MXPA97004969A - Multiplexor/desmultiplexor con respuesta espectral aplanada - Google Patents

Abstract

Un nuevo multiplexor/desmultiplexor incluye un mecanismo de enfoque compuesto que tiene puntos focales adyacentes;imágenes múltiples de una o más trayectoria de entrada para cada señal de longitud de onda diferente son proyectadas sobre una o más trayectorias de salida;la respuesta espectral resultante es aplanada en las inmediaciones de la longitud de onda del centro de cada señal de longitud de onda diferente;el número y separación de los puntos focales, asícomo los radios del campo de modo de las trayectorias de entrada y salida se pueden optimizar para combinaciones deseadas de ancho de banda de canal, pérdida de inserción y diafonía.

Description

l-IULTIPLEXQR/DESriULTIPLEXOR CON RESPUESTA ESPECTRRL APLANADA CAMPO TÉCNICO 'i La invención e refiere a eoneetores oµii 1; incluyendo ult f>lexoretr*, y desmulti plexores que enrulan señales ó ticas de acuerdo a ou longit d de onda.

ANTECEDENTES in Las seríales pticas se transmiten a logí Ludes de onda únicas conocidas como canales.. La separación entre canales es comunmente i an pequeña corno de un nan?metro en longitud de onda, por lo que los disposH i vos de enrutarnien+o p+ico que combinan o separan las señales de longitud de onda di erente deben s r sensibles a tales diferencias pequeñas en longitud de onda. Les di positivos diseñados en forma precisa son requeridos para transmitir las señales de longitud de onda diferente con ada eficiencia y baja diafon a en re canales 'J adyacentes. Sin embargo, es común que las señales se desvien ligeramente de su longitud de onda deseada, particularmente en su fuente de origen. A menos que se pueda tolerar rnás di fonia, ia eficiencia de transmisión de las señales desviadas es d comunmente reducida significativamente. Ademas, las caracterí ticas de transmisi n de los dispositivos de nrutarn lento mismos puede variar durante su fabricación o uso. Lo«i dispositivos quo combinan o separan las seríale1*, de Longitud de n a diferente son conocidos corno muí tiplexores y desrnulti plexores, respec i amente. Comunmente, la única r¡ diferencia entre estos dispositivos es la direcci n del viaje de lii luz a través de ellos. L.os uí 1 plexores onrutan di erentes señales ópticas que viajan •**oparadamente en trayectorias individuales dentro de una trayectoria com n. Los desrnul t iplexoros se enrulan las 0 señales pticas que viajan juntas en La trayectoria común de nuevo hacia las trayectorias indi viduales. Dent i o de los rnul t i plexoros y lesmul t iplexores, dos mecanismos pticos se usan para enrutar las señales pticas entre Las trayectorias comunes e individuales -- dispersión y 5 de enfoque. La dispersión distingue angul rmente las señales de longitud de onda diferente y el enfoque convierte las señales angular rnf-nt e distinguidas en señales peci lmen disf ingui as. Por ejemplo, un mecanismo de enfoque puede ser 0 dispuesto para formar imágenes discretas de la trayectoria común en cada longitud de onda de las diferentes señales ópticas. El mecanismo de dispersión desplaza relat vamente las im genes a lo largo de una linea focal or una cantidad quo varia con la longitud de onda de las señales diferentes. Las R trayectorias indivuduaies est n dispuestas a lo largo de la linea focal en posiciones que corresponden a las imágenes desplazadas de las señales de longitud de onda diferente. Do esta manera, cada señal de longitud de onda di erente forma una imagen U ere de la trayectoria < oinun en una posición diferente a lo largo de la linea focal, y las trayectorias rv individuales están localizadas a lo largo de la linea focal councidente con las posiciones de imagen de las seríalos de longitud de onda di erente,. la energía de luz dent o de las trayectorias comunes o individuales os distribuida a través do un plano transversal ID a <-:u direcci n do viajo en ?n patr n definido por un campo e modo.. Generalmente, la dis ribución de amplitud de luz den* i o de cada campo do modo es Gaussiana. La eficiencia máxima de acoplamiento ocurre cuando la amplitud central de la trayectoria común proyectada es alineada exactamente con las 5 amplitudes centrales de las trayectorias individúalos respectivas. Cualquier desviación en la longitud de onda de l señales de longitud de onda diferente doSn linea las amplitudes cen rales de los campos de modo apareados y reduce i -• eficiencia de acoplamiento. 0 Las curvas de respuesta espectral miden la eficiencia de acoplamiento en unidades de perdí fia de decibel sobre un dominio de longitudes de onda. Cierta variación pequeña en declíneles (v.gr., uno a tres decibeles) puede ser generalmente ajustada, y la escala correspondiente de longitudes de onda 5 define el ancho de banda del canal. La solicitud de patente de F. LJ.fi. copendiente No.08/581 , 186, presen a a el 29 de diciembre de l'j p y titulada T¡fiN?UTDTH-flü,1USTED UAVELENGTH DFMUL TTPLEXER , do uest i a ia posibili ades para obtener un equilibrio ontro ancho <.o banda de ranal y atenuaci n de di afonía. Un radio do los campos de modo, definido en l/e2 de la intensidad de Luz r-. centrad puede ser aumentado para alargar ol ancho de banda <? un costo de menos atenuaci n de diafonia. De esta manera, cualquier* atenuación de di afonía en exceso en un diseño se puedo convertir un anchos de banda mas largos. La