FI106490B - Aallonpituusmultiplekseri ja -demultiplekseri - Google Patents

Description

1 106490

Aallonpituusmultiplekseri ja -demultiplekseri A. Keksinnön tausta 1. Keksinnön alue 5 Esillä olevan keksinnön kohteena ovat integroidut optiset komponen tit. Yksityiskohtaisemmin tarkasteltuna keksinnön kohteena ovat aallonpituuden jakomultiplekseri ja -demultiplekseri aallonpituudeltaan erilaisten optisten signaalien yhdistämiseksi tai erottamiseksi optisessa aalto-ohjaimessa.

2. Tekniikan taso 1 o Aallonpituuden jakomultiplekserit ja demultiplekserit optisia signaaleja varten ovat sinänsä tunnettuja ja nykyisin kaupallisesti saatavissa olevia integroidussa muodossa. Niitä käytetään lisäämään optisen linkin signaalinsiirtokykyä ja ne on tarkoitettu esimerkiksi kahdesta, so. 1 300 ja 1 550 nm, infrapunaikku-nasta tulevien signaalien yhdistämistä tai erottamista varten. Kuten viitejulkaisun 15 [1] (ks. kohta C) osassa 5.2 on selostettu, ne toimivat usein yhdessä suuntakyt- kimien tai Mach-Zehnder-interferometrien kanssa. Haitallisen aallonpituuden valikoiva poisto on kuitenkin usein riittämätön. Poistokanavat on siten varustettu urilla, joihin on asetettu sälesuodatin. Tämän järjestelyn haittana on kuitenkin se, että integroitu optinen komponentti on yhdistetty tasa-aineiseen elementtiin. 20 Tunnetaan myös komponentteja, joissa tällaiset säleitykset on tehty integroidussa muodossa submikroniteknologian avulla. Niiden rakenne on kuitenkin monimutkainen ja niiden valmistus on siten työlästä.

Viitejulkaisussa [2] selostetaan aallonpituusdemultiplekseri, joka perustuu bimodaalisen kuidun käyttöön. Tämän demultiplekserin yhteydessä yh-: 25 distyy resonoivassa bimodaalisessa optisessa kuidussa saavutettu aallonpituu den suhteen valikoiva toimintatapamuutos bimodaalisen yhteensulatetun suun-takytkimen avulla saatuun toimintatavan jakautumiseen. Tätä tunnettua kuituoptista demultiplekseriä ei voida käyttää sellaisenaan edellä mainitussa sovellu-tusmuodossa, koska käytössä ei ole mitään bimodaalista kuitua yhteysaailonpi-30 tuuksia varten näissä infrapunaikkunoissa. On totta, että aallonpituusdemul-“ * tiplekserin integroitu optinen muunnelma, joka perustuu tähän tunnettuun peri aatteeseen, voidaan saada aikaan käyttämällä halutun aallonpituuden suhteen valikoivan aallonmuodonmuunnoksen saavuttamiseksi helposti integroitavaa aallonmuodonmuunninta, jollainen on esimerkiksi selostettu vielä julkaisematto-35 massa viitejulkaisussa [3], Bimodaalista suuntakytkintä voidaan myös periaatteessa käyttää integroidulla tavalla. Koska kytkimen haluttu toiminta on kuitenkin 106490 2 hyvin erikoislaatuinen ja perustuu interferenssiin, integroitu optinen muoto vaatii erittäin pienet valmistustoleranssit. Lisäksi tälle tunnetulle periaatteelle perustuvaa demultiplekseriä ei voida, jos valon etenemissuunta muuttuu päinvastaiseksi, käyttää suoraan multiplekserinä. Lisäksi suuntakytkimen olemassaolon joh-5 dosta ei polarisaatiosta riippumatonta multiplekseriä ja demultiplekseriä voida muodostaa tämän tunnetun periaatteen pohjalta.

