EP1266198A1 - Optisches modul zur wellenlängen-referenzmessung in wdm-systemen - Google Patents

Optisches modul zur wellenlängen-referenzmessung in wdm-systemen

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EP1266198A1
EP1266198A1 EP01925305A EP01925305A EP1266198A1 EP 1266198 A1 EP1266198 A1 EP 1266198A1 EP 01925305 A EP01925305 A EP 01925305A EP 01925305 A EP01925305 A EP 01925305A EP 1266198 A1 EP1266198 A1 EP 1266198A1
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EP
European Patent Office
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bragg grating
light
fiber bragg
opening
optical
Prior art date
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Ceased
Application number
EP01925305A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Ludwig Althaus
Karl-Heinz Schlereth
Joachim Reill
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Filing date
Publication date
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    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems

Definitions

  • the invention relates to an optical module for wavelength reference measurement in optical fiber systems according to the features of claim 1.
  • the invention thus relates in particular to optical multiplexer / demultiplexer systems or so-called WDM (wavelength division multiplex) systems, in which always a plurality of different wavelengths in both directions of an optical fiber cable are transmitted.
  • WDM wavelength division multiplex
  • it is very important to adhere exactly to the specified wavelengths in order to enable proper channel separation.
  • the most exact possible wavelength reference measurement must therefore be carried out in laser modules for WDM systems.
  • For cooled WDM laser modules it is necessary to measure and adjust the laser beam sources, usually semiconductor lasers, to a wavelength of ⁇ 50 pm. This condition must be guaranteed over the entire temperature range and the service life of the laser module.
  • Etalon filters or Fabry-Perot filters were used in the measuring devices previously used for the wavelength reference measurement. These filters are constructed in such a way that two optical fibers lie opposite one another with their end faces, so that the end faces are parallel to one another and thus a Fabry-Perot resonator is formed between the end faces.
  • the wavelength-dependent transmission of such a Fabry-Perot resonator is described by the so-called Airy function, which is essentially determined by the resonator length, the refractive index and the absorption coefficient of the material located between the resonator mirrors and the wavelength. These parameters can be set in such a way that relatively narrow-band transmission bands result which are spaced relatively far apart are.
  • EP 0 715 429 A2 describes a WDM module in which such fiber Fabry-Perot filters are used.
  • the filters used therein can also be tuned by piezo-controlled displacement of one of the resonator end faces and thus variation of the resonator length.
  • the Fabry-Perot filters described have the disadvantage that they have a relatively high dependency between the relative angular position of the resonator end faces and the incident radiation beam and the filter curve.
  • the present invention describes an optical module for wavelength reference measurement, in particular in optical fiber systems, comprising - an optical waveguide with integrated fiber Bragg grating arranged in the beam path of a coupled radiation beam, which has a transmission maximum at a desired wavelength and at least one of the fiber Bragg grating downstream photoreceivers for receiving the radiation beam that has passed through the fiber Bragg grating.
  • Fiber Bragg gratings integrated in optical fibers are known per se in the prior art. In the present invention, however, a fiber Bragg grating is used for the first time as a wavelength-selective filter for the wavelength reference measurement.
  • a fiber Bragg grating that is in a single If the fiber is inserted in a suitable length, the necessary filter properties (filter characteristics) can be determined permanently and reliably during the manufacture of the lattice. This means that the filter property is no longer dependent on the structure of the entire module and can therefore also be implemented cost-effectively.
  • the desired wavelength can only be selected and defined using the appropriate fiber Bragg grating.
  • a preferred construction of a module according to the invention contains a beam splitter arranged in the beam path of the coupled-in light radiation for generating two light paths; - A first light path, at the end of which a first photo receiver is provided for generating a reference signal; a second light path, at the end of which a second photoreceiver is provided for generating a measurement signal and in which the optical waveguide with an integrated fiber Bragg grating is arranged, and an electrical detection circuit to which the output signals of the photoreceivers are fed and which by comparing the Output signals determine whether the injected light radiation is in the range of the desired wavelength.