foi rna ideal do a v.urva de respuesta espectral o* 0 un forrna rectangular que simula un sombrero invertido,. El fondo de la curva de respuesta es prefer lemente Lo rnas plano posible para Llevar* al mínimo las variaciones de decibol dentro del ancho de banda, y los lados son tan empinados corno sea posible para llevar al máximo el tamaño del ancho de banda 5 mientras se mantiene la penuaoion de di afonía deseada en los cana 1 es cont i guos . La patento de E.U. A. No. , 412,7 a Drag no describe un dispositivo de enrutamiento de longitud de onda operable corno un rnul ti plexor o desmul 11 plexor con curvas 0 respuesta aplanadas. Los acopladores en estrella con foca les conectan dos grupos de guías de ondas (trayectorias) a extremos opuestos de una disposici n de fase. La función de enfoque es llevada a **abo por los acopladores en estrella y la función de dispersión es llevada a cabo por la disposición de fase. I a 5 respuesta aplanada es obtenida usando conectores en forma do Y para unir* extremos remotos de longitudes de onda adyacentes. I a luz os recogida desde dos campos de modo adyacentes y sus curvas de respuesta traslapadas son combinadas. dn embargo, se requiere una separación adicional entre pares de guias de ondas adyacen es para mantener el nivel [', deseado de atenuaci n de diafonia. En comparación con los dispositivos similares sin acopladuras en forrna de Y, sólo una de cada res guias de ondas se puede usar para evitar una diafonia excesiva. Esto disminuye ampliamente el numero de señales de longitud do onda diferente que pueden ser* enr?tadas 0 a ravés del di positi o., Un documento titulado APhaeed-array wavelength de ul tiplexer with flattoned wavelength response? por p.R. nrnersfoort y otros, publicado en El CTRONIC LETTERS, Vol. 30 , No. 4, 17 de febrero de 1994, sustituye las guias de ondas 5 multinodo para guias de ondas de un solo modo en una disposici n de salida para aplanar una respuesta espectral. ilunque e posible conectar detectores a Las guias do ondas di. salida ultimodo, el dispositivo no puede ser usado para enrutar señales de longitud de onda diferente dentro de una red 0 óptica de un solo modo. Otro documento titulado AArrayed-waveguide grating multipLexer with flat spec ral response@ por K. O arnoto y H, Yantada, publicado en OPT1CS LETTER , Vol. 20, No. 1, enero 1 de 1995, describe modificaciones a una disposición de fase para 5 producir una respuesta espectral plana cercana en un uLtiplexor. Sin embargo, las variaciones en longitud de t rayec t o ria i equen das para l ogra r* la respuesta mejorada son d i í c i l es de i rnp l ornen t a i .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN ir Esta invención en una o rnas de su varias modali ades, aplana la respuesta espectral de los ult i plexores y desinul t i plexores en una manera que puede ser i rnpl emen ada ?? act i camente ••*/"* i edes ópticas de ?n <-olo modo. Se usa el f) enfoque compuesto en combinación con la dispersión de longitud de onda convencional para ajustar mas variación de longitud de onda de señales ópticas sin una variación excesiva en eficiencia de transmisión o reducci n en atenuación de díaton) a. 5 Una expresi n de esta invención corno un rnultiplexor o desrnul ti ploxor de longitud de onda incluye características convencionales «3o una trayectoria común que transporta > ? pLuralidad de señales de longitud de onda diferente, trayectorias individuales que transportan separadamente las 0 señales de longitud de onda diferente y una trayectoria central que acopla las señales de longitud de onda diferente entre las trayectorias comunes e individuales. Un mecanismo de dispersi n dentro de ia trayectoria central dispersa angularmente la señal de longitud de onda di erente, y un mecanismo de enfoque dentro 5 de 1 A trayectoria central convierte la dispersi n angular do las señales de longitud de onda diferente en una dispersión (•-spacial a lo largo de una linea focal,, Sin embargo, on con raste con los ult ipi exoros o des ultiplexores convencionales, este mecanismo de enfoque os un mecanismo de enfoque compuesto que tiene dos o rnas puntos focales adyacentes (es decir, puntos principales de enfoque*' adyacentes) para producir puntos de imegenes múltiples de cada diferente señal de longitud de onda e posiciones relativamente desplazadas a lo largo de la linea focal. Las rayectorias individuales se localizan a lo largo de la li ea focal por l < < que cada una coincide con los puntos de imágenes múltiples de una de las seríales de longitud de onda diferente. Tanto el mecanismo de dispersión corno el mecanismo de enfoque pueden tener diferentes formas. Por ejemplo, en una modalidad de esta invención, el mecanismo de dispersión os una rejilla do difracción y el mecanismo de enfoque es una superficie reflectora de la rejilla de difracción. Las facetas aitoinas de Id rejilla o(*tan alineadas LÜ? circulo-, difere tes que tienen centros de curvatura desplazados para producir los puntos focales adyacentes. Désele un punto de coincidenci ent o los dos círculos, los puntos focales adyacentes, los cuales ostan conjugados hasta la infini ad, son localizados a la nitad del camino a lo largo de radios respectivos hacia los centro*, desplazados . Ot ra modalidad incluye una disposición de fase de guias de ondas para lograr la dispersión y modifica uno o ambos ex remos de la