B. Yhteenveto keksinnöstä

Esillä oleva keksintö poistaa edellä mainitut haitat. Se tarjoaa käyttöön tyypiltään edellä mainitun kaltaisen integroidun optisen aallonpituuden jalo komultiplekserin ja integroidun optisen aallonpituuden jakodemultiplekserin, jotka eivät vaadi mitään muita valmistusvaiheita, kuin mitä vaaditaan niihin liittyviä optisia aalto-ohjaimia varten. Keksintö saa tämän aikaan yhdistämällä viitejul-kaisussa [3] selostetun aallonmuodonmuuntimen aallonmuodonjakajaan, joka on selostettu esimerkiksi viitejulkaisussa [4] (katso kuvio 2(a) ja siihen liittyvä 15 selostus). Tätä tarkoitusta varten keksinnössä käytetään yhtäältä hyväksi sitä tosiasiaa, että tunnettu aallonmuodonmuunto ei toimi valikoivasti vain määrättyä ohjattua aallonmuotoa varten, vaan tämän ohjatun aallonmuodon yhteydessä optisen signaalin määrätyllä aallonpituudella. Tämä aallonmuodonmuunnin valikoi siis myös aallonpituuden. Toisaalta keksinnössä käytetään hyväksi sitä tosi-20 asiaa, että tunnettu aallonmuodonjakaja on taas erittäin suuressa määrin aallonpituudesta riippumaton. Tätä varten integroidulla aallonpituuden jakodemul-tiplekserillä ja -multiplekserillä on vastaavasti patenttivaatimuksissa 1 ja 6 esitetyt ominaisuudet.

Viitejulkaisussa [3], yksityiskohtaisemmin tarkastellen kuviossa 5 ja : 25 siihen liittyvässä selostuksessa, selostetaan jo 50-prosenttisen aallonmuodon muuntimen ja aallonmuodonjakajan yhdistelmä, mutta tätä yhdistelmää voidaan kuitenkin käyttää vain polarisaatiojakajana.

Keksinnön mukainen (de)multiplekseri sisältää jo itsessään käytössä olevassa passiivisessa aallonmuodonmuuntimessa eräänlaisen säleityksen, jolle 30 voidaan antaa haluttaessa asianmukainen aallonpituuden valikoivuus. Tässä ta-pauksessa ei kuitenkaan tarvitse käyttää normaalisti säleityksien valmistamisessa vaadittua submikronitekniikkaa. Lisäksi tämä (de)multiplekseri sopii yhdistettyjen optisten signaalien käsittelyyn, jotka sisältävät suuren määrän erilaisia aallonpituuskomponentteja, so. yhden tällaisen aallonpituuskomponentin vali-35 koivaa jakamista tai lisäämistä varten aallonpituuden mukaisesti.

... 3

10649G

C. Viitejulkaisut [1] T. Mishyashita et al., "Integrated optical devices based on silica waveguide technologies", kutsuartikkeli SPIE, osa 993, Integrated Optical Circuit Engineering VI (1988), s. 288 - 294; 5 [2] K.O. Hill et al., "A novel low-loss inline bimodal-fiber tap: Wave length-selective properties", IEEE Photonics Technology Letters, 2(1990), heinäkuu, nro 7, New York, USA, s. 484 - 486; [3] NL-9100852, tämän patentin hakija, otsikolla "Mode converter", ei vielä julkaistu; 10 [4] W.K. Burns ja A.F. Milton, "Mode conversion in planar-dielectric separating waveguides", IEEE J. Quantum Electron., osa QE-11, tammikuu 1975, s. 32-39.

D. Piirustusten lyhyt kuvaus

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa sen erään 15 esimerkkisovellutuksen yhteydessä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa kuvio 1 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisesta (de)multiplek-seristä, jota käytetään tietyllä aallonpituudella ja määrätyllä polaarisuudella varustetun optisen signaalin sekä aallonpituudeltaan erilaisen optisen signaalin erottamiseen tai yhdistämiseen, 20 kuvio 2 esittää samaa kuin kuvio 1, mutta kuitenkin optista signaalia varten, jolla on tietty aallonpituus ja määrittämätön polaarisuus, ja kuvio 3 esittää lohkokaaviota (de)multiplekseristä tietyllä aallonpituudella ja kahdella polarisaatiolla varustettujen optisten signaalien sekä aallonpituudeltaan erilaisen optisen signaalin peräkkäistä erottamista ja yhdistämistä : 25 varten.