  • a converging lens in particular a spherical lens, is preferably arranged in the second light path between the beam splitter and the fiber Bragg grating, in order to focus the parallel radiation beam into the fiber Bragg grating.
  • a module housing has a module main body, at one end of which the fiber connection opening is arranged, and at the opposite end of which a first output-side opening and in a side wall a second output-side opening is arranged.
  • the fiber Bragg grating is integrated into the module in such a way that the light guide with the integrated fiber Bragg grating is fastened in a first cylindrical sleeve which is fastened coaxially with the second light path on the opening edge of the first exit-side opening of the module housing, and by placing the second photoreceiver in the outer end of a second cylindrical one
  • Is attached sleeve which is fastened coaxially with the second light path surrounding the first cylindrical sleeve on the opening edge of the first opening on the output side.
  • the module housing can be provided with an external temperature stabilization by a cooler or a heating element.
  • a module according to the invention is shown in a longitudinal section.
  • the module according to the invention according to the figure is made from a modified BIDI module housing. It shows a mo- The main body 1, which has openings on the light entrance and exit, between which optical light paths can be realized. In the figure on the right side there is a fiber connection opening to which an optical fiber 2 can be coupled. The optical fiber is located at its module end within a fiber flange 3, which is connected to the module main body 2 by a circumferential laser weld seam on an end face of the module main body 1.
  • the radiation beam emerging from the optical fiber 2 is parallelized by a first spherical lens 4.
  • the parallelized radiation beam then strikes a 3dB beam splitter 5 held in the module main body 1, on which it is split into two sub-beams of the same intensity.
  • a first sub-beam - the reference radiation beam - is deflected by a right angle on the beam splitter 5 and then strikes the receiving surface of a first photodiode 6.
  • a second sub-bundle - the measuring radiation bundle - passes through the beam controller 5.
  • the measuring radiation beam is then fed to an optical waveguide 7 with an integrated fiber Bragg grating 8.
  • the second radiation beam is focused into the fiber Bragg grating 8 with a second spherical lens 9.
  • the measuring radiation beam strikes the receiving surface of a second photodiode 10.
  • the fiber Bragg grating 8 is produced in a manner known per se and has a wavelength-dependent transmission with a transmission maximum at a predetermined wavelength.
  • the output signals of the two photodiodes 6 and 10 are fed to a suitable electrical detection circuit which, by comparing the output signals, determines whether the wavelength of the injected light radiation is at the transmission maximum of the fiber Bragg grating 8.
  • the optical waveguide 7 is first inserted into a sleeve 11 for attachment to the module main body 1 and firmly connected to it.
  • the photodiode 10 is held in the outer end of a second sleeve 12, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the first sleeve 11 and which is likewise connected on its opposite end face to the opening edge of the first light-output-side opening of the module main body 1.
  • the latter can in turn be achieved by laser welding, which creates a circumferential weld.
  • the optical waveguide 7 preferably has a projection with a beveled light entry surface. This projection is used in the fastening in a recess of a corresponding size in the first opening of the module main body 1 on the light output side.
  • the second opening on the light output side of the module main body 1 serves to receive and fasten the first photodiode 6 and is formed in a side wall of the module main body 1.
  • the second photodiode 6 is inserted in a manner known per se into a short metallic sleeve which is attached to the opening edge of the second opening on the light output side by welding, preferably again by a laser welding process.
  • the module according to the invention in which the fiber Bragg grating 8 is integrated in a suitable PLC board. It is also theoretically conceivable that only a single photodiode is used to detect the radiation beam that has passed through the fiber Bragg grating and the wavelength of the coupled-in light radiation is regulated to the maximum of the output signal of the photodiode. In this case, the beam price can be dispensed with and the main module body can be shaped more easily.
  • temperature stabilization can be provided by, for example, a temperature sensor being arranged on the surface of the optical waveguide 7 and a cooling element placed on the module housing, such as a Peltier element, ensuring that a constant temperature is maintained.
  • a temperature sensor being arranged on the surface of the optical waveguide 7 and a cooling element placed on the module housing, such as a Peltier element, ensuring that a constant temperature is maintained.