disposición dentro de acoplamientos respectivos para producir ios untos focales adyacentes. De manera ordinaria, las guias de ondas intermedias en extremos opuestos do una disposici n de fase convergen hacia puntos focales sencillos orí relaciones con fócalos separadas con las trayectorias comunes o individuales. Sin embargo, osta invención provee la convergencia de guias e ondas intermedias alternas hacia rnas de un punto focal de por lo menos uno do los acopladores. Similar a las facetas de la modalidad precedente, los o?tremoc de las guias de ondas alternas pueden ostar alineados con circuios diferentes que tengan cont os do curvatura desplazados p ra producir Los puntos focales adyacentes. Sin embargo, en cont rastre con la modalidad precedente, los centros de los círculos diferentes coinciden preferiblemente con los puntos focales adyacentes. Esta invención se puede expresar en otros términos como un conector ptico para enrutar señales ópticas de acuerdo a 'u longitud do onda. De nuevo, una trayectoria ?,omun transporta una pluralidad de tales señales ópticas dentro de diferentes bandas de longitudes de onda y trayectorias individuales di puestas en una disposición transportan separadamente las señales ópticas dentro de las diferentes tiandas. Un enfocador proyecta sepa adamente la trayectoria com n en cada longitud de onda de las señales pticas. Un dispersor de longitud de onda desplaza las imágenes do la trayectoria común a Lo largo de un extremo interno de la disposición de acuerdo a su longitud de onda.

Adornas, vi enfocador esta modificado pa formar por lo monos dos i majónos relativamente desplazadas para cada longitud de '>nda a lo largo del extremo de la disposición. En consecuencia, las imágenes correspondien es en rnás de una longitud do onda se pueden formar* en posiciones individúale'- a lo largo del extremo de la disposición. Las ayectorias individuales de la disposición estan centradas respectivamente on las posiciones individuales a las cuales las imágenes <„ orrespondi entes en diferentes de longitudes de onda estan ropnadas, para que una escala mas amplia de Longitudes de onda dent o de cada banda pueda ser acoplada entre las trayectorias comunes e individuales sin ninguna variaci n adicional en efi cienci . El enfocador, junto con el dispersor de longitud de onda, forman una pluralidad de acoplamientos ópticos entre Las trayectorias comunes e individuales, exhibiendo cada uno una i ui va de respuesta e ect al definida por* perdida do decibel sobre un dominio de longitudes de onda. Las bandas de longitudes de onda se pueden definir como grupos contiguos de longitudes de onda dentro de los cuales la variación en decibel os menor que una cantidad predeterminada. Preferi lemente, los puntos de imágenes múltiples de cála longitud de onda son '"omponsados por un cantidad que extiende la escala de longitudes de onda dentro de cada banda mas allá de la escala quo seria pos ble con puntos de una sola imagen. Es posible el aplanado adicional de la curva de respuesta espectral usando mas de dos puntos focales adyacentes. Por ejemplo, los mecanismos de enfoque con tres puntos de imagen separados un formemente para cada longitud de onda son preferidos para esta modalidad. '•> La formación de múltiples puntos focales adyacentes (os decir puntos de múltiples imágenes desplazados para cada longitud de onda) es una manera efectiva, simple y directa para aplanar la respuesta espec ral de los dispositivos de onruta i ento de longitud de onda. Fn consecuen ia, ost \ invenci n se puede írnplernent ar pr cticamente con un mínimo de problemas o costos adicionales, usando las mismas técnicas de fabricación que se usa para hacer* dispositivos similares con mecanismos de enfoque convencionales. Ademas de las varias expresiones de esta invención lh como aparat*, la invención también se puede expresar independientemente como un método que implica el enrutamiento do eríalos de longitud do ond i diferente entro una trayectoi ia común y una pluralidad de longitudes individuales. Los pasos clave incluyen: (a) formar primero y segundo conjuntos do 0 im genes de cada una de las señales de longitud de onda diferente transportadas por la trayectoria común en extremo'*, internos de las trayectorias individuales y (b) deplazar relat ivamente el primero y segundo conjuntos de imágenes par'a que las dos im genes de eada una de las señales de longitud de 5 onda diferente sean desplazadas en los extremos internos de las trayectorias individuales. Las dos imágenes de cada señal de longitud de onda diferente son desplazadas preferiblemente a t avos de una distancia que sea menor que una distancia que separe ..ent ros de los extremos internos de las trayectorias individuales, t, Aunque el paso de desplazar las imágenes puedo resultar en cierto aumento de di afonía entre trayectorias individuales adyacentes, esta invención provee también ol ajusto del tamaño de los extremos internos de las trayectorias (es decir, radios de campo de modo) pa a mantener* la atenuaci n de di afonía a un mínimo nivel aceptable. El numero de puntos focales adyacentes, la separación entre los puntos focales y ol tamaño de los extremos internos de las trayectorias se pueden optimizar para proveer una combinación deseada de ancho de banda de canal, atenuación de diafonia y eficiencia de L5 transmisión (v.gr,, perdida de inserci n).