E. Erään esimerkkisovellutuksen selostus

Keksinnön mukaiset (de)multiplekserit käsittävät viitejulkaisussa [3] selostettujen aallonmuodonmuuntimien välittömän sovellutuksen. Jotta tätä selostusta ei tarpeettomasti pitkitettäisi, viitejulkaisun [3] sisältö liitetään yksinker-30 taisuuden vuoksi tähän selostukseen viiteaineistona. Seuraavassa selostetta-vien (de)multiplekserien yhteydessä käytettyjä useita erilaisia käyttömuuntimia selostetaan tämän viitejulkaisun mukaisesti, ja tällöin viitataan erityisesti tämän julkaisun taulukkoon 2. Koska käytössä on myös esimerkiksi viitejulkaisun [4] ] ja erityisesti sen kuvion 2(a)] perusteella tunnettu aallonmuodonjakajä, näiden 35 (de)multipleksereiden selostus perustuu piirustukseen, jonka kuviot esittävät ainoastaan lohkokaavioita. Jokainen taulukossa 2 esitetty aallonmuodonmuunnin 106490 4 voidaan ottaa valikoivasti käyttöön erityistä ohjattua aallonmuotoparia varten, vaikkakin samalla valon aallonpituudella lambda. Vain 100-prosenttisia muunti-mia käytetään seuraavassa selostettavissa (de)multipleksereissä. Tyypiltään tällaiset muuntimet voidaan suunnitella siten, että aallonpituudeltaan tai -pituuk-5 siltaan muunlaiset optiset signaalit kulkevat tällaisten muuntimien kautta pääasiassa esteettömästi. Aallonmuodonmuunninta, joka muuttaa esimerkiksi täysin aallonpituudeltaan lambda olevan optisen signaalin ohjatun aallonmuodon TE00 aallonpituudeltaan saman optisen signaalin ohjatuksi aallonmuodoksi TM01, merkitään siis seuraavasti: 100%TE00->TM0,(lambda). Yleisemmin tarkastellen 10 aallonmuodonmuunninta, joka muuttaa määrätyllä aallonpituudella lambda varustetun optisen signaalin täysin nollaluokkaisen ohjatun aallonmuodon ykkösluokan ohjatuksi aallonmuodoksi, voidaan merkitä tunnuksella 100%TX00-»TY01(lambda), jossa TX ja TY voivat edustaa jompaakumpaa polarisaatiota TE ja TM. Piirustuksessa bimodaaliset valokanavat on piirretty paksuilla 15 viivoilla niiden erottamiseksi monomodaalisia valokanavista.

Kuvio 1 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisesta demultiplek-seristä. Tässä kuviossa on numerolla 1 merkitty monomodaalista tulokanavaa siihen tulevaa optista signaalia Si1(lambda1,lambda2,lambda3,...) varten, joka käsittää aallonpituuksilla lambda,,lambda2,lambda3)... varustetut optiset signaali-20 komponentit, joista ainakin aallonpituudeltaan lambda, oleva komponentti sisältää määrätyn polarisaation, esimerkiksi TE:n tai TM:n. Kavennusosa 2 kulkee monomodaalisesta tulokanavasta 1 100%TXoo-»TYo,(lambda,) aallonmuodon-muuntimen 3 bimodaaliseen sisäänmenoon, muuntimen 3 ollessa liitettynä bi-modaalisen liitoskanavan 4 välityksellä aallonmuodonjakajaan 5, joka sisältää : 25 monomodaalisen ensimmäisen poistokanavan 6 ja monomodaalisen toisen poistokanavan 7. Aallonmuodonjakaja 5 on tyypiltään tunnettu ja selostettu esimerkiksi viitejulkaisussa [4] ja erityisesti sen kuviossa 2(a), jolloin ensimmäisellä poistokanavalla on korkeampi etenemisvakio kuin toisella poistokanavalla. Aallonmuodonjakajaan nollaluokka-aallonmuodossa bimodaalisen välikanavan 4 30 kautta tuleva signaaliosa lähtee siten tästä jakajasta poistokanavan 6 kautta, ja aallonmuodonjakajaan ykkösluokka-aallonmuodossa bimodaalisen välikanavan 4 kautta tuleva signaaliosa lähtee tästä jakajasta poistokanavan 7 kautta. Samalla TX on määrätyn polarisaation TE tai TM mukainen. Signaali ^(lambdai, lambda2,lambda3,...) etenee tulokanavassa 1, mutta myös kapenevassa osassa 35 2, nollaluokkaisina ohjattuina aallonmuotoina kaikkia aallonpituuksia varten. Aallonmuodonmuuntimessa, joka on valikoiva aallonpituutta lambda, varten, 106490 5 aallonpituudella lambda., ja määrätyllä polarisaatiolla varustetun komponentin nollaluokkainen ohjattu aallonmuoto muutetaan täysin polarisaatiolla TY varustetuksi ohjatuksi aallonmuodoksi, jäljellä olevan valon jatkuessa etenemistään nollaluokkaisessa aallonmuodossa. Optisesta signaalista, joka on tullut aallon-5 muodonjakajaan 5 bimodaalisen välikanavan 4 kautta, vain ykkösluokkaisessa aallonmuodossa etenevä osa muutetaan nollaluokkaiseen ohjattuun aallon-muotoon poistokanavassa 7, jossa esiintyy pienin esiintymisvakio. Toisaalta taas aallonmuodonjakajaan 5 nollaluokkaisessa aallonmuodossa tuleva optisen signaalin osa lähtee aallonmuodonjakajasta täysin poistokanavan 6 kautta, jos-10 sa esiintyy suurin etenemisvakio. Koska vain aallonpituudella lambda1 varustettu valo on ykkösluokkaisessa aallonmuodossa, sisältää poistokanavan 7 kautta etenevä lähtösignaali S01(lambda,) kaikki lambdarkomponentit alkuperäisestä tulevasta optisesta signaalista S,, (lambda,,lambda2,lambda3) erityisesti polarisaation yhteydessä, joka saadaan tämän komponentin avulla muuntimessa. 15 Poistokanavan 6 kautta etenevä lähtösignaali S01(lambda2,lambda3) sisältää jäljellä olevan optisen signaalin, so. alkuperäisen tulevan optisen signaalin Si1(lambda1,lambda2,lambda3), josta lambda1-komponentti on poistettu.

