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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einfügen/Extrahieren
von optischen Wellenlängenmultiplex-Signalen.
Diese Vorrichtung ist dazu bestimmt, an eine optische Verbindung
angeschlossen zu werden, die Multiplexsignale überträgt, um die Möglichkeit
zu bieten, bestimmte optische Multiplexsignale zu extrahieren und
diese durch andere optische Signale zu ersetzen, indem man die Wellenlängen nutzt,
die durch die extrahierten Signale verfügbar geworden sind.
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Das
Einfügen
und das Extrahieren von optischen Signalen mit bestimmten Wellenlängen sind unerlässliche
Vorgänge
für die
Weiterleitung von Informationen in Netzwerken, die geographisch
verteilte Nutzer miteinander verbinden. Zu diesem Zweck existieren
daher Vorrichtungen, die die Möglichkeit bieten,
optische Signale in die Übertragungskanäle eines
Multiplexsignals zu injizieren, die in vordefinieren Wellenlängen erstellt
werden, und diese über
verschiedene Kanäle übertragenen
Informationen selektiv wieder abzurufen. Diese Einfüge-/Extraktionsvorrichtungen
sind insbesondere für
den Einbau in Verbindungseinheiten vorgesehen, die an bestimmten Punkten
im Netzwerk angeordnet sind, um die selektive Bedienung von Nutzern
zu ermöglichen.
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Wie
bekannt, ist es insbesondere wichtig, gute Leistungen in Bezug auf
die Übertragung
von optischen Signalen zu erzielen und dabei insbesondere eine einheitliche
Gestaltung der Verluste zu gewährleisten,
die die Signale im Verlauf ihrer Übertragung beeinträchtigen,
unabhängig
von der für
die Übertragung
der Informationen in einem vordefinierten Bereich möglicher
Wellenlängen
genutzten Wellenlänge.
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Im Übrigen nutzen
die Signale, die eine Einfüge-/Extraktions-Vorrichtung über die
Kanäle
eines Multiplex-Signals passieren, ohne einer Einfügung oder
Extraktion unterzogen zu werden, nicht den gleichen Weg wie diejenigen,
die lokal in die von den extrahierten Signalen freigegebenen Kanäle eingefügt werden.
Sie sind daher nicht von den gleichen Einfügeverlusten betroffen, was
sich in unterschiedlichen Leistungspegeln der über verschiedene Kanäle eines Multiplexsignals übertragenen
Signalen äußert, die am
Ausgang einer Einfüge-/Extraktionsvorrichtung ausgegeben
werden. Es ist daher wichtig zu vermeiden, dass die nachteiligen
Einfügeverluste
bei bestimmten optischen, gebündelten
Signalen aufgrund der Vorrichtung auftreten, die sie überträgt.
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Bekanntermaßen können diese
Verluste mit einer ungleichmäßigen Dämpfung für die verschiedenen
Wellenlängen,
die für
die Kanäle
des eingesetzten Multiplexsignals verwendet werden, verbunden sein.
Es können
auch Störungen
in den für
das lokale Einfügen
von Signalen genutzten Kanälen
auftreten, und zwar durch die unzureichende Wiederinjektion der
extrahierten Signale, die zuvor über
diese Kanäle übertragen
wurden.
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Im
Dokument Antoniades N. et al: « Simulation
of ASE noise accumulation in a wavelength add-drop multiplexer cascade », IEEE
Photonics Technology Letters, Sept. 1997, IEEE, USA, Bd. 9, Nr.
9, Seite 1274–1276,
XP002101306, ISSN 1041-1135, wird eine Einfüge-/Extraktionsvorrichtung für optische
Wellenlängenmultiplex-Signale
beschrieben, die einen Eingang und einen Ausgang für ein Multiplexsignal
umfasst, zwischen denen Verarbeitungsschaltungen angeordnet sind,
die jeweils die Extraktion mindestens eines optischen Signals, das in
den Kanälen
des eingehenden optischen Multiplexsignals enthalten ist, sowie
das Einfügen
mindestens eines optischen Signals in den Multiplexsignal-Kanal
ermöglicht,
der durch das extrahierte Signal verfügbar geworden ist. Die Schaltungen
sind in Reihe, zwischen den Eingang und den Ausgang der Vorrichtung
angeordnet.