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura ÍA es un diagrama que ilustra 0 esquemáticamente un mul i lexor/ esmul t iplexor de longitud de onda que tiene una rejilla de reflexión/difracción para enfocar y dispersar señales de Longitud de onda diferente. L figura IB es un liagrama similar que muestra modificaciones a la rejilla de reflexión/difracción para 5 defini dos puntos focales adyacentes. La figura 2 es una vista en corte alargada a lo largo de una li ea focal del muí t i lexor/desmul tipiexor de la figura ?p. La figura 3A es una gráfica de un campo difrac ado producido por múltiples imágenes de una trayectoria común sobrepuesta en un campo de modo de una trayectoria i ividual,. la figura B es una gráfica que muestra una curva de respuesta espectral de un acoplamiento óp ico entro la trayecto ia común y la trayectoria individual sencilla. La figura 4R es una gr fica similar a la gráfica do la figura 30, pero mostrando caminos al campo difractado que acompañan un aumento en separación entre los puntos focales. La figura 4B es un gráfica similar a la gráfica de la figura IB, mostrado los efectos de los cambios de separación on la curva de respuesta espectral. La figura 5A es un diagrama de un inult iplexor/desmulti plexor que tiene una disposición de fase y dos acopladores ópticos ?a? a enfocar y dispersar seríalos i \y longitud de onda diferente. La figura 5E es un diagrama con vistas abiertas mostrando rnas detalles de los acopladores ópticos convencionales. La figura 5C es un diagrama también con vistas abiertas, mostrando modificaciones a los acopladores ópticos para definir dos puntos focales adyacentes dentro de c ^? acoplador. La figura ñ es una vista en corte alargada a lo K) largo de jna lí ea focal de uno de los acopladores. La figura 6B es una vista on corte alargada a lo largo de una li ea focal del otro acoplador. La figura 7A es un gr fica de un campo di ractado producido dentro dei muí tiplexor/desrnul t ipl exor do la figura 50 por imágenes apareadas de una trayectoria común sobrepuesta on un campo de modo de una trayectoria individual. I a figura 7B es una gráfica que muestra una curva do respuesta espectral de un acoplamiento óp ico f-nt ro la trayectoria común y la trayectoria individual seneila del muí t iplexor/desmul ti ploxor de la figura 5C. La figu a S es un di grama con vistas abiertas de un mult ípLexor/desmultiplexor similar, modificado ara incluir tres puntos focales adyacentes dentro de cada acoplador. La figura 9 A es una gráfica de un campo d fractado producido dentro del muí t iplexor/desrnulti plexor de la figura 0 por es imágenes do una trayectoria de entrada sobrepuesta c-*n un campo de modo de una trayectoria de salida. La figura 9B es una gráfica que muestra una curva de respuesta espectral de un acoplamiento óptico entre lae mismas trayectorias de entrada y de salida del inultipiexor/des uitipiexor de la figura 0.

DESCRIPCIÓN DETALLADA l os muí j plexores y desmult j plexores de longitud de onda se pueden construir con una amplia variedad de? mecanismos de enfoque y do dispersión. Las funciones de c-ntoque y de dispersi n se pueden llevar a cabo por* el mismo elemento óptico o por* elementos ópticos separados que pueden ser usados para llevar a cabo eada función. Para ilustrar esta invención, las f iguras 1A-4B ostan dirigidas a moda Lidades on las rúales las funciones de omoque y de dispersión son llevadas a cabo por una rejilla de reflexi on/di fracción, y las figuras 5A-JB restantes están dirigidas a modalidades en las cuales la función de dispersión os llevada a cabo por una disposición de fase y 1¿\ funci n de enfoque es llevada a cabo po un par de acopladores pticos. l as figuras 1A y IB contrastan a un muí t i ple or /dosmuL iplexor convencional 10 con un rnult iplexor/desrnult j plexor* mejorado 50 de acuerdo con esta invención. Se puede entender que ambos serán irnple entados corno dispositivos ópticos planos integrados, que? es La forrna pro erida para esta invención. El rnul ti plexor/desnult iplexor 10 incluye una guia de ondas com n (trayectoria) 12 para transportar una pluralidad de señales de longitud de onda di erentes " ??-?n " y una pluralidad de guias de ondas (t ayec orias) 14A y 14B par~a transportar separadamente las señales de longitud de onda diferente " ?t " " ?n" . Simplemente a manera de ilustraci n, ",oJo las dos guias de ondas i dividuales 1 0 y 14B son mostradas, pero muchas rnas so usan comunme te, (¡ a rejilla de difracción reflectora 16 acopla las guias de ondas comunes e individuales 12 y 14 a-b a través do 5 una guia de ondas cent al plana ( rayec oria central) 18. Aunque es posible usar otros esquemas de enfoque con rejillas de r ef lexion- difr cci n, la rejilla de difracci n reflectora Lñ contiene una sucesión escalonada de facetas ">0 que tienen centros 22 pos i clonados ? lo largo do un arco 24 definido por un radio "R" y un centro de curvatura "Cd Las facetas 20 están orientadas en ángulos de brillo por lo que Las lineas 26 que se extienden perpendiculares a Las facetas 20 desde sus respectivos centros 22 convergen hacia un solo punt- de brillo "Bd Tanto el punto de brillo "B" co o el centro de curvatura "C" están localizados a lo largo de un llamado circulo de Rowland 20 que es típicamente tangente a la rejilla i o doctora 16 con un diámet o igual al radio de urvatura "r" de la rejilla. Un punto focal "F", el cual tiene infinidad como su conjugado, coincide con ol centro dol circulo de Powland 20,.