  • the temperature stabilization can be bypassed by digital control with a known filter curve.

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Abstract

Ein optisches Modul zur Wellenlängen-Referenzmessung weist im wesentlichen einen Lichtwellenleiter (7) mit integriertem Faser-Bragg-Gitter (8) auf, welches ein Transmissionsmaximum bei einer gewünschten Wellenlänge aufweist. Dem Faser-Bragg-Gitter (8) ist ein Photoempfänger (10) zum Empfang des durch das Faser-Bragg-Gitter (8) hindurchgetretenen Messstrahlungsbündels nachgeordnet. Gewünschtenfalls kann durch einen Strahlteiler (5) ein Referenzstrahlungsbündel erzeugt werden, das in einem weiteren Photoempfänger (6) detektiert wird.

Description

Beschreibung
Optisches Modul zur Wellenlängen-Referenzmessung in WDM- Systemen
Die Erfindung betrifft ein optisches Modul zur Wellenlängen- Referenzmessung in Lichtleitfasersystemen nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich somit insbesondere auf optische Multiplexer-/Demultiplexer-Systeme oder sogenannte WDM- (wavelength division multiplex) Systeme, bei denen stets eine Mehrzahl von unterschiedlichen Wellenlängen in beiden Richtungen eines Lichtwellenleiterkabels übertragen werden. In derartigen Systemen ist es von großer Bedeutung, die vorgegebenen Wellenlängen exakt einzuhalten, um eine einwandfreie Kanaltrennung zu ermöglichen. In Lasermodulen für WDM-Systeme muß daher eine möglichst exakte Wellenlängen-Referenzmessung durchgeführt werden. Für gekühlte WDM-Lasermodule ist es notwendig, die Laserstrahlquellen, also in der Regel Halbleiterlaser, auf eine Wellenlänge von ± 50 pm genau zu messen und einzuregeln. Diese Bedingung muß über den gesamten Temperaturbereich und der Lebensdauer des Lasermoduls garantiert werden.
Bei den bisher verwendeten Meßeinrichtungen für die Wellen- längen-Referenzmessung wurden Etalon-Filter oder Fabry-Perot- Filter eingesetzt. Diese Filter sind derart aufgebaut, daß zwei optische Lichtleitfasern sich mit ihren Endflächen gegenüberliegen, so daß die Endflächen einander parallel sind und somit ein Fabry-Perot-Resonator zwischen den Endflächen gebildet wird. Die wellenlängenabhängige Transmission eines derartigen Fabry-Perot-Resonators wird durch die sogenannte Airy-Funktion beschrieben, die im wesentlichen von der Resonatorlänge, dem Brechungsindex und dem Absorptionskoeffizienten des zwischen den Resonatorspiegeln befindlichen Materials und der Wellenlänge bestimmt wird. Diese Parameter können so eingestellt werden, daß sich relativ schmalbandige Transmissionsbanden ergeben, die relativ weit voneinander beabstandet sind. In der EP 0 715 429 A2 wird ein WDM-Modul beschrieben, bei der derartige Faser-Fabry-Perot-Filter zum Einsatz kommen. Die darin verwendeten Filter können darüber hinaus durch piezogesteuerte Verschiebung einer der Resonatorendflächen und damit Variation der Resonatorlänge abgestimmt werden.
Die beschriebenen Fabry-Perot-Filter haben jedoch den Nachteil, daß sie eine relativ hohe Abhängigkeit zwischen der relativen Winkelstellung der Resonatorendflächen und dem ein- fallenden Strahlungsbündel und der Filterkurve aufweisen.