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Im
Dokument WO 98/05133 wird eine Einfüge/Extraktionsvorrichtung für optische
Wellenlängenmultiplex-Signale
beschrieben, die zwei Wege umfasst, die jeweils zwei entgegengesetzten
Richtungen entsprechen. Diese beiden Wege umfassen jeweils eine
Vielzahl an Fallenfiltern in Reihe. Die Restdämpfung der Filter im übertragenen
Frequenzband wird ausgenutzt, indem die Reihenfolge der Filter so gewählt wird,
dass dadurch die Verstärkungsunterschiede
im übertragenen
Frequenzband kompensiert werden.
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Die
Erfindung schlägt
eine verbesserte Einfüge-/Extraktionsvorrichtung
für optische
Wellenlängenmultiplex-Signale
vor, die einen Eingang und einen Ausgang für ein Multiplexsignal umfasst,
zwischen denen Verarbeitungsschaltungen angeordnet sind und die
jeweils die Extraktion eines optischen Signals, das in einem von „N" der „M" Kanäle des eingehenden
optischen Multiplexsignals enthalten ist, und das Einfügen eines
optischen Signals in den Kanal des Multiplexsignals ermöglichen,
der durch das extrahierte Signal verfügbar geworden ist.
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Jede
Verarbeitungsschaltung umfasst einen optischen Extraktionsfilter
und einen optischen Einfügefilter
für das
Signal eines einzelnen Kanals, der einer festgelegten Wellenlänge entspricht,
sowie einen einzelnen optischen Schalter, mit dem ein Extraktionsanschluss
des Extraktionsfilters, ein Einfügeanschluss
des Einfügefilters
sowie ein einzelner Einfügeeingang
und ein einzelner Extraktionsausgang der Vorrichtung zum Zwecke
der Extraktion/des Einfügens
in einen Kanal verbunden sind. Die Extraktionsfilter der Schaltungen
sind in Reihe verbunden, ausgehend vom Eingang der Vorrichtung und
in der Reihenfolge abnehmender Kanal-Wellenlängen in einer Extraktionseinheit,
mit deren Ausgang die Einfügefilter
der Schaltungen in Reihe verbunden sind, in der Reihenfolge der
abnehmender Kanal-Wellenlängen in
einer Einfügeeinheit.
Ein Multiplexsignal-Ausgangsanschluss jedes Filters ist am Eingang
des Multiplexsignals des folgenden Filters in Reihe, zwischen dem
Eingang und dem Ausgang der Vorrichtung angeordnet, mit dem jeweils
der Eingangsanschluss des ersten Extraktionsfilters und der letzte Einfügefilter
verbunden sind.
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Einem
Merkmal der Erfindung zufolge ist ein festes Dämpfungsglied zur Pegelanpassung
zwischen den Eingang der Extraktionseinheit, die das vom letzten
Extraktionsfilter kommende Multiplexsignal passiert, und den Eingangsanschluss
des ersten Filters der Einfügeeinheit, über die
dieses Multiplexsignal empfangen wird, geschaltet.
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Einem
Merkmal der Erfindung zufolge wird in jede Schaltung, nach dem Ausgangsanschluss
des Multiplexsignals des Extraktionsfilters der Schaltung ein Sperrfilter
eingesetzt, um dort den Sperrpegel gegenüber dem optischen Signal, das
dort extrahiert wird, zu erhöhen,
wobei dieser Filter entweder direkt zwischen diesen Ausgangsanschluss
und den Eingangsanschluss des Multiplexsignals des unmittelbar folgenden
Extraktions-/oder Einfügefilters,
und zwar bei jedem zweiten Extraktionsfilter, ausgehend von dem
ersten der Reihe, angeordnet wird, oder zwischen den Eingangsanschluss
des Einfügefilters
der Schaltung und den unmittelbar vorgeschalteten Ausgangsanschluss
des Einfüge-/oder
Extraktionsfilters, mit dem dieser Sperrfilter dann über seinen
Eingangsanschluss verbunden ist.
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Einem
Merkmal einer Ausführungsvariante der
Erfindung zufolge umfasst jede Schaltung zwei Sperrfilter, um den
Sperrpegel der Schaltung gegenüber
dem optischen Signal, das dort extrahiert wird, zu erhöhen, wobei
einer dieser Filter nach dem Ausgangsanschluss des Multiplexsignals
des Extraktionsfilters der Schaltung in der Extraktionseinheit und der
andere Filter vor dem Eingangsanschluss des Einfügefilters der Schaltung in
der Einfügeeinheit
angeschlossen ist.