También localizados alrededor del circulo de Rowland 28 están el extremo interno 32 de la guia de ondas común 12 y los extremos internos 34a y 34b de las guias de onda individuales 14a y 14b. Fl circulo de Rowland 28 define una l nea focal a lo largo de la cual están localizados conjugados '.*•** de imagen y objeto de los extremos infernos 32, 34a y 34b., En una modalidad de desmult íplexi ón, cada una de las señales de longitud do onda diferente "??*?n" emitidas por la guia do ondas < o un 12 es proyectada omo una imagen de su extremo interno 32 sobro un extremo diferente de los ext reinos internos 34a y 34b de la *ju?a de ondas individual. En una forma de inultipiex on, las im genes de los extremos infernos 34a--l> de las guias de ondas individuales 14 son proyectadas colectivamen e sobre el ex remo interno 32 de la guia de ondas común 12. l.a enoigia de luz transportada a través de los extremos internos 32 y 34a--t> es distribuida a través de campos do odo que se extienden perpendiculares a la dirección de propagación. Típicamente, la intensidad de luz tiene una distribuci n Gaussiana dentro de los campos de modo. Las loc l izaci ones de intensidades pico en ios campos de modo se pueden to ar como puntos de objeto en sus verdaderas local izac iones sobre el circulo de Rowland 28 y co o puntos de imagen en sus posiciones proyectadas sobre ol circulo do Rowland 28. Por ejemplo, a longitudes de onda partculares (es decir, ?i y ?n ) , el punto de objeto 42 en el extremo interno 32 de la guia de ondas común se proyecta como dos puntos de imagen diferentes que coinciden con puntos de objeto 44a y 44b en los extremos internos 34a y 34b de las guias de ondas individuales; y a las mismas longitudes de onda, los puntos objeto 44a y 44b en loe extremos internos 34a y 34b se proyectan corno un punto de imagen común que coincide con el punto de objeto 42 on el extremo interno 32.

Cada longitud de onda diferente emi ida en los puntos do objeto 42 y 44a--b ya sea de la guia de ondas común 12 o las guia'*, de onda individuales 1 a-b os proyectada hacia una posición particular a lo largo del circulo de Rowland 28. Sin embargo, los puntos de objeto 42 y 44a-b corresponden únicamente a los puntos de imagen de cada uno en las longitudes do onda "?i " y "?n " - A otras longitudes de onda, los puntos de imagen son compensados desde los puntos de objeto 42 y 44a-b de cada uno a lo largo dol circulo de Rowland 20. La eficiencia de acoplamiento entro Las guias de ondas comunes e individuales 12 y 14a-b está relacionada con ?na integral de traslape entre los campos de modo de objeto y de imagen correspondientes. Toda ves que las di tribuciones de intensidad de luz tanto los campos de imagen corno de objeto son en cierta forma análogamente Gaussianos, cualquier alejamiento de I coincidencia disminuye su eficiencia de acoplamiento. En consecuencia , cu lquioi vai i ación on Las longitudes de onda do las señales de longitud de onda diferente "??~?„" puede variar* sign ficativamente la eficiencia de su transmisión a través del dispositivo mult i piexor/desrnul 11 piexor 10. Ei nuevo multiplexor/desrnulti plexor 50 ajusta rnas variación en las longitudes de onda de las señales de longitud do onda diferente; "?i - .,," sin alguna variaci n adicional n <>u eficiencia de ransmisión, ajusfando tanto el tamaño de los campos de modo corno la forma de los campos de imagen proyectados, también llamados campos difractados. Similar al muí < i pl exor/desmul t íploxor 10, el nuevo mud i plexor/desmul d-ploxor 50 in luyo una guia de ondas com n 52 y una pluralidad de guias de ondas i dividuales 5-Va y 54b acopladas por una rejilla de difracción reflectora 56 a través de una guia de ondas lana 1,0.. Sin embargo, en cont aste con la modalidad precedente, la rejilla de difracción reflectora 55 incluye dos juegos alternativos de facetas BO y 51 que tienen cen ros 62 y 63 respectivos localizados a lo laigo de dos arcos rela ivamente inclinados G4 y 65. Aunque las líneas 66 que so extienden perpendiculares a las facetas 60 y bl desde sus respectivos centros 62 y 63 convergen hacia un solo punto do brillo "B", los arcos 54 y 65 tienen dos centros de curvatura di eren es "Ci y C2". Preferiblemente, ambos arcos 64 y 65 tienen el mismo radio de curvatura "R" pero son tangentes a dos circuios Rowland 68 y 69 desplazados angularrnente que definen puntos focales aiyac.entes "Fi " y "E2 " en sus respectivos cent ros de curvat ur a .. También on cont aste con la modalidad precedente, las guias de ondas común e individuales 52 y 54 a~b se inclinan en ancho para ajustar radios de campo de modo respectivos en sus extremos internos 72 y 74a-b respectivos. Los radios de campo de modo ostan definidos como l/e2 de la intensidad máxima íes decir, la distancia desdo el punto de objeto en el campo de modo cual la intensidad de luz es l/e2 de Ja intensidad de Luz en el punto de objeto). La inclinación de la guia de ondas 10 proveo una transición adiabát ica gradual ont re los extremos internos 72 y 4a-b y los extremos extornos 75 y fla--h respect ivos que acoplan al inultiplexor/desmultipioxor 50 a red p ica (no most ada). 