlichung zeigt verschiedene lineare Felder von Fasern. Allerdings bezieht sich diese Veröffentlichung auf Standardlinsen und zeigt keine Felder von Schnittstellen an dem Ende einer Linse, insbesondere nach Art von GRIN-Linsen, die in optischen Faservorrichtungen verwendet werden.

Darlegung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine optische Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer ersten Linse und mit einer mit der ersten Linse in optischer Ausrichtung befindlichen zweiten Linse und mit einem optischen Element, das zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse angeordnet und zum Erhalt einer gewünschten optischen Funktion eingerichtet ist, und mit Mitteln zum Bereitstellen eines ersten Feldes von Schnittstellen an dem ersten Ende der ersten Linse und eines weiteren Feldes von Schnittstellen an dem zweiten Ende der zweiten Linse ausgestattet, wobei die Schnittstellen des weiteren Feldes mit wenigstens einigen der Schnittstellen des ersten Feldes optisch ausgerichtet sind. Die Vorrichtung ist durch ein erste und zweite, im wesentlichen lineare Reihen von jeweils wenigstens vier Schnittstellen aufweisendes erstes Feld, wobei eine jede der Schnittstellen der ersten linearen Reihe schneidende Linie parallel zu einer jede der Schnittstellen der zweiten Reihe schneidende Linie ist, und wobei beide Linien von der optischen Achse der ersten Linse beabstandet sind. Der Begriff "schneidend" beinhaltet eine einen beliebigen Teil einer Schnittstelle einschließlich des Umfangs schneidende Linie.
Vorzugsweise sind die Schnittstellen der ersten Reihe über die erste Linse mit den Schnittstellen der zweiten Reihe optisch ausgerichtet, und die ersten und zweiten Linsen sind zylindrische GRIN-Linsen mit einer gemeinsamen Achse.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind bei einer optischen Vorrichtung der oben genannten Art die Mittel zum Übertragen von Licht zu und von den Feldern lineare Anordnungen von wenigstens vier Wellenleitern in einem Wellenleiterblock, und das erste Feld umfasst erste und zweite, im wesentlichen lineare Reihen mit jeweils wenigstens vier Schnittstellen, wobei jede Schnittstelle mit einem der Wellenleiter ausgerichtet ist, so dass eine jede der Schnittstellen der ersten linearen Reihe schneidende Linie parallel zu einer jede der Schnittstellen der zweiten linearen Reihe schneidende zweiten Linie ist und wobei beide Linien von der optischen Achse der ersten Linse beabstandet sind.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Linsen zylindrische GRIN-Linsen. Weiterhin sind vorzugsweise die ersten und zweiten linearen Reihen auf gegenüberliegenden Seiten der optischen Achse (OA) der ersten GRIN-Linse gleich beabstandet, und zwar so, dass ein als das Zentrum eines Parallelogramms definierter Punkt, das die beiden linearen Reihen als zwei seiner gegenüberliegenden Seiten aufweist, mit der optischen Achse der ersten GRIN-Linse zusammenfällt.
Vorteilhafterweise schafft die vorliegende Erfindung unter Verwendung sehr weniger Komponenten unter Ausnutzen des Vorteils von derzeit verfügbaren optischen Faserarrays und symmetrischen Eigenschaften der optischen Linsen, und dabei insbesondere von GRIN-Linsen, eine komplexe Funktionalität. Weiterhin gestattet die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise die Kombination von voluminösen optischen Komponenten wie GRIN-Linsen und optischen Fasern mit monolithischer Wellenleitertechnologie in einer neuartigen und unerwarteten Art und Weise, wobei ein Feld von innerhalb eines monolithischen Wellenleiterchips angeordneten Wellenleitern optisch mit einem oder mehreren linearen Feldern von Wellenleitern wie beispielsweise optischen Fasern über eine Linsen verwendende Technik gekoppelt werden kann, die einen Bereich der Linse verwendet, der bislang noch nicht auf diese Art und Weise verwendet worden ist. Als ein Ergebnis dieser Integration von Technologien wird die Anzahl von Komponenten gegenüber den vor Umsetzung ähnlicher Funktionalität erforderlichen erheblich verringert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, bei denen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines optischen Kopplers gemäß dem Stand der Technik ist, der an einer Seite einer GRIN-(GRadientenINdex-)Linse eine Eingangsschnittstelle und an einer Außenseite der GRIN- Linse eine Anzahl von Ausgangsschnittstellen aufweist,
Fig. 2a eine Draufsicht auf einen optischen Koppler/Teiler gemäß dem Stand der Technik darstellt,
Fig. 2b eine Rückansicht des optischen Kopplers/Teilers gemäß dem Stand der Technik wie in Fig. 2a gezeigt entlang der Linie 2b-2b darstellt,
Fig. 3 eine Rückansicht eines mit mehreren Schnittstellen ausgestatteten optischen Kopplers/Teilers gemäß dem Stand der Technik ist, der ähnlich zu dem in Fig. 2a und 2b dargestellt ist und eine größere Anzahl von Schnittstellen aufweist,