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Einem
Merkmal einer anderen Ausführungsvariante
der Erfindung zufolge umfasst eine Verarbeitungsschaltung einen
Extraktionsfilter, dessen Extraktionsanschluss mit einem ersten
optischen Teiler verbunden ist, um die gleichzeitige Übertragung
des von ihm extrahierten Signals zu ermöglichen, und zwar einerseits
an den Einfügefilter
der Schaltung zum Wiedereinfügen
in das Multiplexsignal, das die Vorrichtung verlässt, und andererseits an einen
einzelnen Extraktionsausgang der Vorrichtung, die der Schaltung
zugeordnet ist.
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Einem
anderen Merkmal zufolge umfasst eine Verarbeitungsschaltung einen
zweiten optischen Teiler, der mit einem einzelnen Einfügeeingang
des Signals der Vorrichtung verbunden ist, um die gleichzeitige Übertragung
des von diesem Eingang empfangenen Signals zu ermöglichen,
einerseits an den Einfügefilter
der Schaltung, und andererseits an einen einzelnen Extraktionsausgang
der Vorrichtung, die der Schaltung zugeordnet ist, wobei diese Übertragung über mindestens
ein Schaltgerät
der Schaltung durchgeführt
wird.
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Einem
anderen Merkmal zufolge umfasst die Vorrichtung optische Teiler,
die zwei asymmetrische Ausgänge
aufweisen.
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Einem
letzten Merkmal zufolge sind die Einfüge-, Extraktions- und Fallenfilter
vom Typ Mehrfachschicht-Interferenzfilter, vom Typ IFBG, vom Typ MZ-IFBG
oder vom Typ durch Streckformung hergestellter, faseroptischer Koppler,
der im mittleren Bereich ein Bragg-Gitter umfasst.
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Die
Erfindung, ihre Merkmale und Vorteile werden in der folgenden Beschreibung
deutlich, die in Bezug auf die unten erläuterten Zeichnungen erfolgt.
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1 stellt
den Schaltplan eines Beispiels für
eine Einfüge-/Extraktionsvorrichtung
gemäß der Erfindung
dar.
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2 stellt
den Schaltplan für
eine Variante der Einfüge-/Extraktionsvorrichtung
gemäß der Erfindung
dar.
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3 stellt
den Plan in Bezug auf eine zweite Variante der Einfüge-/Extraktionsvorrichtung gemäß der Erfindung
dar.
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Die
Einfüge-/Extraktionsvorrichtung 1 für optische
Wellenlängenmultiplex-Signale,
die in 1 dargestellt ist, ist dazu bestimmt, an einem
Eingang I ein optisches Multiplexsignal Σ zu empfangen. Das Multiplexsignal Σ besteht
aus einer ganzen Zahl „M" optischer Multiplexsignale,
die jeweils über
einen Kanal mit einer definierten optischen Wellenlänge übertragen
werden, die für
jeden Kanal unterschiedlich ist. Eine Anzahl „N" dieser „M" optischen Multiplexsignale des Signals Σ, die über die
den vorab definierten Wellenlängen
entsprechenden Kanäle übertragen
wird, können
durch die Einfüge-/Extraktionsvorrichtung
aus diesem Multiplexsignal Σ extrahiert
werden. Letztere ermöglicht
das Einfügen
von „N" optischen Signalen
unterschiedlicher Herkunft, um ein Multiplexsignal Σ' mit „M-N" optischen Multiplexsignalen
zu erstellen, die die Vorrichtung durch Kanäle passieren, die den Wellenlängen entsprechen,
für die die
Extraktion in diesem Pegel nicht vorgesehen ist. Dieses Multiplexsignal Σ' wird an den Ausgang
O der Vorrichtung 1 geliefert.
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In
der Einfüge-/Extraktionsvorrichtung
ist eine Reihe von „N" Verarbeitungsschaltungen
vorgesehen. Jede dieser Schaltungen 2 umfasst selektive Filtermittel
für eine
der „N" Wellenlängen, die
zum Zweck des Einfügens/der
Extraktion durch die Vorrichtung 1 genutzt werden können, sowie
optische Schaltmittel zur Ausrichtung der Signale, die innerhalb
der Vorrichtung extrahiert oder eingefügt werden können.