Jos kaikki tulevan optisen signaalin S„(lambda,,lambda2,lambda3) lambda-komponentit etenevät samalla polarisaatiolla, aallonmuodonmuunnin 3 20 valitaan sopivimmin siten, että polarisaatio TY eroaa polarisaatiosta TX, koska tässä tapauksessa voidaan käyttää lisäpolarisaatiosuodattimia aallonmuodonja-kajan 5 poistokanavissa 6 ja 7 haitallisten aallonpituuskomponenttien poistamisen lisäämiseksi edelleen.

Jos tulosignaalissa olevaa lambda,-komponenttia ei ole varustettu : 25 määrätyllä polarisaatiolla, se voi edetä sekä ohjatussa TE00- että TM00- aallonmuodossa. Tämä merkitsee sitä, että kuvion 1 mukainen vain yhden aal-lonmuodonmuuntimen 3 sisältämä demultiplekseri voi jakaa ainoastaan yhdellä polarisaatiolla varustetun lambda,-komponentin sillä seurauksella, että muulla polarisaatiolla varustettu lambda,-komponentti on yhä mukana lähtösignaalissa, 30 joka esiintyy poistokanavassa 6. Tämän jälkeen selostetaan kaksi demultiplek-serimuunnelmaa, joiden avulla tämä lambda,-komponentti voidaan myös poistaa.

Ensimmäisenä tapana on ottaa myös käyttöön toinen aallonmuodonmuunnin, joka valitsee lambda,-komponentin, jolla on muu polarisaatio bi-35 modaalisessa kanavassa 4 myötävirtaan ensimmäisestä aallonmuodonmuunti-mesta 3, nimittäin 100%TX00-^TY0,(lambda,)aallonmuodonmuuntimesta 3. Ku- 106490 6 vio 2 esittää vastaavaa lohkokaaviota. Kuvion 1 esittämää demultiplekseriä vastaavien komponenttien numero vastaa kuvion 2 lohkokaavion viimeistä numeroa. Tätä toista aallonmuodonmuunninta on merkitty numerolla 18 ja välika-navan 14 osia aallonmuodonmuuntimen 18 kummallakin puolella on merkitty 5 numeroilla 14.1 ja 14.2. Aallonmuodonmuunnin 18 on 1OOyoTVVoo^TZo, (lambda.,) aallonmuodonmuunnin, jossa TW ja TZ merkitsevät polarisaatioita, jotka ovat erilaisia kuin TX ja vastaavasti TY. Lambdarkomponentin kummatkin polarisaatiot etenevät tällöin ykkösluokkaisessa ohjatussa aallonmuodossa väli-kanavan 14 osan 14.2 yli. Sen tuloksen saavuttamiseksi, jonka mukaisesti 10 poistokanavassa 17 oleva lähtösignaali S01(lambda.,) sisältää tämän lambdar komponentin ainakin lähes täydellisesti, on edelleen välttämätöntä asettaa vaatimus, jonka mukaisesti aallonmuodonjakaja 15 on polarisaatiosta riippumaton. Tyypiltään edellä mainitun kaltaisilla aallonmuodonjakajilla ei kuitenkaan yleensä ole tätä ominaisuutta.