Es ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Modul zur Wellenlängen-Referenzmessung in Lichtleitfasersystemen anzugeben, welches im Vergleich mit konventionel- len Meßeinrichtungen geringere Anforderungen an die mechanische Stabilität stellt, ohne dabei an Präzision der Wellenlängen-Referenzmessung zu verlieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein optisches Modul zur Wellenlängen-Referenzmessung insbesondere in Lichtleitfasersystemen, enthaltend - einen im Strahlengang eines eingekoppelten Strahlungsbündels angeordneten Lichtwellenleiter mit integriertem Faser-Bragg-Gitter, welches ein Transmissionsmaximum bei einer gewünschten Wellenlänge aufweist und mindestens einen dem Faser-Bragg-Gitter nachgeordneten Photoempfänger zum Empfang des durch das Faser-Bragg- Gitter hindurchgetretenen Strahlungsbündels.
In Lichtleitfasern integrierte Faser-Bragg-Gitter sind an sich im Stand der Technik bekannt. Bei der vorliegenden Er- findung wird jedoch ein Faser-Bragg-Gitter erstmals als wellenlängenselektives Filter für die Wellenlängen-Referenzmessung eingesetzt. Ein Faser-Bragg-Gitter, das in eine Single- Mode-Faser in geeigneter Länge eingebracht wird, kann die notwendige Filtereigenschaft (Filter-Charakteristik) bei der Gitterherstellung dauerhaft und zuverlässig festgelegt werden. Damit ist die Filtereigenschaft nicht mehr von dem Auf- bau des gesamten Modules abhängig und kann damit auch entsprechend kostengünstig realisiert werden. Darüber hinaus ist einzig durch das entsprechende Faser-Bragg-Gitter die jeweils gewünschte Wellenlänge auszuwählen und festzulegen. Die beim Stand der Technik aufgrund der Verwendung der Fabry-Perot- Filter auftretenden mechanischen Toleranzprobleme können mit Faser-Bragg-Gittern umgangen werden. Bei Faser-Bragg-Gittern ist der vielschichtige Resonator in die Lichtleitfaser eingearbeitet, womit eine Verdrehung des Faser-Bragg-Resonators gegenüber der Strahlrichtung automatisch ausgeschlossen wird. Mit Faser-Bragg-Gittern aufgebaute Wellenlängen-Referenzmeßeinheiten haben somit eine geringere Anforderung an die mechanische Stabilität im Vergleich zu konventionellen Aufbauten. Dies wirkt sich auf die verwendeten Materialien und den Herstellungsaufwand sehr positiv aus.
Ein bevorzugter Aufbau eines erfindungsgemäßen Moduls enthält einen im Strahlengang der eingekoppelten Lichtstrahlung angeordneten Strahlteiler zur Erzeugung zweier Lichtwege; - einen ersten Lichtweg, an dessen Ende ein erster Photoempfänger zur Erzeugung eines Referenzsignals vorgesehen ist; einen zweiten Lichtweg, an dessen Ende ein zweiter Photoempfänger zur Erzeugung eines Meßsignals vorgesehen ist und in dem der Lichtwellenleiter mit integriertem Faser-Bragg-Gitter angeordnet ist, und eine elektrische Detektionsschaltung, der die Ausgangs- Signale der Photoempfänger zugeführt werden und die durch Vergleich der Ausgangssignale feststellt, ob die eingekoppelte Lichtstrahlung im Bereich der gewünschten Wellenlänge liegt. Bei diesem Aufbau des erfindungsgemäßen Moduls ist vorzugsweise im zweiten Lichtweg zwischen dem Strahlteiler und dem Faser-Bragg-Gitter eine Sammellinse, insbesondere eine Kugellinse, zur Fokussierung des parallelen Strahlungsbündels in das Faser-Bragg-Gitter angeordnet.
Für den Aufbau eines erfindungsgemäßen Moduls können in besonders rationeller Weise vorhandene Komponenten in einem abgewandelten BIDI-Modul-Gehäuse realisiert werden. Ein solches Modulgehäuse weist einen Modulhauptkorper auf, an dessen einem Ende die Faseranschlußöffnung angeordnet ist, und an dessen gegenüberliegendem Ende eine erste ausgangsseitige Öffnung und in einer Seitenwand eine zweite ausgangsseitige Öffnung angeordnet ist. Das Faser-Bragg-Gitter wird derart in das Modul integriert, indem der Lichtleiter mit dem integrierten Faser-Bragg-Gitter in einer ersten zylindrischen Hülse befestigt wird, die koaxial mit dem zweiten Lichtweg auf dem Öffnungsrand der ersten ausgangsseitigen Öffnung des Modulgehäuses befestigt wird, und indem der zweite Photo- empfänger in dem äußeren Ende einer zweiten zylindrischen
Hülse befestigt wird, die koaxial mit dem zweiten Lichtweg die erste zylindrische Hülse umschließend auf dem Öffnungsrand der ersten ausgangsseitigen Öffnung befestigt wird.