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In
dem angeführten
Beispiel umfasst jede Schaltung 2 mindestens einen optischen
Extraktionsfilter 3, ein optisches Schaltgerät 4 und
einen optischen Einfügefilter 5.
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Man
geht davon aus, dass die Extraktionsfilter 3, die für die verschiedenen
Schaltungen 2 vorgesehen sind, den gleichen Aufbau aufweisen;
sie umfassen jeweils einen Eingangsanschluss 3E für ein Multiplexsignal,
einen als Extraktionsanschluss bezeichneten Ausgangsanschluss 3S1 für das Signal eines
definierten Kanals und einen als Transitanschluss bezeichneten Ausgangsanschluss 3S2 für ein Multiplexsignal.
Sie sind in Reihe zwischen dem Eingang I der Vorrichtung 1 und
dem Ausgang S einer Extraktionseinheit 6, die sie darstellen,
angeordnet. Der Eingangsanschluss 3E des ersten Filters empfängt das
eingehende Multiplexsignal Σ.
In der in 1 dargestellten Ausführungsvariante
sind die Eingangsanschlüsse
der anderen Extraktionsfilter 3 jeweils mit dem Transitanschluss 3S2 des
vorgeschalteten Extraktionsfilters verbunden. Jeder dieser anderen
Extraktionsfilter empfängt
ein optisches Multiplexsignal, das dem Multiplexsignal Σ entspricht, das
um das bzw. die von dem bzw. den vorgeschalteten Extraktionsfiltern
extrahierten Signale in der Extraktionseinheit 6 reduziert
wurde.
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Die
Einfügefilter 5 der
Schaltungen 2 weisen den gleichen Aufbau auf und umfassen
jeweils einen Einfügeanschluss 5E1,
einen Eingangsanschluss 5E2 und einen Ausgangsanschluss 5S.
Sie sind in Reihe zwischen ein Dämpfungsglied 7 und
den Ausgang 0 der Vorrichtung 1 geschaltet, zwischen denen sie
eine Einfügeeinheit 8 bilden.
Das Dämpfungsglied 7 ist
mit dem Ausgang S der Extraktionseinheit 6 verbunden und
der Eingangsanschluss 5E2 des ersten Einfügefilters 5 ist
in der Einfügeeinheit 8 nach dem
Dämpfungsglied 7 angeschlossen.
In der in 1 dargestellten Ausführungsvariante
ist der Eingangsanschluss 5E2 jedes der anderen Einfügefilter 5 mit
dem Ausgangsanschluss 5S des Einfügefilters verbunden, der ihm
in der Einfügeeinheit 8 vorgeschaltet
ist.
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Bei
den Extraktions- 3 und Einfügefiltern 5 kann es
sich um Filter mit der allgemeinen Bezeichnung IFBG (In Fiber Bragg
Grating) handeln, die auf Fasern aufgebrachte Bragg-Gitter umfassen.
Diese Filter können
auch aus streckgeformten Kopplern bestehen, die in ihrem mittleren
Bereich mit einem Bragg-Gitter ausgerüstet sind, oder aus Bragg-Gittern,
die mit Zirkulatoren verbunden sind. Außerdem können Mehrfachschicht-Interferenzfilter,
im Allgemeinen als MIF (Multilayer Interference Filters) bezeichnet,
eingesetzt werden, wie dies in der Ausführungsvariante in 2 vorgesehen
ist.
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Bei
den in den Verarbeitungsschaltungen 2 vorgesehenen optischen
Schaltgeräten 4 handelt
es sich beispielsweise um Schaltgeräte mit zwei Eingängen und
zwei Ausgängen.