15 Toisena tapana on asettaa kaksi kuvion 1 esittämän lohkokaavion mukaista demultiplekseriä sarjaan. Tällaista järjestelyä esittävä lohkokaavio näkyy kuviossa 3. Ensimmäisen demultiplekserin komponentit (katkoviivoilla piirretty kehys A) on varustettu numeroilla 21 - 27, vastaavuuden kuvion 1 esittämän lohkokaavion mukaisen demultiplekserin komponenttien kanssa ollessa 20 taas ilmaistuna viimeisessä numerossa. Sama pitää paikkansa toisen demultiplekserin komponenttien suhteen (katkoviivoilla piirretty kehys B), jotka on varustettu numeroilla 31 - 37. Sarjaliitäntä saadaan aikaan liittämällä ensimmäisen demultiplekserin poistokanava 26 toisen demultiplekserin tulokanavaan 31 kohdassa P. Aallonmuodonmuunnin on 100%TX00-»TY01(lambda1)-muunnin. Aal- : : 25 lonmuodonmuunnin 33 on 100%(TW00^TZ01(lambda1)-muunnin, jossa TW, TX, TY ja TZ merkitsevät taas polarisaatioita, jotka voidaan valita mielivaltaisesti, tietenkin ilmeisesti sillä rajoituksella, että TW.n ja TX:n on oltava erilaisia. Poistokanavassa 27 oleva lähtösignaali S^lambda,) sisältää lambdarkomponentin, joka etenee TX-polarisaatiolla varustettuna tulosignaalissa S^lambda,, lamb-30 da2,.~). Lambda1-signaali, joka etenee TW-polarisaatiolla varustettuna tulosig naalissa S^lambda,, lambda2,...) pysyy jäljelle jäävässä signaalissa, joka lähtee ensimmäisestä demultiplekseristä poistokanavan 26 kautta ja tulee toiseen de-multiplekseriin tulokanavan 31 välityksellä. Tässä toisessa demultiplekserissä muutoksen jälkeen ykkösluokkaiseen ohjattuun aallonmuotoon TZ-polarisaa-35 tiolla varustettuna tämä TW-polarisaatiolla varustettu lambda^komponentti jaetaan myös pois yhdistetystä signaalista, jolloin se muodostaa lähtösignaalin « • « 106490.

7

So32(lambda1) poistokanavassa 37. Lähtösignaalina So3(lambda2,...) poistokanavassa 36 on nyt tulosignaali, joka on vapautettu ainakin lähes täydellisesti lam-bdarkomponentista. Tämän demultiplekserin tarjoamana etuna on se, että tulo-signaalista saadun lambdarkomponentin kummatkin napaisuudet ovat erikseen 5 käytettävissä käsittelyä varten poistokanavissa 27 ja 37, mitä voidaan soveltaa käyttökelpoisella tavalla useita polarisaatioita varten tarkoitetussa vastaanotti-messa. Eräs lisäetu saavutetaan valitsemalla polarisaatio TZ samaksi kuin TY. Tässä tapauksessa kuitenkin, kun käsitellään kahta jaettua signaalia, voidaan käyttää optisia komponentteja, jotka on tarkoitettu tehokkaimmalla tavalla käsi-10 teltävää polarisaatiota varten. Demultiplekseri toimii lisäksi tässä tapauksessa täysin passiivisena polarisaatiomuuntimena, joka on riippumaton tulopolarisaa-tiotilasta.

Edellä selostetussa demultiplekserissä käytetyt aallonmuodonmuun-timet ja -jakajat toimivat käänteisellä tavalla optisiin signaaleihin nähden vastak-15 kaiseen etenemissuuntaan. Siten aallonmuodonjakajasta tulee yhdistäjä ja 100%TX00®TYo1(lambda1)-muuntimesta tulee 100%TY01-»TX00(lambda1)-muun-nin. Käyttämällä nyt poistokanavia (6, 7; 16,17; 36, 37, 27) tulokanavina erilaisia S0-signaaleja vastaavia tulosignaaleja varten, saavutetaan alkuperäiset tulosig-naalit S| lähtösignaaleina alkuperäisissä tulokanavissa (1; 11; 21), joita käyte-20 tään nyt poistokanavina. Tämä merkitsee sitä, että keksinnön mukaiset demul-tiplekserit toimivat multipleksereinä vastakkaisessa suunnassa, siis käänteisen signaalin avulla, ja että niitä voidaan käyttää sellaisina. Tämä on ilmaistu piirustuksissa paksuilla nuolilla DEMUX ja vastaavasti MUX. Tässä tapauksessa on kuvioiden 1 ja 3 mukaisten lohkokaavioiden yhteydessä huolehdittava siitä, että ; 25 käytössä ovat oikeilla polarisaatioilla varustetut signaalit. 1 M .