Zusätzlich kann das Modulgehäuse mit einer äußeren Temperaturstabilisierung durch einen Kühler oder ein Heizelement versehen werden.
Im folgenden wird ein einziges Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemäßen Moduls anhand der Zeichnungsfigur näher erläutert .
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Modul in einem Längsschnitt dargestellt.
Das erfindungsgemäße Modul gemäß der Figur ist aus einem abgewandelten BIDI-Modulgehäuse hergestellt. Es weist einen Mo- dulhauptkörper 1 auf, der lichtein- und -austrittsseitige Öffnungen besitzt, zwischen denen optische Lichtwege realisiert werden können. In der Figur auf der rechten Seite befindet sich eine Faseranschlußöffnung, an der eine Lichtleitfaser 2 angekoppelt werden kann. Die Lichtleitfaser befindet sich an ihrem modulseitigen Ende innerhalb eines Faserflansches 3, der an einer Stirnfläche des Modulhauptkörpers 1 durch eine umlaufende Laserschweißnaht mit dem Modulhauptkorper 2 verbunden ist.
Das aus der Lichtleitfaser 2 austretende Strahlungsbündel wird durch eine erste Kugellinse 4 parallelisiert . Anschließend trifft das parallelisierte Strahlungsbündel auf einen in dem Modulhauptkorper 1 gehalterten 3dB-Strahlteiler 5, an welchem es in zwei Teilbündel gleicher Intensität aufgespalten wird. Ein erstes Teilbündel - das Referenzstrahlungsbundel - wird um einen rechten Winkel an dem Strahlteiler 5 umgelenkt und trifft anschließend auf die Empfangsfläche einer ersten Photodiode 6 auf. Ein zweites Teilbündel - das Meß- strahlungsbündel - tritt durch den Strahlteuer 5 hindurch.
Das Meßstrahlungsbündel wird anschließend einem Lichtwellenleiter 7 mit integriertem Faser-Bragg-Gitter 8 zugeführt. Mit einer zweiten Kugellinse 9 wird dabei das zweite Strahlungs- bündel in das Faser-Bragg-Gitter 8 fokussiert. Nach dem
Durchtritt durch den Lichtwellenleiter 7 mit dem integrierten Faser-Bragg-Gitter 8 trifft das Meßstrahlungsbündel auf die Empfangsfläche einer zweiten Photodiode 10 auf.
Das Faser-Bragg-Gitter 8 ist in an sich bekannter Weise hergestellt und weist eine wellenlängenabhängige Transmission mit einem Transmissionsmaximum bei einer vorgegebenen Wellenlänge auf . Die Ausgangssignale der beiden Photodioden 6 und 10 werden einer geeigneten elektrischen Detektionsschaltung zugeführt, die durch Vergleich der AusgangsSignale feststellt, ob die Wellenlänge der eingekoppelten Lichtstrahlung im Transmissionsmaximum des Faser-Bragg-Gitters 8 liegt. Der Lichtwellenleiter 7 wird zur Befestigung an dem Modulhauptkorper 1 zuerst in eine Hülse 11 eingesetzt und fest mit dieser verbunden. Diese wird derart mit ihrer Stirnfläche auf dem Öffnungsrand der ersten lichtausgangsseitigen Öffnung des Modulhauptkörpers 1 befestigt, daß sie mit dem Strahlengang des Meßstrahlungsbündels koaxial ist und das Meßstrahlungsbündel optimal in dem Lichtwellenleiter 7 und dem Faser- Bragg-Gitter 8 geführt werden kann. Die Photodiode 10 ist in dem äußeren Ende einer zweiten Hülse 12 gehaltert, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der ersten Hülse 11 und die an ihrer gegenüberliegenden Stirnseite gleichermaßen mit dem Öffnungsrand der ersten lichtausgangsseitigen Öffnung des Modulhauptkörpers 1 verbunden ist. Letzteres kann wiederum durch Laserschweißen erreicht werden, wodurch eine umlaufende Schweißnaht erzeugt wird.