Ein erster Eingang des optischen Schaltgeräts 4 der Schaltung 2 ist
mit dem Extraktionsanschluss 3S1 des Extraktionsfilters 3 der Schaltung
verbunden, um die Umschaltung des optischen Signals zu ermöglichen,
das von diesem Filter extrahiert wurde, und zwar entweder an einen
ersten Ausgang des Schaltgeräts,
das einen lokalen Extraktionsanschluss entsprechend 4S1 der
Vorrichtung 1 ansteuert, oder an einen zweiten Ausgang
des Schaltgeräts,
der mit dem Einfügeanschluss 5E1 des Einfügefilters 5 der
betreffenden Schaltung 2 verbunden ist. Der zweite Eingang
jedes optischen Schaltgeräts 4 ist
mit einem einzelnen Einfügeeingang 4E1 der
Vorrichtung verbunden, um die Möglichkeit
zu bieten, ein optisches Signal lokal durch ein optisches Signal
zu ersetzen, das von dem Filter 3 der Schaltung aus dem
zuvor von diesem extrahierten Signal genutzten Kanal extrahiert
wurde. Das lokal von einem einzelnen Einfügeeingang gelieferte und an
einen Einfügeanschluss 5E1 übertragene
Signal kann alternativ an den Extraktionsanschluss 4S1 der Schaltung 2 weitergeschaltet
werden, die ihn beinhaltet, beispielsweise zu Testzwecken, unter
der Kontrolle einer nicht abgebildeten Befehlsanordnung, die es
ermöglicht,
die Schaltgeräte 4 der
Vorrichtung zu steuern.
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In
dem in 1 dargestellten Beispiel ist eine Anzahl „N" von vier Verarbeitungsschaltungen vorgesehen,
die jeweils das lokale Einfügen
eines optischen Signals ermöglichen,
wobei diese Signale die Wellenlängen
mit der Bezeichnung λ1', λ2', λ3' und λ4' nutzen, die jeweils
den Wellenlängen λ1, λ2, λ3 und λ4 entsprechen,
die von den Signalen genutzt werden, die von der Vorrichtung 1 extrahiert
wurden.
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Im
Allgemeinen sollte die Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
vorzugsweise zwischen zwei Verstärkern
in der optischen Multiplexverbindung angeordnet werden, mit der
sie zum Zwecke des Einfügens/der
Extraktion verbunden ist. Die optische Wellenlänge des für jede Verarbeitungsschaltung 2 spezifischen
Kanals wird bei der Anordnung dieser Schaltung in Bezug auf die
anderen Schaltungen 2 in der Vorrichtung 1, die
sie umfasst, berücksichtigt.
Auf diese Weise sollen die Schwankungen der Verstärkung in
Abhängigkeit
von den Wellenlängen,
im Allgemeinen mit dem englischen Ausdruck „gain-tilt" bezeichnet, berücksichtigt werden, die in einem
optischen Verstärker
auftreten, den ein optisches Multiplexsignal passiert, wie oben
erläutert.
Diese Verstärkungsschwankungen
können
für einen
gegebenen Leistungsbereich am Eingang des Verstärkers als linear betrachtet
werden, sie äußern sich
durch eine in umgekehrter Richtung der Wellenlängen im betreffenden Verstärker zunehmende
Verstärkung.
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Die
Extraktionsfilter 3 der Einheit 6 und die Einfügefilter
der Einheit 8 sind daher in Abhängigkeit von der Wellenlänge des
einzelnen Multiplexsignal-Kanals identisch verteilt, wobei jeder
dieser Filter entweder die Extraktion oder das Einfügen gewährleistet.
Der Filter, der am Anfang der Einheit 6 oder 8, zu
der er gehört,
angeordnet ist, ist somit derjenige, der den einzelnen Kanal berücksichtigt,
dessen Wellenlänge
die längste
ist, anschließend
folgen die anderen Filter der Einheit, die nach abnehmenden Wellenlängen angeordnet
sind. Der Extraktionsfilter 3 der Verarbeitungsschaltung 2 nimmt
die gleiche Position in der Extraktionseinheit 6 der Vorrichtung,
zu der er gehört,
ein wie der Einfügefilter 5 der
gleichen Verarbeitungsschaltung in der Einfügeeinheit 8 dieser
Vorrichtung.
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Dies
bietet die Möglichkeit,
die Differenz der Ausgangs-Leistungspegel
zwischen den Extraktionsanschlüssen
zu minimieren, also für
die Signale mit mutmaßlich
abnehmender Wellenlänge λ1, λ2, λ3 und λ4, die im
Bereich der einzelnen Einfügeeingänge 4E1 der
Vorrichtung auftreten, wie in dem in 1 dargestellten
Beispiel. Gleichermaßen
wird die Differenz der Leistungspegel der Eingänge minimiert, die für die lokal
eingefügten
Signale erforderlich sind, wie z.B. für die Signale mit mutmaßlich abnehmenden
Wellenlängen λ1', λ2', λ3' und λ4'.