Fig. 4 eine Rückansicht einer Ausführung eines optischen Kopplers gemäß der Erfindung mit einer GRIN-Linse und zwei parallelen linearen Feldern von Schnittstellen ist,
Fig. 5 eine detaillierte Darstellung einer Ausführung einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem zwischen einem Paar von Linsen angeordneten WDM-Filter ist,
Fig. 5a eine Rückansicht einer der in Fig. 5 gezeigten Linsen ist, die entlang der Linie 5a-5a betrachtet zwei lineare Felder von Schnittstellen aufweist,
Fig. 5b eine Rückansicht einer weiteren der in Fig. 5 gezeigten Linsen ist, die entlang der Linie 5b-5b betrachtet ein einziges lineares Feld von Schnittstellen aufweist,
Fig. 6 einen optischen Koppler gemäß dem Stand der Technik zum Koppeln eines einzigen optischen Signals mit einer ersten Wellenlänge mit 16 weiteren optischen Signalen mit einer zweiten Wellenlänge zeigt,
Fig. 7 eine detaillierte schematische Darstellung eines Teilernetzwerks der Schaltung nach Fig. 6 gemäß dem Stand der Technik ist,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines mit einer GRIN-Linsenanordnung ausgebildeten optischen Filters gemäß dem Stand der Technik ist,
Fig. 9a eine Draufsicht auf einen optischen Koppler gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Funktionalität des in Fig. 6 dargestellten Kopplers gemäß dem Stand der Technik ist,
Fig. 9b eine Seitenansicht des in Fig. 9a gezeigten optischen Kopplers ist,
Fig. 10 eine Darstellung von zwei optischen Faserlineararrays mit in einem Block gehaltenen Wellenleitern ist,
Fig. 11 eine Rückansicht des in Fig. 10 gezeigten Blocks ist,
Fig. 12 eine Darstellung des Fokussierens von Licht in einer Endfläche entlang eines Bogens benachbart zu einem herkömmlichen, mit einer üblichen GRIN- Linsenanordnung ausgebildeten Filter ist,
Fig. 13 ein zu dem in Fig. 10 gezeigten ähnlicher Block mit für eine optimale Kopplung mit einer Linsenendfläche polierten Endfläche ist,
Fig. 14 eine Rückansicht eines Blocks mit zwei komplementären Paaren von linearen Feldern von Wellenleitern gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 15 eine Seitenansicht einer Anordnung von zu Erläuterungszwecken gezeigten GRIN-Linsen ist,
Fig. 16 eine Seitenansicht einer Anordnung von GRIN-Linsen ist, die es gestattet, alle Eingangs- und Ausgangsschnittstellen auf der gleichen Seite der Vorrichtung anzuordnen,
Fig. 17 eine Seitenansicht einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung mit einer gefalteten Konfiguration ist und
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 17 gezeigten Ausgestaltung ist.

Detaillierte Beschreibung

Die nachfolgende Beschreibung ist so zu verstehen, dass für einige der gleichen, in verschiedenen Figuren gezeigten Elemente die gleichen Bezugszeichen vergeben sind. Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungen ist eine beispielhafte zylindrische GRIN-(GRadientenINdex-)Linse mit einem Rastermaß ("pitch") von 0,25 des unter der Marke "SELFOC" hergestellten Typs gezeigt. Die Marke ist in Japan registriert, und die Eigentümerin ist Nippon Sheet and Glass Co. Ltd.. Stablinsen diesen Typs werden üblicherweise zum Koppeln mit optischen Wellenleitern verwendet, jedoch ist die Erfindung in ihrer Tragweite nicht auf die Verwendung von GRIN-Linsen beschränkt.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist festzuhalten, dass der allgemeine Aufbau und Betrieb eines faseroptischen (1 auf N)-Kopplers 5 in dem US-Patent 5,371,816 beschrieben ist. Der faseroptische Koppler weist eine erste optische Faser 8 auf, die an einem Ende einer zylindrischen GRIN-(GRadientenINdex-)Linse 9 entlang der optischen Achse der Linse 9 befestigt ist. An dem anderen Ende der Linse 9 und ebenso um deren optische Achse zentriert ist ein Bündel von N zweiten optischen Fasern 7 befestigt.
In einer Betriebsweise, in der der Koppler 5 als Teiler wirkt, wird Licht aus der ersten Faser 8 aufgeteilt und in jeder der N zweiten Fasern 7 übermittelt. Der Koppler wirkt als ein Kombinierer, wenn erste und zweite Fasern ihrer Rollen tauschen, das heißt Licht von einer beliebigen der N zweiten Fasern 7 wird über die GRIN-Linse 9 auf die erste Faser 8 übermittelt. Die Faser 8 kombinierte demnach die Signale aus den Fasern 7. Der Koppler wirkt als ein Kombinierer.
Unter Bezug auf Fig. 2a und 2b ist ein optischer Koppler 10 gezeigt, der ein optisches Element in der Gestalt eines Teilerfilters 16 aufweist, der zwischen zwei kollimierenden, nach innen weisenden Enden einer ersten GRIN-Linse 2 mit einer Viertelteilung ("quarter pitch") und einer zweiten GRIN-Linse 3 mit einer Viertelteilung ("quarter pitch") angeordnet ist. Der nachfolgend verwendete Begriff "optische Schnittstelle" ("optical port") ist als eine vorbestimmte Stelle und/oder eine Kopplung an einer Linsenendfläche zum Aussenden oder Empfangen von Licht in der Gestalt eines optischen Signales zu verstehen.