Vorzugsweise weist der Lichtwellenleiter 7 an seinem dem Modulhauptkorper 1 zugewandten Ende einen Vorsprung mit abge- schragter Lichteintrittsfläche auf. Dieser Vorsprung wird bei der Befestigung in eine Ausnehmung entsprechender Größe in der ersten lichtausgangsseitigen Öffnung des Modulhauptkörpers 1 eingesetzt.
Die zweite lichtausgangsseitige Öffnung des Modulhauptkörpers 1 dient der Aufnahme und Befestigung der ersten Photodiode 6 und ist in einer Seitenwand des Modulhauptkörpers 1 geformt. Die zweite Photodiode 6 ist in an sich bekannter Weise in eine kurze metallische Hülse eingesetzt, die an dem Öffnungs- rand der zweiten lichtausgangsseitigen Öffnung durch Schweißen, vorzugsweise wiederum durch einen Laserschweißvorgang, befestigt ist.
Für das erfindungsgemäße Modul ist auch ein anderer Aufbau möglich, bei welchem das Faser-Bragg-Gitter 8 in einem geeigneten PLC-Board integriert ist. Theoretisch denkbar ist auch, daß nur eine einzelne Photodiode zur Detektion des durch das Faser-Bragg-Gitter hindurchgetretenen Strahlungsbündels verwendet wird und die Wellenlänge der eingekoppelten Lichtstrahlung auf das Maximum des Ausgangssignals der Photodiode geregelt wird. In diesem Fall kann auf den Strahlteuer verzichtet werden und der Modulhauptkorper kann einfacher geformt werden.
Zusätzlich kann eine Temperaturstabilisierung vorgesehen sein, indem beispielsweise auf der Oberfläche des Lichtwellenleiters 7 ein Temperatursensor angeordnet ist und ein an das Modulgehäuse gesetzte Kühlelement, wie ein Peltier- Element, dafür sorgt, daß eine konstante Temperatur aufrechterhalten wird. Alternativ kann auch die Temperaturstabilisie- rung durch eine digitale Regelung bei bekannter Filterkurve umgangen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Optisches Modul zur Wellenlängen-Referenzmessung, insbesondere in Lichtleitfasersystemen, enthaltend einen im Strahlengang eines eingekoppelten Strahlungs- bündels angeordneten Lichtwellenleiter (7) mit integriertem Faser-Bragg-Gitter (8) , welches ein Transmissi- onsmaximum bei einer gewünschten Wellenlänge aufweist und mindestens einen dem Faser-Bragg-Gitter (8) nachgeordne- ten Photoempfänger (10) zum Empfang des durch das Faser- Bragg-Gitter (8) hindurchgetretenen Strahlungsbündels.
2. Optisches Modul nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen im Strahlengang der eingekoppelten Lichtstrahlung angeordneten Strahlteiler (5) zur Erzeugung zweier Lichtwege; einen ersten Lichtweg, an dessen Ende ein erster Photoempfänger (6) zur Erzeugung eines Referenzsignals vorgesehen ist; einen zweiten Lichtweg, an dessen Ende ein zweiter Pho- toempfänger (10) zur Erzeugung eines Meßsignals vorgesehen ist und in dem der Lichtwellenleiter (7) mit integriertem Faser-Bragg-Gitter (8) angeordnet ist, und eine elektrische Detektionsschaltung, der die Ausgangssignale der Photoempfänger (6, 10) zugeführt werden und die durch Vergleich der Ausgangssignale feststellt, ob die eingekoppelte Lichtstrahlung im Bereich der gewünschten Wellenlänge liegt.