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Die
Anzahl „N" an Verarbeitungsschaltungen 2 einer
Vorrichtung 1 oder an Wellenlängen, die diese nutzen kann,
wird bestimmt, indem die Einfügeverluste
berücksichtigt
werden, die die verschiedenen optischen Signale bei ihrem Durchlauf
durch die Filter und Schaltgeräte
beeinträchtigen.
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Bei
diesen Verlusten handelt es sich insbesondere um diejenigen, die
das extrahierte optische Signal und das Multiplexsignal, das jeden
Extraktionsfilter passiert, beeinträchtigen. In dem in 1 dargestellten
Beispiel handelt es sich um diejenigen Verluste, die für ein extrahiertes
Signal zwischen dem Eingangsanschluss 3E und dem Extraktionsanschluss 3S1 und
für das
Multiplexsignal, abzüglich dem
extrahierten Signal, zwischen diesem Eingangsanschluss 3E und
dem Transitanschluss 3S2 auftreten.
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Es
handelt sich zudem um die Verluste, die einen Teil des im Bereich
des Einfügefilters
in ein Multiplexsignal eingefügten
Signals und andererseits das Multiplexsignal, das diesen Filter
passiert und in das eingefügt
wird, beeinträchtigen.
In dem in 1 dargestellten Beispiel handelt
es sich bei diesen Verlusten um diejenigen, die bei dem eingefügten Signal zwischen
dem Einfügeanschluss 5E1 und
dem Ausgangsanschluss 5 des Filters und bei dem von dem Filter
empfangenen Multiplexsignal zwischen dem Eingangsanschluss 5E2 und
dem gleichen Ausgangsanschluss 5S in diesem Filter auftreten.
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Außerdem handelt
es sich um die Verluste, die von dem optischen Schalter 4 einer
Schaltung verursacht werden.
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Präziser ausgedrückt, werden
die Einfügeverluste
für optische
Multiplexsignale, die eine Vorrichtung 1 passieren, ohne
extrahiert oder eingefügt werden
zu können,
anhand der folgenden Formel berechnet: IL_agg
= 2N × IL_thruwobei
IL_thru den so genannten Transitverlusten entspricht, die zwischen
dem Multiplexsignal-Eingang und dem Multiplexsignal-Ausgang auftreten,
d.h. für den
Extraktionsfilter 3 zwischen dem Eingangsanschluss 3E und
dem Transitanschluss 3S2 oder für den Einfügefilter 5 zwischen
dem Eingangsanschluss 5E2 und dem Ausgangsanschluss 5S.
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Die
Einfügeverluste,
die ein Signal beeinträchtigen,
das mit einer Wellenlänge
eingefügt
wird, die extrahiert werden kann, werden anhand der folgenden Formel
berechnet: IL_AD = IL_drop + IL_sw + IL_add +
(2N – 2 – n) × IL-thruwobei IL_drop
den so genannten Extraktionsverlusten entspricht, die bei einem
Extraktionsfilter zwischen dem Eingangsanschluss 3E und
dem Extraktionsanschluss 3S auftreten;
IL_sw den Verlusten
entspricht, die im Bereich des passierten optischen Schaltgeräts 3 auftreten,
IL_add
den Verlusten entspricht, die bei dem Einfügefilter 5 zwischen
dem Einfügeanschluss 5E1 und dem
Ausgangsanschluss 5S auftreten,
und wobei „n" der Anzahl an Filtern
entspricht, die zwischen dem Transitanschluss 3S2 eines
Extraktionsfilters und dem Eingangsanschluss 5E2 des Einfügefilters
der gleichen Schaltung angeordnet sind.
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Die
Dimensionierung der Vorrichtung 1, deren Bestandteile,
wie Filter und Schaltgeräte,
bekannte Verluste aufweisen, erfolgt durch Auswahl der Anzahl „N", die den Ausdruck
vereinfacht: IL_AD – IL_agg = IL_drop + IL_sw
+ IL_add – (N
+ 1) × IL_thru
= k
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Sie
ist somit von der jeweiligen Auswahl der Technologie abhängig.