5 El punto de objeto 82 on ol extremo interno 72 do los puntos de guia de ondas y de objeto 84a -b comunes en los ex remos internos 74a-b de las guias de ondas indivi uales son proyectados por la rejilla de difracción reflectora 56 como paros de punte)'* de imagen adyacentes que pueden ser observados en la vista en corte a Largada de La figura 2. A manera do simplicidad, los dos ci cuios de Rowiand 68 y 59, junto con sus lineas focales cor-respondientes, son empatados coi ncidentomente. En el modo de desrnultiplexion, ol punto de objeto 82 es proyectado corno pares de punteos de imagen B6a--B7a y 86b-87b. Los puntos de imagen R6a y 87a montan al pun* o de objeto 84a en el extremo interno 74a de la guia de ondas individual 54a y Los puntos do imagen 86b y 87b montan ol punto de objeto 84b en el extremo interno 74b de la guia de onda**, individual 54b. En el modo de uí t i plexion, los puntos do ?Q objeto 84a y 84b son proyectados come*) pares coinc i dentes de puntos de imagen 90a-91a y 90b- -"-¡Ib que montan al punto de objeto 82. la distancia en re los puntos de imagen apareados 86a-87a, 86b-87b 90a-9la y 90a-91b a lo largo del círculo de •y- Rowland 68 cor-responde a dos veces la distancia en ro los centros de curvatura Ci y C2 , pero es menor que la dispersión 2(1 de longitud de o a a lo largo del circulo de Rowland entro ds 'oñales de longitud de onda di erente "??-?p"- a que los puntos do imagen apareados 86a-P,7a, 06b--B7b, 90a--91a y 90b- 9 ib no coinciden exactamente con sus puntos objeto montados 82, 04a u 84b, se puede esperar cierta reducci n pequeña on i -i eficiencia de acoplamiento. Sin embargo, cualquier desviación l era en las longitudes de onda de las señales de longitud de onda diferente "??~'-?" mueve un miembro (v.gr., 86a) de los puntos de imagen apareados (v.gr., R6a, 07a) mas sorca deL punto de objeto montado (v.gr*., 84a) moviendo a la vez A! otro miembro (v.gr., 87a) la misma distancia mas allá por lo que se puedo esperar* que tales desviaciones ligeras en longitud do onda pueden producir enos variación en eficiencia de acoplamiento . Los campos de imagen apareados correspon ientes, los cuales forman el campo difractado, son mas amplias que una sola imagen proyectada de uno de los campeos de modo desdo ). , extremos internos 72a o 74a-b. Esto tiende a aumentar el ancho de banda de canal asi co o la di afonía. Sin embargo, la atenuación de diafonia se puede reestablecer a un nivel mínimo deseado reduciendo los radios del campo de modo en los extremos internos 72 y 74a--b„ La incli ación anteriormente descrita ont o los extremos internos 72 y 74a-b y los extremos externos 76 y 78 -b de las guias de ondas común e individuales 52 y 54a-b permite que los radios del campo de modo en los extremos infernos 72 y 74a-b sean configurados independientemente dol ancho de guia de ondas en sus extremos externos ?75 y 78a-b, los cuales están conectados a la rod. rías información en cuanto al ajusto de Icos radios del campo de modo para obtener un balance deseado entre ancho de banda de canal y atenuaci n de diafoma se describe en la sol icitud eopendiente de E.U.A. No. 08/581,186, presentada eL 29 de diciembre de 1995. Esta solicitud se incorpora on la presente por l eferencia. l as facetas alternantes 60 y 61 int roducen también una segunda per iodicidad que reduce la osaala espectral libre de la rejilla de difracción 16 dentro de la cual las longitudes de onda son dispersas en forma única. Leos picos de difracción adicionales a los cuales son difractadas las longitudes de onda espaciadas uniformemente en una dirección común son sobre irnpuest os a mitad dei camino de Icos piceos de difracción primarios que <=stan separados aproximadamente por un cociente? ilo una longi tud ao onda mediana y el orden de di f racción, l os picos de difracci n adicionales reducen la escala espectral libro peor* un factor que cor-responde al número de puntos focales diferentes Fi y F2. Por ejemplo, dos puntos focales reducen 1<? oscala espectral libre por- un factor de dos, y tres punteos (ocales reducen la escala espectral libre por un factor de * ro . A pesar' de esta reducción, la escala de canales transmitida por' el nuevo rnulti pl exor/desrnultipiexor (es decir, ol ncho de banda operativo) debe permanecer dentro de la císcala espectral libre. Cuando <-ea necesario, ol orden de? difracción pueden ser* reducido para reestablecer la escala espectral libre requerida. ,in embargo, ol reducir ol orden de? di fracción reduce