Die erste GRIN-Linse 2 ist mit einem Eingangsschnittstellen 17a und 19a aufweisenden Eingangsende und einem kollimierenden Ausgangsende gezeigt. Das Eingangsende weist weiterhin Ausgangsschnittstellen 17b und 19b auf. Da der Brechungsindex der Linse 2 symmetrisch um deren optische Achse 11 (als durch das Zentrum der Linse laufende gestrichelte Linie dargestellt) ist, sind Paare von Schnittstellen symmetrisch um die optische Achse 11 angeordnet, so dass die Eingangsschnittstelle 17a und die Ausgangsschnittstelle 17b im gleichen Abstand und auf gegenüberliegenden Seiten von der optischen Achse 11 liegen. Die Eingangsschnittstelle 19a und die Ausgangsschnittstelle 19b sind weiter von der optischen Achse 11 entfernt und in ähnlicher Weise äquidistant von dieser angeordnet. Durch Vorsehen eines wenigstens teilweise reflektierenden optischen Elementes 16 und Sicherstellen einer Symmetrie um die optische Achse wird ein die Schnittstelle 17a beaufschlagendes Signal von dem Tellerfilter 16 rückgeworfen, und zwar zurück auf die Ausgangsschnittstelle 17b. Entsprechend wird ein die Schnittstelle 19a beaufschlagendes Signal auf die Schnittstelle 19b zurückgeworfen. Wenn die kollimierenden GRIN- Linsen 2 und 3 mit einem ähnlichen Brechungsindexprofil aufeinander abgestimmt sind und wenn sie sich eine gemeinsame optische Achse teilen, werden die die Eingangsschnittstellen 17a und 19a beaufschlagenden und nicht jeweils auf 17b und 19b rückgeworfenen Signale aus den Ausgangsschnittstellen 17c und 19c jeweils an dem (nicht kollimierenden) Ausgangsende der zweiten GRIN-Linse 3 austreten. Die Eingangsschnittstelle 17a und die Ausgangsschnittstelle 17c liegen ebenfalls im wesentlichen äquidistant von der optischen Achse. 19a und 19c weisen eine ähnliche Beziehung auf. Das in Zusammenhang mit der Ausführung gemäß Fig. 2a als ein Teilerfilter 16 beschriebene optische Element 16 kann ein beliebiges, wenigstens teilweise reflektierendes und teilweise transmittierendes diskretes optisches Element oder eine auf ein Ende einer der Linsen aufgebrachte Beschichtung ("coating") sein. Weiterhin kann es Eigenschaften aufweisen, die von der Wellenlänge des auf das Filter einfallenden Lichts abhängen, oder es kein Eigenschaften aufweisen, in die mit dem Einfallswinkel oder der Einfallsposition auf das Element variieren. Das Filter kann ein abschwächendes Filter, ein Bandpaßfilter oder ein breitbandiges Tellerfilter sein.
In Fig. 3 ist eine Endfläche einer GRIN-Linse 30 einer acht Eingangsschnittstellen und acht Ausgangsschnittstellen auf einer gleichen Endfläche aufweisenden Vorrichtung dargestellt. Eine dem in Fig. 2 gezeigten Filter 16 entsprechendes optisches Filter und eine weitere entsprechende, zu der Linse 30 komplementäre GRIN-Linse sind nicht gezeigt. Selbstverständlich können auch andere Anordnungen in Betracht gezogen werden, allerdings müssen bestimmte Beziehungen bezüglich der Positionen beibehalten werden. Beispielsweise ist eine mit einer empfangenden Schnittstelle optisch ausgerichtete aussendende Schnittstelle äquidistant von der optischen Achse 11, und sie werden auf gegenüberliegenden Seiten der optischen Achse 11 sein. Beispielsweise ist eine Eingangsschnittstelle 10a über ein reflektierendes Mittel mit einer Ausgangsschnittstelle 10b gekoppelt. Entsprechend ist eine Eingangsschnittstelle 11a über das gleiche reflektierende Mittel mit der Ausgangsschnittstelle 11b und so weiter gekoppelt, und eine Eingangsschnittstelle 17a ist mit einer Ausgangsschnittstelle 17b auf der gegenüberliegenden Seite der optischen Achse 11 gekoppelt. Alle diese gepaarten Schnittstellen liegen äquidistant und auf gegenüberliegenden Seiten der optischen Achse. Weiterhin sind nicht gezeigte, den Schnittstellen 17c, 19c gemäß Fig. 2a entsprechende Schnittstellen mit den Schnittstellen 10b bis 17b der anderen komplementären (nicht gezeigten) GRIN-Linse gekoppelt.