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Wenn
beispielsweise vorgesehen ist, Extraktions- und Einfügefilter
vom Typ Mehrfachschicht-Interferenzfilter (MIF) einzusetzen und
die betreffenden Verlustwerte wie folgt lauten: IL_drop
= IL_add = 1,5 dB IL_thru = 0,7 db IL_sw = 1 dBentspricht die
Anzahl „N" INT(3,4/0,7) = 5,
wobei es sich von selbst versteht, dass Int(x) der Näherungsfunktion
von x mit dem nächstgelegenen
ganzzahligen Wert entspricht.
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Die
diskontinuierliche Art dieser Funktion INT(x) bestimmt den oberen
Grenzwert für
die Optimierung der Vereinheitlichung, die erreicht werden kann,
ohne dabei zu strenge Vorgaben in Bezug auf die Auswahl der Anzahl „N" vorzugeben.
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Solange
der Ausdruck IL_drop + IL_sw + IL_add – (N + 1) × IL_thru größer Null
ist, ist es möglich,
ein Dämpfungsglied
einzusetzen, wie z.B. das Dämpfungsglied 7 in 1,
mit einem Wert gleich k, der die Möglichkeit bietet, eine maximale
Vereinheitlichung der Signale für
eine Vorrichtung 1 mit gegebener Dimensionierung „N" zu erzielen.
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Wie
bereits erwähnt,
wirkt dieses Dämpfungsglied
auf die Wellenlängenmultiplex-Signale, die
das vom Ausgang S für
die komplette Extraktion 6 an den Eingangsanschluss 5E2 des
ersten Einfügefilters 5 für die gesamte
Einfügung 8 übertragene Multiplexsignal
darstellen, indem ihr Pegel gegenüber dem der eingefügten Signale
mit Hilfe der verschiedenen Einfügefilter 5 verringert
wird.
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Die
erste, in 2 dargestellte Ausführungsvariante
ist insbesondere für
den Fall vorgesehen, in dem die für jeden Filter spezifische
Sperre nicht ausreichend ist, um jegliche Möglichkeit auszuschließend, dass
ein restliches optisches Signal, das aus einem einzelnen Kanal extrahiert
wurde, einem lokal eingefügten
Signal hinzugefügt
wird, das in diesen Kanal eingefügt
wurde, um über
den Ausgang O der Vorrichtung 1 übertragen zu werden.
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Dies
kann insbesondere der Fall sein, wenn es sich bei den Extraktions- 3 und
Einfügefiltern 5 um Mehrfachschicht-Interferenzfilter
handelt, die nicht die Möglichkeit
bieten, dass die Isolierung den erforderlichen Sperrpegel erreicht,
wobei jeder Filter beispielsweise nur einen Sperrpegel in einer
Größenordnung
von 10 dB erreicht.
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Zu
diesem Zweck ist vorgesehen, einen Sperrfilter 9 in jede
Verarbeitungsschaltung 2' zu
integrieren, um den globalen Sperrpegel der Schaltung zu erhöhen. Im
Fall der Integration von Sperrfiltern 9 vom Typ Mehrfachschicht-Interferenzfilter
liegt dieser globale Sperrpegel, der durch die Verarbeitungsschaltung
erreicht wird, in einer Größenordnung
von 30 dB, was als ausreichend betrachtet wird. Diese Filter sind
entweder oben genannten Typs oder so genannte MZ-IFBG-Filter (Mach-Zehnder In Fiber Bragg
Grating), in denen Bragg-Gitter
auf der Mach-Zehnder-Faserstruktur aufgebracht sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsvariante
der Erfindung sind die Sperrfilter 9 einer Vorrichtung 1' auf alternierende
Weise zwischen den beiden Extraktions- 6' und Einfügeeinheiten 8' der Vorrichtung
verteilt, beispielsweise ist einer den Extraktionsfiltern mit ungeradem
Rang nachgeschaltet und der andere den Einfügefiltern mit geradem Rang
vorgeschaltet.
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In
der in 2 dargestellten Ausführungsvariante ist der Sperrfilter 9 der
ersten Schaltung 2', die
der längsten
Wellenlänge entspricht,
in der Extraktionseinheit 6' zwischen
dem Transitanschluss 3S2 des Extraktionsfilters 3 dieser
ersten Schaltung und dem Eingangsanschluss 3E des Extraktionsfilters 3 der
darauf folgenden Schaltung 2' angeordnet, die
damit eine unmittelbar niedrigere Wellenlänge als die der ersten Schaltung
aufweist.