Claims (10)

106490 8

1. Integroitu optinen aallonpituusdemultiplekseri ensimmäisellä aallonpituudella (λ,) varustetun ensimmäisen optisen signaalin (S^^); (So2(X·,); 5 (So31(X.,); (S^^)) jakamiseksi pois yhdistetystä toisesta optisesta signaalista (^(λ,,λ1,-); {Sa(XuX2,-)·, (S^.X1-)), joka etenee ensimmäisen ohjatun aal-lonmuodon alaisena ja on varustettu ainakin ensimmäisellä ja toisella aallonpituudella (X^Xj), tämän demultiplekserin käsittäessä: aallonmuodonmuuntolaitteet (3; 13, 18; 23, 33), jotka ovat valikoivia 10 ensimmäisen aallonpituuden suhteen sanotun ensimmäisen ohjatun aallonmuo-don muuntamiseksi toiseksi ohjatuksi aallonmuodoksi, jonka suuruusluokka eroaa ensimmäisestä aallonmuodosta, ja ensimmäisen aallonmuodonjakajan (5; 15; 35), joka on liitetty näihin aallonmuodonmuuntolaitteisiin, 15 tunnettu siitä, että aallonmuodonmuuntovälineet (3; 13, 18; 23; 33. käsittävät kanavatyyppisen aalto-ohjaimen, jossa on aalto-ohjaimen tulo-alue, aalto-ohjaimen välialue ja aalto-ohjaimen poistoalue, aalto-ohjaimen vä-liosuudella on jaksollinen geometrinen rakenne, joka koostuu kahden aalto-ohjaimen alialueen jaksollisesta sarjasta jakson pituudella, alialueiden pituuden 20 ja jaksojen määrän ollessa sovitettu mainittuun muuntoon, ja että ensimmäinen aallonmuodonjakaja (5; 15; 35) on epäsymmetrinen Y-liitos kytkettynä aallonmuodonmuuntovälineiden kanavatyyppiseen aalto-ohjaimeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aallonpituusdemultiplekseri, jos- : 25 sa ainakin yhdistetyssä toisessa optisessa signaalissa (Si2(X1,X2,--)) olevalla en simmäisellä optisella signaalilla (S^X,)) on määrittämätön polaarisuus, tunnettu siitä, että aallonmuodonmuuntolaitteet käsittävät: monomodaalisen tulokanavan (11; 21) yhdistettyä optista signaalia varten, 30 ensimmäisen liittimen (12; 22), joka liittää tulokanavan monnomodaa- lisesta bimodaaliseen optiseen aalto-ohjaimeen, ensimmäisen aallonmuodonmuuntimen (13; 23), joka on liitetty ensimmäiseen liittimeen ja joka on valikoiva ensimmäisen aallonpituuden suhteen ja tarkoitettu muuttamaan ensimmäisen polarisaation (TE tai TM) nollaluokkai-35 nen ohjattu aallonmuoto toisen polarisaation ykkösluokkaiseksi ohjatuksi aallonmuodoksi, 106490 9 toisen aallonmuodonmuuntimen (18; 33), joka on liitetty ensimmäiseen aallonmuodonmuuntimeen ja joka on valikoiva ensimmäisen aallonpituuden suhteen ja tarkoitettu muuttamaan toisen polarisaation nollaluokkainen ohjattu aallonmuoto ensimmäisen polarisaation ykkösluokkaiseksi ohjatuksi aal-5 lonmuodoksi, ja että Y-liitos (15; 35) käsittää bimodaalisen tulokanavan (14,2; 34) ja kaksi monomodaalista poistokanavaa (16, 17; 36, 37) , joilla on erilaiset etene-misvakiot.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aallonpituusdemultiplekseri, jos-10 sa ainakin ensimmäinen optinen signaali (S^l,)), joka on määrä jakaa pois yhdistetystä optisesta signaalista (^(λ,,λ*,-)), sisältää määrätyn polarisaation, tunnettu siitä, että aallonmuodonmuuntolaitteet käsittävät: monomodaalisen polarisaatiota ylläpitävän tulokanavan (1) yhdistettyä optista signaalia varten, 15 liittimen (2), joka liittää monomodaalisen optisen aalto-ohjaimen bi- modaaliseen optiseen aalto-ohjaimeen, aallonmuodonmuuntimen (3), joka on valikoiva ensimmäisen aallonpituuden suhteen, sanotulla määrätyllä polarisaatiolla varustetun nollaluokkaisen ohjatun aallonmuodon muuttamiseksi täysin ensimmäisellä polarisaatiolla va-20 rustetuksi ykkösluokkaiseksi ohjatuksi aallonmuodoksi, ja että Y-liitos (5) käsittää bimodaalisen tulokanavan (4) ja kaksi monomodaalista poistokanavaa (6, 7), joilla on erilaiset etenemisvakiot.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen demultiplekseri, tunnettu siitä, että toinen Y-liitos (25), joka sisältää bimodaalisen tulokanavan (24) ja kak- : : 25 si erilaisilla etenemisvakioilla varustettua monomodaalista poistokanavaa (26, 27), on asetettu ensimmäisen (23) ja toisen (33) aallonmuodonmuuntimen väliin, ensimmäisen aallonmuodonmuuntimen ollessa liitettynä bimodaaliseen tukikanavaan ja toisen aallonmuodonmuuntimen ollessa liitettynä toisen liittimen (32) välityksellä poistokanavaan, joka on varustettu korkeimmalla etenemisvakiolla.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen demultiplekseri, tunnet- t u siitä, että aallonmuodonmuuntimet ovat sellaisia, että ykkösluokkaiseksi ohjatuksi aallonmuodoksi muutettu signaali eroaa polarisaation suhteen nollaluokkaisen ohjatun aallonmuodon yhteydessä käytetystä signaalista.