Auch wenn die in Fig. 2a, 2b und 3 die ihnen zugedachte Funktion, zwei Lichtwellenlängen, die von einem verschiedenen Satz von Schnittstellen stammen, an einem dritten Satz von Schnittstellen miteinander zu kombinieren, ausführen, ist die optische Anordnung in gewisser Weise beschränkt. Beispielsweise sind die an der Endfläche der Linse 30 in Fig. 3 gezeigten Eingangswellenleiter beschränkend entlang einer Hälfte der Endfläche von der optischen Achse nach außen wie durch die Schnittstellen 10a bis 17a dargestellt in einem Radius anzuordnen. Weiterhin muss bei diesen Schnittstellen, um mit einem Satz von Schnittstellen 10b bis 17b optisch gekoppelt zu werden, jedes Paar der Schnittstellen gleich von der optischen Achse beabstandet sein. Eine Einschränkung für diese Auslegung besteht darin, dass ein erheblicher Teil der Endfläche um die Peripherie der Linse nicht verwendet wird. Für ein ideales Koppeln von optischen Signalen und zum Umgehen von sphärischen Aberrationen der Linse wird bevorzugt, einen mittigeren Bereich der Linse beschränkt auf den durch den Kreis 32 angedeuteten Bereich zu benutzen. Die Anordnung gemäß Fig. 3 ist eingeschränkt, da lediglich eine Länge, die kleiner als der Radius der Linse ist, für entweder eingangsseitige oder ausgangsseitige optische Schnittstellen verwendet werden kann, und große dicht gepackte Felder, sogenannte Arrays von beispielsweise 16 oder 32 optischen Wellenleitern wären in praktischer Hinsicht nicht mit standardmäßig kommerziell erhältlichen GRIN-Linsen mit einem Durchmesser von etwa 2 mm zu koppeln.
Fig. 4 schafft gemäß der vorliegenden Erfindung eine alternative Anordnung, die eine größere Anzahl von Eingangs- und Ausgangsschnittstellen erlaubt, die miteinander wie beispielsweise wie in Fig. 2 mit 16 dargestellt über ein Filter in herkömmlicher Weise koppelbar sind und die mit kommerziell erhältlichen bandartigen Fasern kompatibel sind. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung kann eine größere Anzahl von Schnittstellen als bei dem gemäß Fig. 3 bereitgestellt werden, und es sind bandartige Faserblöcke erhältlich, die in herkömmlicher Weise Schnittstellen wie in Fig. 4 gezeigt bereitstellen. Hier ist eine Linie von Eingangsschnittstellen 10a bis 21a an dem Ende der Linse 30 innerhalb des Kreises 32 dargestellt, die ein in der Figur durch die gestrichelte Linie, die durch die Schnittstellen läuft, angedeutetes lineares Array oder Reihe bilden. In einem Abstand und parallel zu den Eingangsschnittstellen 10a bis 21a gibt es einen Satz von Ausgangsschnittstellen, die ein durch die zu dem ersten Array von Schnittstellen parallelen Schnittstellen 10b bis 21b gebildetes zweites lineares Array bilden. Beide linearen Arrays von Schnittstellen sind von der optischen Achse versetzt und parallel zu einer gestrichelten Linie gezeigt, die durch die optische Achse verläuft. Somit ist ist das oben angeordnete Array von Eingangsschnittstellen mit dem unten angeordneten Array von Ausgangsschnittstellen optisch gekoppelt. Fig. 5, 5a und 5b zeigen eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die zu Zwecken der Erläuterung der optischen Schaltung an dem gleichen Ende lediglich vier Eingangsschnittstellen und vier Ausgangsschnittstellen aufweist. In Fig. 5 ist ein optisches Filter 16 gezeigt, das sandwichartig zwischen zwei GRIN-Linsen 50 und 53 angeordnet ist. Eingangssignale mit einer ersten Wellenlänge λ1 beaufschlagen ein erstes Array von Schnittstellen 10a bis 13a über optische Fasern, die entsprechend mit Bezugszeichen versehen sind. Diese Eingangssignale werden durch das Filter 16 rückgeworfen und koppeln in das durch die Schnittstellen 10b bis 13b, die parallel zu dem ersten Array oder Reihe von Schnittstellen sind, gebildete zweite lineare Array oder Reihe ein. Signale einer zweiten Gruppe mit einer Wellenlänge von λ2 beaufschlagen die Wellenleiter und treten in die Linse 53 an Schnittstellen 10c bis 13c ein und laufen durch das Filter 16 durch, um in die optischen Fasern an den Schnittstellen 10b bis 13b einzukoppeln und mit den Signalen mit einer Wellenlänge λ1 kombiniert zu werden. Eine detailliertere Ansicht der Anordnung der Schnittstellen ist in Fig. 5a und 5b gezeigt.