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Der
Sperrfilter 9 der zweiten Schaltung ist dagegen in der
Einfügeeinheit 8' zwischen dem
Ausgangsanschluss 5S des Extraktionsfilters 3 der
ersten Schaltung und dem Eingangsanschluss 5E2 des Einfügefilters 5 der
folgenden Schaltung 2',
die ihn umfasst, angeordnet, und so weiter für die anderen Sperrfilter mit
ungeradem oder geraden Rang in der Schaltung, in der sie jeweils
angeordnet sind.
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Unabhängig vom
jeweiligen Einzelfall ist jeder Sperrfilter 9 durch den
Eingangsanschluss 9E, über
den er das Multiplexsignal empfängt,
das ihm der Filter 3 oder 5, auf den er folgt, übermittelt,
und durch den Ausgangsanschluss 9S mit dem Filter 3 oder 5,
dem er vorangeht, verbunden.
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Die
in 3 dargestellte Ausführung entspricht einer Variante
der Verarbeitungsschaltung, die insbesondere für Einfüge-/Extraktionsvorrichtungen vorgesehen
ist, in denen ein optisches Wellenlängenmultiplex-Signal gleichzeitig
in zwei verschiedene Richtungen übertragen
werden soll, von denen eine für
das Multiplexsignal, aus dem es stammt, vorgesehen ist.
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Darin
ist die Aufnahme eines optischen Teilers 10 zwischen dem
Extraktionsfilter 3 der Verarbeitungsschaltung und einem
der beiden Eingänge
eines ersten Schaltgeräts 4' vorgesehen,
das sich von dem Schaltgerät 4 durch
die Tatsache unterscheidet, dass es nur einen einzigen aktiven Ausgang
umfasst. Der optische Teiler 10, der an den Extraktionsanschluss 3S1 des
Extraktionsfilters 2 angeschlossen ist, ist außerdem mit
einem der beiden Eingänge
eines zweiten Schaltgeräts 4' verbunden,
dessen einziger Ausgang mit einem einzelnen Extraktionsausgang 4S1' der Vorrichtung
verbunden ist, der für
die Schaltung spezifisch ist. Das von diesem optischen Teiler 10 empfangene
Signal wird somit einerseits an den einzelnen Extraktionsausgang 4S1' und andererseits
an den Einfügeanschluss
des Einfügefilters 5 der
betreffenden Schaltung übertragen,
mit dem die erste Schaltvorrichtung 4' über ihren einzigen Ausgang
verbunden ist.
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Ein
zweiter optischer Teiler 10' wird
in die betreffende Verarbeitungsschaltung zwischen den einzelnen
Einfügeeingang 4E1' der Vorrichtung
und den zweiten Eingang jedes der beiden Schaltgeräte 4' eingefügt. Dieser
zweite Teiler ermöglicht
die Übertragung
eines optischen Signals, das von dem einzelnen Einfügeeingang 4E1' stammt, zum
Zweck der Übertragung über den
oben angeführten,
einzelnen Extraktionsausgang 4S1' und zum Zweck einer Einfügung durch
den Einfügefilter 5 über seinen
Eingangsanschluss 5E2 in das empfangene Multiplexsignal,
wobei diese Einfügung
in dem Kanal erfolgt, der zuvor von dem Signal belegt war, das von
dem Filter 3 der gleichen Schaltung extrahiert wurde.
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In
einer bevorzugten Variante weisen die optischen Teiler 10 asymmetrische
Ausgänge
auf, so dass der Pegel des extrahierten Signals, das durch eine
Verarbeitungsschaltung wieder in das Multiplexsignal, das aus der
Vorrichtung stammt, injiziert wird, nur geringfügig beeinträchtigt wird, wobei der Pegel des
extrahierten Signals, das an den einzelnen Extraktionsausgang 4S1' übertragen
wird, infolgedessen auf einen ausreichenden Wert reduziert wird,
der seine Berücksichtigung
ermöglicht,
beispielsweise nach einer Verstärkung,
die auf nicht abgebildete Weise durchgeführt wird.