6. Integroitu optinen aallonpituusmultiplekseri ensimmäisellä aallon-35 pituudella (λ,) varustetun optisen signaalin (S0XX}),(So2(X^)) yhdistämiseksi toisen optisen signaalin (So1(A^),(So2(^)) kanssa, joka on varustettu ainakin yhdellä en- 106490 10 simmäisestä aallonpituudesta (λ^) eroavalla toisella aallonpituudella, näiden molempien optisten signaalien edetessä identtisen ensimmäisen ohjatun aal-lonmuodon alaisina multiplekseri käsittää: signaalinyhdistämisvälineet, ja aallonmuodonmuuntolaitteet, 5 toisessa ohjatussa aallonmuodossa olevan ensimmäisen optisen signaalin muuttamiseksi ensimmäiseen ohjattuun aallonmuotoon. tunnettu siitä, että signaalinyhdistämisvälineet sisältävät aallonmuodonyhdistäjän (5; 15), jossa ensimmäinen optinen signaali muuttuu toiseen ohjattuun aallonmuotoon, joka on erilainen kuin ensimmäinen 10 aallonmuoto, toisen optisen signaalin jäädessä ensimmäiseen ohjattuun aallonmuotoon, ja aallonmuodonmuuntolaitteet (3; 13, 18), jotka on liitetty aallonmuo-donyhdistäjään ja ovat valikoivia ensimmäisen aallonpituuden suhteen, jotka aallonmuodonmuuntovälineet käsittävät kanavatyyppisen aalto-ohjaimen, jossa 15 on aalto-ohjaimen tulo-alue, aalto-ohjaimen välialue ja aalto-ohjaimen poisto-alue, aalto-ohjaimen väliosuudella on jaksollinen geometrinen rakenne, joka koostuu kahden aalto-ohjaimen alialueen jaksollisesta sarjasta jakson pituudella, alialueiden pituuden ja jaksojen määrän ollessa sovitettu mainittuun muuntoon.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen aallonpituusmultiplekseri, t u n -20 n e 11 u siitä, että aallonmuodonyhdistäjänä toimii epäsymmetrinen Y-liitos.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen aallonpituusmultiplekseri, jossa ensimmäinen optinen signaali (So2(X^)) on varustettu määrittelemättömällä polaa-risuudella, tunnettu siitä, että: Y-liitos käsittää ensimmäisen monomodaalisen tulokanavan (17) en-ί : 25 simmäistä optista signaalia varten ja toisen monomodaalisen tulokanavan (16) toista optista signaalia varten, jolloin näillä tulokanavilla on erilaiset etenemisva-kiot, ensimmäisen optisen kanavan etenemisvakion ollessa pienin, näiden tulo-kanavien ollessa yhdistettynä bimodaaliseksi välikanavaksi (14,2), jossa ensimmäinen optinen signaali etenee ykkösluokkaisessa ohjatussa aallonmuodossa ja 30 toinen optinen signaali etenee nollaluokkaisessa ohjatussa aallonmuodossa, . aallonmuodonmuuntolaitteiden käsittäessä: ensimmäisen aallonmuodonmuuntimen (18), joka on liitetty välikana-vaan ja on valikoiva ensimmäisen aallonpituuden suhteen ensimmäisen polarisaation (TE tai TM) ykkösluokkaisen ohjatun aallonmuodon ainakin suurimman 35 osan muuttamista varten yhden polarisaation nollaluokkaiseksi ohjatuksi aal-lonmuodoksi, • « 10649.0 11 toisen aallonmuodonmuuntimen (13), joka on liitetty ensimmäiseen aallonmuodonmuuntimeen ja on valikoiva ensimmäisen aallonpituuden suhteen ensimmäisen optisen signaalin toisen polarisaation ykkösluokkaisen ohjatun aallonmuodon ainakin suurimman osan muuttamista varten yhden polarisaation 5 nollaluokkaiseksi ohjatuksi aallonmuodoksi, ja liittimen (12), joka liittyy toiseen aallonmuodonmuuntimeen, muodostaen liitoksen bimodaalisesta monomodaaliseen optiseen aalto-ohjaus-poistokanavaan (11).