3. Modul nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Modulhauptkorper (1) eine Faseranschlußöffnung, eine der Faseranschlußöffnung gegenüberliegenden erste licht- ausgangsseitige Öffnung und eine zweite lichtausgangsseitige Öffnung aufweist, der Lichtwellenleiter (7) mit dem integrierten Faser- Bragg-Gitter (8) in einer ersten zylindrischen Hülse (11) befestigt ist, die koaxial mit der optischen Achse des zweiten Lichtwegs auf dem Öffnungsrand der ersten lichtausgangsseitigen Öffnung befestigt ist, und der zweite Photoempfänger (10) in dem äußeren Ende einer zweiten zylindrischen Hülse (12) befestigt ist, die koa- xial mit der optischen Achse des zweiten Lichtwegs die erste zylindrische Hülse (11) umschließend auf dem Öffnungsrand der ersten lichtausgangsseitigen Öffnung befestigt ist.
4. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im zweiten Lichtweg zwischen dem Strahlteiler (5) und dem Faser-Bragg-Gitter (8) eine Sammellinse (9) , insbesondere eine Kugellinse, zur Fokussierung des parallelen Strahlungsbündels in das Faser-Bragg-Gitter (8) angeordnet ist.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7062171B2 (en) * 2003-07-15 2006-06-13 Yusuke Ota Multi-wavelength, bi-directional optical multiplexer
JP4809634B2 (ja) * 2005-06-13 2011-11-09 Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 発光モジュール及び一芯双方向光通信モジュール
CN2898856Y (zh) * 2005-08-29 2007-05-09 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一体化封装光电组件
KR100703464B1 (ko) * 2005-10-31 2007-04-03 삼성전자주식회사 양방향 광 송수신기
US7467898B2 (en) * 2006-03-29 2008-12-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical transceiver installing bi-directional optical sub-assembly
JP2007287850A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 光トランシーバ
CN104145145B (zh) * 2012-03-15 2017-12-01 博格华纳公司 单向压力激活的活塞密封件
CN106547055B (zh) * 2015-09-23 2019-04-16 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光探测模组和光模块
US10921535B1 (en) * 2019-12-01 2021-02-16 Ezconn Corporation Optical sub-assembly and telescopic-shaped core cylinder module thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4767171A (en) * 1986-03-27 1988-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Transmission and reception module for a bidirectional communication network
LU87164A1 (de) 1987-12-15 1988-08-23 Siemens Ag Reflektionssender fuer ein bidirektionales lwl-kommunikationssystem
US5007705A (en) 1989-12-26 1991-04-16 United Technologies Corporation Variable optical fiber Bragg filter arrangement
JP3305137B2 (ja) * 1994-11-30 2002-07-22 キヤノン株式会社 光送信装置、光送受信装置、光通信システム、送信波長制御方法、及び光通信方法
US5949562A (en) * 1994-11-30 1999-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Transmission wavelength control method permitting efficient wavelength multiplexing, optical communication method, optical transmitter, optical transmitter-receiver apparatus, and optical communication system
US5875273A (en) * 1997-07-22 1999-02-23 Ciena Corporation Laser wavelength control under direct modulation
DE19754910C2 (de) * 1997-12-10 1999-12-02 Geoforschungszentrum Potsdam Wellenlängendetektion an Faser-Bragg-Gitter-Sensoren
US6052179A (en) * 1998-04-14 2000-04-18 Physical Optics Corporation Method and system for determining the wavelength of light transmitted through an optical fiber
US6738140B2 (en) * 2000-09-19 2004-05-18 Lambda Control, Inc. Wavelength detector and method of detecting wavelength of an optical signal
US20020076132A1 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Peral Eva M. Optical filter for simultaneous single sideband modulation and wavelength stabilization
US6650799B2 (en) * 2001-09-18 2003-11-18 Hampton University Apparatus for and methods of sensing evanescent events in a fluid field

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0173387A1 *

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US6783284B2 (en) 2004-08-31

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