también la dispersi n lineal requerida de 5 longitudes de onda a lo largo de línea focad Esto ultimo problema puede resolverse aumentando el radio de curvatura "R" de la rejilla o reduciendo el paso de la rejilla. I"n forma alternativa, Los punteos de difracci n adicionales se pueden suprimí i agrupando ent i e si las facetas LO 60 y 61 que t ienen centros de curvatura similares. Por* ejemplo, una mitad de La rejilla 16 puede tener facetas contiguas 60 entradas en i y la otra mitad de la rejilla 16 puede tener facetas contiguas 51 centradas en C2. Aunque Los picos de difracción adicionales sean suprimidos, eeta solución puede Ib produc r anchos de banda de canal mas pequeños y menor* alteraci n de diafonia entre canales adyacentes. A cont mua ion s - proveen dos ejemplos numéricos d> esta invención de conformidad con La presente modalidad. Los parámetros do diseño total seon co o sigue: ;* o Longitud de onda de canal cent 1 al 1550 nm Separación de-o longitud de? onda entre canales adyacentes l.O nrn Dispersi n de longitud de onda e?n 25 línea foca1 20.0 : jJ/ m Lar vari ab Les queo seran optimizadas son co eo sigue: Ejemplo A Ejemplo B l os oqui L i bri os resuLtantos entre las perdidas do ?nserc: on "1L" (de inidos como la perdida inmuno do .ada banda), ondulaci n de? perdida "?IL " (definida corno el aumento de perdida on l centro «le can.il con respecto a la perdida mínima de cada banda), ancho de banda do oonal " ??-F" 'definido como una escala do longitudes de onda 3 dB perdida mínima de? cada banda) y atenuación de diafoma "Xtall-" (definida co o la atenuaci n de e;ent ros deo canal adyacentes con respecto a la perdida mínima do cada banda) son como sijU'?: li) Ejemplo A F jo lo II Perdida de inserci n (Ti.) 1.9 di) 3.0 iüln Ondulación de perdida Í?TL ) 0.0 d?) 2..0 <IH 1 Ancho do banda de can l (??f ) l .0 nm 1.21 nrn Atenuaci n de diafonia (Xtall--) 22.0 dTl 22.0 dR D<~n\a una atenuación de diafoma "XtalL'" de 22.0 di) en cent i os de canal adyacentes, iinbos '-jemplos íl y 13 t ienen ancho'*, •O do banda de canal mas ampl os "? F " que un ancho de banda de? II./5 nrn que es posible optimizando solo el radio del campo de? modo "w". Sin embargo, la separación aumentada entre los dos centros "Ci" y "C2" de la rejilla resulta también en una perdida de inserci n "ÍL" mas alta y una ondulación de pérdida i" ?l?_", que puede ser balanceada con ra la necesidad de un ancho de banda "??F" mas largo. Las represent ciones gráficas (UO ejemplo í) se proveen en las figuras 3A y 3B, y las representaciones <* un i Jaros del -jomplo il so proveen on las f iguras y VT). Por ojeinplco, la f igura 10 muest r-a eJ perfil ^k. intensidad do un campo di f act ado 92 ,obr* puost o en un campo de modo 94 dol extremo interno dA. t s intens dades de los dos campos 92 y 94 5 se representan o termíneos de perdida de deo i be->l<*><-, sobro una escala de distancias medida desde un punto de? objeto 84a. Fn el pasado, los campos (l© objeto y di f rac ado1', fuer con hechos coinei dentes. Sin ?-rnbargo, los dos puntos focales "Ei " y "E2" do e t invenci n modi f ican el ?-,am?o difractado 92 \><.\r<\ íncluii 1 dos l bulos montando al pun o de objeto 84a. l s puntos do imagen 35a y 87a del campo difractado 92 ostan aparentemente- e'erca de las i n i ades pico de loe déos lóbulo'*,,. La posición del campo de meodo 94 o fija, ero eU e;a?npo di f ractado 92 se desvia en posici n a lo lar-go do los circuios de Rowland 68 y 69 corno una funci n do longitud de onda. En comparación con Icos campos difractados que coinciden exactamente con la f corma de? 1 campo de? modo 1 J jo 94 para una eficiencia de transmisi n maxirna de una longitud de onda dada, las desviaciones pequeñas del campo difractado apianado 92 tienen menos efecto sobre? el rea de traslape entre los dos campos 92 y 94 y correspondientemente un efecto menor en la eficiencia de transmi ión de las longitudes de onda de las 1 nmcdiaeíones. La figura 3B ilustra una curva de respuesta espectral •>r. 96 del acoplamiento ent e la guia do ondas común 52 y la guia do ondas individual 54a. La curva de respuesta espectral 96 se caloula corno una integral do traslape "ntro ol e:a?n?o di fraotado 92 y eL campo do modo 94. Fl ancho de banda de canal "^?p " >•<> ext iende entre e?l 1549..5 nm y 1550.5 nm, y la atenuaci n de diaíonia "Xtai " en los canales adyacentes (15449 nm y 1551 nm) os de? '-2 dB. l a perdida de inserción "TL " es de ) ., 9 dB sin una ondulación de perdida "?i?