Die in Fig. 4, 5, 5a und 5b gezeigte Ausgestaltungen gemäß der Erfindung werden am ehesten in der herkömmlichen Art und Weise realisiert, wenn sie mit einem optischen Faserblock 100, wie beispielsweise der in Fig. 10 und 11 gezeigte, verwendet werden. Zwei Bänder 102 und 104 von optischen Fasern sind in dem Block 100 enthalten. Die Bänder 102 und 104 sind lineare parallele Arrays von optischen Wellenleitern, die an einer Endfläche des Blocks enden. In Fig. 11 sind zwei diagonale Linien gezeigt, die gegenüberliegende Enden von gegenüberliegenden Arrays verbinden. Eine erste Diagonale ist zwischen den Fasern A&sub1; und B&sub1;&sub6; gezeigt, und eine zweite Diagonale ist zwischen den Fasern A&sub1;&sub6; und B&sub1; gezeigt. Die Kreuzung dieser beiden Diagonalen liegt in einem Punkt 110, der mit der optischen Achse der Linse zusammenfällt und hiermit gekoppelt ist, um eine Ausrichtung der Fasern mit der Linse zu unterstützen. Allgemeiner gesagt, ein Punkt, der als der Mittelpunkt eines Parallelogramms definiert ist, das die linearen Arrays als zwei seiner gegenüberliegenden Seiten aufweist, fällt mit der optischen Achse zusammen. Während des Zusammenbaus kann der Block 100 direkt mit einer Endfläche einer herkömmlichen GRIN-Linse gekoppelt werden, so dass die optischen Fasern Mittel bilden, die die ersten und zweiten Reihen von Schnittstellen an der Endfläche der Linse bereitstellen. Weiterhin kann nach einer verhältnismäßig groben Ausrichtung des Schnittpunktes 110 mit der optischen Achse der Linse eine verfeinerte Einstellung bei beiden Arrays durch Verschieben und Drehen des Blocks 100 während eines Einspeisens von Lichtstrahlen in eines der Arrays erfolgen, während das Testen auf eine optimale Kopplung durch Detektieren der Intensität an dem anderen Array erfolgt. Wenn die beste Position festgestellt ist, kann der Block mit der Linse fixiert werden, oder es kann alternativ die relative Positionierung fixiert werden. Durch das Bereitstellen eines Blocks 100 mit zwei Arrays und ein Einstellen auf diese Art und Weise kann verglichen mit dem einzelnen Einstellen von Paaren von optischen Fasern eine erhebliche Zeitersparnis erreicht werden.
Mit Bezug auf Fig. 12 ist ein Paar von GRIN-Linsen mit einem optischen Filter 16 gezeigt, das zwischen den Linsen 2 und 3 angeordnet ist. Es ist im übrigen zu Zwecken der Darstellung in gewisser Weise übertrieben dargestellt, dass die die Endfläche Ende der Linse 2 beaufschlagenden Strahlen nicht entlang einer geraden Linie an der Endfläche der Linse 3 fokussieren, sondern dass sie entlang einer gekrümmten Linie fokussieren. Somit wird für eine optimale Kopplung das Bereitstellen von Licht sammelnden Wellenleitern an dem Fokuspunkt von jedem aufnehmenden Wellenleiter entlang des gekrümmten Wegs bevorzugt. Fig. 13 zeigt eine Ausgestaltung, bei der ein Block 120 eine gekrümmte Fläche 122 aufweist. Dies kann durch Polieren einer Krümmung mit einem gewünschten Radius in einen Block mit einer flachen Endfläche erreicht werden.
Mit Bezug auf Fig. 6 ist ein Kommunikationssystem gezeigt, bei dem 16 optische Fasern 10&sub1; bis 10&sub1;&sub6; (nicht alle dargestellt) eine bidirektionale Kommunikation bei einer Wellenlänge von 1330 nm zwischen einem aussendenden Ende (links) und 16 Teilnehmerstellen 30a, 30b, 30c bis 30p (rechts) schaffen. Optische Multiplexer 60a bis 60p sind zwischen den beiden Enden jeder der optischen Fasern 10&sub1; bis 10&sub1;&sub6; angeordnet. Die Multiplexer können verschiedenen bekannten Typs sein, beispielsweise wie in Fig. 8 dargestellt, bei dem jeder Multiplexer 60a aus einem nach Art eines Sandwich zwischen zwei Rückseiten von kollimierenden GRIN-Linsen 2 und 3 angeordneten dichroitischen optischen Filter 16 besteht.
Im Betrieb arbeitet die Schaltung gemäß Fig. 6 in der folgenden Art und Weise. Jedes der 16 Signale A', B', C', .... P' wird jeweils zwischen Teilnehmerstellen und einzelnen zugeordneten aussendenden und empfangenden Enden A, B, C, ... P übermittelt. Ein zu multiplexierendes Signal mit 1550 nm wird durch einen 1- auf-16-Teiler 62 aufgeteilt, und die die Wellenlängen von 1550 m führenden 16 Arme werden jeweils zu einem verschiedenen der 16 Multiplexer 60a bis 60p gerichtet, so dass jeder Teilnehmerstelle das gleiche Signal mit 1550 nm mit einem 1/16-tel der Leistung des ursprünglichen Einzelsignals bereitgestellt wird. Fig. 7 ist eine genauere schematische Darstellung, die den 1 : 16- Teiler 62 zeigt. Hier wird der 1 : 16-Teiler aus einer Anzahl von 1 : 2-Teilern gebildet, die einen 1 : 8-Teiler bilden, und die Ausgänge des 1 : 8-Teilers werden weiterhin durch 1 : 2-Teiler aufgeteilt, um einen 1 : 16-Teiler auszubilden. Es versteht sich, dass in Abhängigkeit der Verfügbarkeit der Komponenten auch andere Anordnungen möglich sind.