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen aallonpituusmultiplekseri, jossa 10 ensimmäisellä optisella signaalilla (S^)) on määrätty polarisaatio, tunnettu siitä, että: Y-liitos (5) käsittää ensimmäisen monomodaalisen tulokanavan (7) ensimmäistä optista signaalia varten ja toisen monomodaalisen tulokanavan (6) toista optista signaalia varten, jolloin näillä tulokanavilla on erilaiset etenemisva-15 kiot, ensimmäisen optisen kanavan etenemisvakion ollessa pienin, näiden tulo-kanavien ollessa yhdistettynä bimodaaliseksi välikanavaksi (4), aallonmuodonmuuntolaitteiden käsittäessä: ensimmäisen aallonmuodonmuuntimen (3), joka on liitetty välikana-vaan ja on valikoiva ensimmäisen aallonpituuden suhteen sanotun määritetyn 20 polaarisuuden ykkösluokkaisen ohjatun aallonmuodon ainakin suurimman osan muuttamista varten yhden polarisaation nollaluokkaiseksi ohjatuksi aallonmuodoksi, liittimen (2), joka on liitetty ensimmäiseen aallonmuodonmuuntimeen ja joka muodostaa liitoksen bimodaalisesta monomodaaliseen optiseen aalto- : : 25 ohjauspoistokanavaan (1).

10. Integroitu optinen laite aallonpituuden jakodemultipleksointia varten ensimmäisessä signaalisuunnassa (-») ja aallonpituuden jakomultipleksoin-tia varten toisessa, ensimmäisen suunnan suhteen vastakkaisessa signaali-suunnassa (<-) tämän laitteen käsittäessä: 30 aallonmuodonmuuntolaitteet (3; 13, 18), jotka ovat valikoivia ennalta määrätyn aallonpituuden (λ^ suhteen aallonmuodonmuuntoa varten ensimmäisestä ohjatusta aallonmuodosta toiseen ohjattuun aallonmuotoon luokassa, joka on erilainen kuin ensimmäinen luokka ensimmäisessä signaalisuunnassa, ja toisesta ohjatusta aallonmuodosta ensimmäiseen ohjattuun aallonmuotoon vas-35 takkaisessa signaalisuunnassa, ja 106490 12 jako-/yhdistysvälineet (5; 15) aallonmuodon jakamiseen ensimmäisen signaalin suunnassa ja yhdistämiseen toisen signaalin suunnassa kytkettynä aallonmuodonmuuntolaitteisiin, tunnettu siitä, että aallonmuodonmuuntovälineet (3; 13, 18; 23; 5 33) käsittävät kanavatyyppisen aalto-ohjaimen, jossa on aalto-ohjaimen tulo- alue, aalto-ohjaimen välialue ja aalto-ohjaimen poistoalue, aalto-ohjaimen vä-liosuudella on jaksollinen geometrinen rakenne, joka koostuu kahden aalto-ohjaimen alialueen jaksollisesta sarjasta jakson pituudella, alialueiden pituuden ja jaksojen määrän ollessa sovitettu mainittuun muuntoon, ja että 10 jako-/yhdistysvälineet käsittävät epäsymmetrisen Y-liitoksen kytketty nä näihin muutoslaitteisiin toisen ohjatun aallonmuodon aalto-ohjauskana-van (4; 14,2) välityksellä ja varustettuna ensimmäisen ohjatun aallonmuodon kahdella haarautuvalla aalto-ohjauskanavalla (6, 7; 16, 17) sekä sisältäen erilaiset etenemisvakiot. «

9 I 1 . 106490 13