Auch wenn die in der Schaltung gemäß Fig. 6 gezeigte Ausgestaltung die ihr zugedachte Funktion erfüllt, erfordert sie eine erhebliche Anzahl von Komponenten und ist sehr raumgreifend und kostenaufwendig zu implementieren. Sie erfordert 16 Multiplexer 60a ... 60p und zahlreiche Teiler, um einen 1 : 16-Teiler zu bilden, sowie eine erhebliche Anzahl von optischen Fasern für Verbindungen zwischen den 16 Teilerpfaden und den Multiplexern 60a bis 60p. Überdies sind Signalverluste bei jeder optischen Faserverbindung innerhalb des Teilers und von den Tellerenden zu den Multiplexern in erheblichem Umfang vorhanden und in einem gewissen Umfang kumulativ.
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nun in Zusammenhang mit Fig. 9a und 9b beschrieben, welche die Funktion der Schaltung gemäß Fig. 6 bereitstellt und erheblich kompakter ist, weniger Signalverluste aufweist und weniger diskrete Komponenten erfordert sowie weniger kostenaufwendig herzustellen ist.
Die Schaltung gemäß Fig. 9a und 9b umfasst einen monolithischen Glasblock 91, der ein Teilernetzwerk 92 von darin mit einer an sich bekannten Technik beabstandet angeordneten Wellenleitern aufweist, die eine geeignete Brechungsindexdifferenz zwischen den Wellenleiterbereichen und den benachbarten Glasbereichen schaffen, die als Beschichtung wie Ionendiffusion oder Ionenaustauschprozesse dienen. Dem Block 91 benachbart sind zwei im wesentlichen mit einer Viertelteilung ("quarter pitch") ausgebildete Gradientenindex-(GRIN-)Linsen 94 und 96 vorhanden, die ein Mittel zum Führen, Kollimieren und Fokussieren von Licht wie erforderlich und nachfolgend beschrieben schaffen. Ein zum Reflektieren von Licht mit einer Wellenlänge von 1330 nm und zum Durchlassen von Licht mit einer Wellenlänge von 1550 nm ausgelegtes Breitbandfilter 95 ist zwischen den beiden GRIN-Linsen 94 und 96 angeordnet. Das Filter 95 kann an der Endfläche einer der beiden Linsen 94 oder 96 abgeschieden oder direkt aufbeschichtet sein, oder es kann alternativ auf ein lichtdurchlässiges Substrat wie beispielsweise Glas abgeschieden oder aufbeschichtet sein, das sandwichartig zwischen den Linsen angeordnet ist.
Das Teilernetzwerk der Wellenleiter 92 innerhalb des Wellenleiterblocks 91 ist in der Gestalt eines 1 : 16-Teilers mit einer in einem Halter 97 angeordneten einzelnen eingangsseitigen optischen Wellenleiterfaser ausgebildet. Das Netzwerk teilt ein einzelnes Wellenleitereingangssignal in ein Netzwerk von Armen von 16 im wesentlichen parallelen Wellenleitern an dem anderen Ende mit einem Abstand von 127 um zwischen benachbarten Wellenleiterkernmittelpunkten auf. Üblicherweise sind diese an dem Ende des Blocks 91 benachbart der GRIN-Linse 94 angeordneten Wellenleiter mit dem linearen Array 102 von Fasern an einem äußeren Ende der Linse 96 optisch ausgerichtet. Das Filter 95 ist so ausgelegt, dass es den Durchlass von Licht mit Wellenlängen um 1550 nm gestattet und Licht von etwa 1330 nm reflektiert. Wie in Fig. 9b dargestellt kann das Filter 95 auch Licht über ein lineares Array 104 von Wellenleitern erhalten, die zu denen des Arrays 102 parallel sind.
Im Betrieb arbeitet die in Fig. 9a und 9b gezeigte Schaltung wie folgt. An einem nach außen gewandten Einkoppelende des ersten Blocks 97 beaufschlagt ein Signal mit einer Wellenlänge von 1550 nm die einzelne optischen Wellenleiterfaser. Das Signal wird nachfolgend durch das Teilernetzwerk aufgeteilt und breitet sich entlang der 16 Wellenleiter zu der GRIN-Linse 94 aus. Jeder der die 16 Endflächen des 1 : 16-Netzwerks beaufschlagenden Teilstrahlen durchläuft die GRIN-Linse 94 und wird als im wesentlichen kollimierter Teilstrahl auf das Filter 95 gerichtet. Beim Auftreffen auf das Filter 95 durchlaufen die 16 Teilstrahlen das Filter 95, um mit dem linearen Array von in dem Block 100 vorhandenen optischen Fasern 102 in Wechselwirkung zu treten. Die eine Wellenlänge von 1550 nm aufweisenden 16 Teilstrahlen treten dann in die Wellenleiter 102 ein. Gleichzeitig beaufschlagt Licht mit einer Wellenlänge von 1300 nm das lineare Array von Wellenleitern 104 und wird auf das lineare Array von Wellenleiter 102 reflektiert, so dass die beiden Wellenlängen miteinander gekoppelt werden. Diese Architektur gestattet in üblicher Weise ein bidirektionales Passieren des Signals mit 1330 nm (zwischen Wellenleitern 102 bis 104), und zur gleichen Zeit schafft sie ein Mittel zum Multiplexen des Signals mit 1550 nm auf die Basisstationen für jeden der 16 Teilnehmer.
Auch wenn bei dieser Gelegenheit die beispielhafte Ausgestaltung der Schaltung auf 16 Teilnehmer begrenzt ist, ist sie in der Praxis durch die Anzahl der Wellenleiter begrenzt, die üblicherweise innerhalb eines linearen Arrays an der Endfläche einer Linse angeordnet sind.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Schaltung liegt darin, dass der standardmäßige Abstand zwischen Wellenleitern von 127 um, der mit kommerziell erhältlichen linearen Arrays von Faserbändern zum Koppeln von Signalen in die Vorrichtung und aus der Vorrichtung kompatibel ist, an einem Ende des Blocks 100 bereitgestellt werden kann.
Zahlreiche weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung kommen in Betracht, ohne die Grundlagen und den Bereich der Erfindung zu verlassen. In den verschiedenen Ausgestaltungen kann das optische Element die Gestalt eines beliebigen optischen Elementes zum Ändern einer Eigenschaften wie beispielsweise die Intensität oder Richtung des auf es einfallenden Lichts annehmen. Es kann in der Gestalt eines wellenlängenabhängigen Teilers, eines wellenlängenunabhängigen Teilers/Filters, eines Teilers/Kopplers, eines Abschwächers oder einfach eines Mittels zum Reflektieren eines optischen Signals zwischen zwei äquidistant von der optischen Achse einer GRIN- Linse angeordneten Schnittstellen vorliegen.
Der die Arrays von Wellenleitern haltende Block kann mehr als zwei lineare Arrays von optisch ausrichtbaren Wellenleitern aufweisen. Beispielsweise ist in Fig. 14 ein eine Linie 132a bildendes erstes lineares Array von optischen Fasern gezeigt, und ein komplementäres zweites lineares Array 132b ist im gleichen Abstand von dem Zentrum C des Blocks 130 dargestellt. Die Linien 134a und 134b bildende dritte und vierte lineare Arrays sind ebenfalls gezeigt, wobei das dritte Array von Wellenleiter über eine Linse in mit dem vierten Array optisch ausrichtbar ist.
Unter Bezug nunmehr auf Fig. 15 und 16 ist eine Anordnung von GRIN-Linsen gezeigt, die das Anordnen von allen Eingangs/Ausgangswellenleitern an einem Ende gestattet. Zu Zwecken der Darstellung zeigt Fig. 15 einen eine erste Linse 150 beaufschlagenden, durch die erste Linse, ein Filter 159 und eine zweite und dritte Linse 151 und 152 laufenden Strahl 154, der über eine verspiegelte Fläche 157 auf eine ausgangsseitige Schnittstelle 156 rückgelenkt wird.
In Fig. 16 ist eine ähnliche Anordnung gezeigt, allerdings ist die Linse 152 mit einem Versatz ihrer optischen Achse von den beiden Linsen 150 und 151 dargestellt. Beide Anordnungen gemäß Fig. 15 und 16 gestatten das Anordnen aller Eingangs- und Ausgangswellenleiter an dem gleichen Ende der Vorrichtung. Dies ist von besonderer Bedeutung. Zum einen ist das Schaffen eines hermetisch versiegelten Gehäusepakets von Komponenten erheblich einfacher, wenn alle Schnittstellen an einem einzigen Ende einer Vorrichtung angeordnet sind. Zum weiteren gibt es weniger mechanische Belastungen auf ein Paket von optischen Komponenten, wenn alle Schnittstellen an einem einzigen Ende angeordnet sind.
Fig. 17 zeigt eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, bei der die eingangs/ausgangsseitigen linearen Arrays 180 und 182 und der einzelne Eingangswellenleiter 184 an einem einzigen Ende der Vorrichtung angeordnet sind. Von dem linken zu dem rechten Ende der Vorrichtung ist ein Wellenleiterblock 91 mit einem Teilernetzwerk wie in Fig. 9a gezeigt vorhanden. Die beiden linearen Arrays von Wellenleitern 180 und 182 sind jeweils auf der Oberseite und der Unterseite des Wellenleiterblocks angeordnet, wobei der Block optisch mit einer ersten Linse 170 gekoppelt ist. Ein optisches Filter 179 ist so ausgelegt, dass Licht mit einer Wellenlänge λ1 reflektiert wird, und es weiterhin so ausgelegt, dass Licht mit einer Wellenlänge λ2 durchgelassen wird. Zwei kollimierende Linsen 171 und 172 sind gegeneinander versetzt angeordnet, und die Linse 172 weist eine reflektierende Oberfläche wie beispielsweise einen Spiegel 177 an einem Ende auf. Diese Linsen sind zum Führen der Strahlen von dem Teilernetzwerk des Blocks 91 zurück zu den Schnittstellen des Arrays 180 zur Kombination mit dem Licht der Wellenlänge λ1 angeordnet. Diese Ausgestaltung ist besonders gut geeignet, innerhalb eines hermetisch versiegelten Gehäusepakets angeordnet zu werden. Diese Ausgestaltung schafft die gleiche Funktionalität wie die Ausgestaltung gemäß Fig. 9a.
Fig. 18 stellt die gleiche Ausgestaltung wie die in Fig. 17 gezeigte in perspektivischer Ansicht dar.
Es versteht sich, dass zahlreiche weitere Ausgestaltungen ohne Verlassen des in den Patentansprüchen umrissenen Bereichs der Erfindung in Betracht kommen.

Claims

1. Optische Vorrichtung mit einer eine erste und eine zweite Endfläche aufweisenden ersten Linse (2), mit einer eine erste und eine zweite Endfläche aufweisenden, mit der ersten Linse in optischer Ausrichtung befindlichen zweiten Linse (3), wobei die erste und zweite Linse jeweils eine optische Achse aufweisen, mit einem optischen Element (16), das zwischen der zweiten Endfläche der ersten Linse (2) und der ersten Endfläche der zweiten Linse (3) angeordnet und zum Erhalt einer gewünschten optischen Funktion eingerichtet ist, und mit Mitteln zum Bereitstellen eines ersten Feldes von Schnittstellen (17a, 17b, 19a, 19b) an der ersten Endfläche der ersten Linse und eines weiteren Feldes von Schnittstellen (17c, 19c) an der zweiten Endfläche der zweiten Linse, wobei alle Schnittstellen an einer Linsenendfläche angeordnet sind, an der die Mittel in die Linsenendfläche Licht abgeben oder von dieser aufnehmen, und wobei die Schnittstellen des weiteren Feldes mit wenigstens einigen der Schnittstellen des ersten Feldes optisch ausgerichtet sind, um Licht zwischen den optisch miteinander ausgerichteten Schnittstellen zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Feld erste und zweite im wesentlichen lineare Reihen von wenigstens vier Schnittstellen (10a, 11a, .. 10b, 11b) aufweist, wobei eine jede der Schnittstellen der ersten linearen Reihe schneidende erste Linie parallel zu einer jede der Schnittstellen der zweiten linearen Reihe schneidenden zweiten Linie ausgerichtet ist und wobei die ersten und zweiten Linien von der optischen Achse (OA) der ersten Linse (30, 50, 95, 150, 170) so beabstandet sind, dass einander gegenüberliegende Seiten eines Parallelogramms bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schnittstellen der ersten Reihe (10a, .. 21a) über die erste Linse (2) mit den Schnittstellen der zweiten Reihe (10b ... 21b) und mit dem optischen Element (16) optisch ausgerichtet sind und bei der die ersten und zweiten Linsen (2, 3, 94, 96, 150, 151, 170, 171) zylindrische GRIN-Linsen mit einer gemeinsamen Achse sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das optische Element (16, 159, 179) für Licht wenigstens teilweise reflektierend ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das optische Element (16, 159, 179) ein optisches Filter ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das optische Element als eine an einer Endfläche einer der Linsen aufgebrachte Beschichtung (16, 95) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der eine der ersten und zweiten linearen Reihen von wenigstens vier Schnittstellen mit einer linearen Reihe von wenigstens vier Wellenleitern in einem monolithischen Wellenleiterblock (91, 100, 120) optisch gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Mitteln zum Übertragen von Licht zu oder von dem ersten Feld von Schnittstellen (17a, 17b, 19a, 19b) an der ersten Endfläche der ersten Linse und Mitteln zum Übertragen von Licht zu oder von dem weiteren Feld von Schnittstellen (17c, 19c) an der zweiten Endfläche der zweiten Linse, wobei die Mittel zum Übertragen von Licht zu oder von den Feldern von Schnittstellen eine lineare Reihen von wenigstens vier Wellenleitern (A1, A16, B1, B16, 132a, 132b, 134a, 134b, 180, 182) in einem Wellenleiterblock (91, 100, 120, 130) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die ersten und zweiten Linsen zylindrische GRIN-Linsen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Wellenleiterblock ein derart mit der zweiten Endfläche der zweiten GRIN-Linse gekoppelter monolithischer Wellenleiterblock (91) ist, dass die lineare Reihe von wenigstens vier Wellenleitern mit einer der ersten und zweiten im wesentlichen linearen Reihen von wenigstens vier Schnittstellen an der ersten Endfläche der ersten GRIN-Linse optisch ausgerichtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der monolithische Wellenleiterblock einen Teiler zum Aufteilen wenigstens eines Wellenleiters in die lineare Reihe von wenigstens vier Wellenleitern ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass die Funktion des Multiplexens eines in wenigstens einen in dem monolithischen Wellenleiterblock angeordneten Wellenleiter eingespeisten optischen Signals auf eine der ersten und zweiten Reihen von wenigstens vier Schnittstellen an der ersten Endfläche der ersten GRIN-Linse durchführbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der das zwischen den ersten und zweiten GRIN-Linsen angeordnete optische Element (16, 95, 159) ein reflektierendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, eine Gruppe von in die erste Reihe von wenigstens vier Schnittstellen eingespeisten Signalen in die zweite Reihe von wenigstens vier Schnittstellen zu reflektieren und in den wenigstens vier Wellenleitern in dem monolithischen Wellenleiterblock laufende Signale mit der Gruppe von in die zweite Reihe von wenigstens vier Schnittstellen reflektierten Signalen zusammenzuführen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 8, bei der die ersten und zweiten Reihen von wenigstens vier Schnittstellen an einander gegenüberliegenden Seiten der optischen Achse (OA) der ersten GRIN-Linse gleich beabstandet sind, so dass ein als Mittelpunkt des Parallelogramms definierter Punkt mit der optischen Achse der ersten GRIN-Linse zusammenfällt.