_ " en la longitud de onda central (155 n ). Dentro del ancho de banda " ??F , " es apar-ente que una menor' va i i ación en ef iciencia de*> acoplamiento esta asociada con longitudes do onda cercanas a la longitud de onda e;ontral de 1550 nm. Los efectos do separar mas los céntreos de curvatura "Ci" y "C2" a una separaci n de R.5;rn se muestran en las figuras 4A y 4B. Icos puntos de imagen 86a y 87a de ?n campo difractado 102 son separados adi eiona! mente del punto de objeto 84a do un campo de modo 104 mas angosto. La curva de respuesta espectral 106 correspondiente tiene un ancho de banda de canal " ??F ,, la gado significativamente (1.21 nm) pero mantiene la misma atenuación de diafonía "XtalL" de 22 dB. Sin embargo, la perdida de inserción "TL" y la ondulación de perdida "?TL " aumentan ambas. los efectos de los puntos focales adyacentes "Fi " y "E2" también so pueden considerar individualmente con los miarnos resultados. Por ejemplo, se puede entender que los puntos focales "Fi" y "F2" producen dos diferentes conjuntos de imágenes de la trayectoria común 52 a lo largo do los respectivos círculos de Rowiand 60 y 69. Dentro de cada e;on junto, las ??nage?nes de ia trayoctoi ía común 52 son dospl azadas ce;ino una funci n de longitud de onda. Sin embargo, ya que los e ent ros do curvatura "Ci " y "C2 " están también i. parados a lo laigo <lo los dos círculos do Rowland 60 y 69, los dos conjuntos do im genes también son desplazado'*, uno con respecto al otro. En consecuencia, las imágenes de do1*, Longit des de onda diferentes pueden ser* sobr*e??rnpuest as en e:ada local 1 ac ion a la cual los conjuntos de im genes se traslapen. I <?r trayector ias 1 nd iv 1 dua 1 os da-b ostan también p¡ -i c-.?nt os ? n estas local 1 ac 1 onos para que dos longitudes de onda di fe ren os puedan ser transpo tadas por cada una de las trayectorias individuales 54a-b con igual eficiencia. Ya que Los centros de curvatura "Ci" y "C2", junto con sus puntos focales correspondientes "Fi" y "F2" están separados adiciona l onte-), estas longi udes do onda se hacen aparentes a parti do las tntonsid des ico múltiples do la curva de-o respuesta espectral r"*"u l t a +e ( VCM f I gur * '< II) Las modalidades restantes ilustradas por las fi ura'-, 5fi- 'iT) adaptan diferentes mecanismos de dispersión y de enfoque para ioducir múltiplos puntos focales (es decir, puntos de imagen desplazada múltiplos fiara cada longitud de onda). La figura 5A muestra l a configuración total de un muldple/or/dosmul t 1 plexor de disposici n de fase convencional 110.. Tnpl ementado on forma plana, el multiplexor 110 incluye una guia de ondas común (trayecto ia) 112 y una isposici n de longitudes de onda (trayectorias) individuales 114a -114n i nt orconectadas por* una disposición de fase 116 y dos acopladores pticos 118 y 120 f trayectoria cent ral ) . l a disposici n de fase 116 es una longitud do t rayectoria ptica •J un generador de diferencia que tiene una plural idad do di ferentes guias do ondas intermedias (trayectoria) 122 pai a dispersar angular ment las señales de longitud de onda di í ó ent ? "?1 - ?n" . l os dos acopladores pticos 118 y 120 se muestran n mas detallo en ia Figura 5B. l as porciones extremas opuestas 124 y 126 do i as vías do ondas intermedias 122 convergen desde? t rayectoria ostensiblemente paralelas hacia puntos fócalos separados "C" y "D"„ Las caras ext remas 128 do los puntos extremos 124 están Localizadas a lo largo de un arco 130 y tienen un radio do curvatura AR@ y un centro de curvatura on el punto focal "C". Las caras ext emas similares 132 do las porciones ex emas 126 ost n localizadas a lo largo de un arco l')4 que t iene tambieon un t adio do - un/at ura "R" pero u cont i o de curvat ra con el punto focal "0' En el odo de desmul t iplexi on, la pluralidad de seríales de longitud de onda diferente " ?i - ?n " enviadas por la gu a de ondas común 112 divergen a través del espacio l ibre de una guia de onda 136 y entran on las guias de onda intermedi s 1 2 corneo frentes de eonda paralelos. Las guias de onda intermedias 122 vanan en longitud de trayectoria óptica, preferi lemente por una diferencia en longitud de trayectoria constante ent e guias de ondas adyacentes fiara transformar lo1; rrentes do onda paralelos de las señales do longitud de onda di (órente " ?i - ?n " en frentc-:s de onda inclinados relativamente de conformidad con ".us respectivas longitudes do onda. Icos frontes de? onda inclinados relativamente , -eriales de longitud de onda di ferc?nto " ?i - ?„ " salen de d guias de? ondas intermedias 122 en t rayoctop as convergente-''-, ro pect i vas a tr*avos del espacio libre de la guia de ondas plana 138 y en ran en enfoque-? en puntos diferentes a lo largo o una li ea focal 140 de acuerdo su longitud e ond , las guias de ondas individuales 134a-e están localizadas a lo largo do la Linea focal 140 en posiciones que corresponden a l s posiciones de enfoque esperadas de Las seríales de longi ud de onda diferente " ?i - ?n " En el modo de mulf iplox ion, las guias de onda individuales ) 4a-c envían las señales de longitud de onda diroronte " ?i - ?p " on t r*ayoct or ías divergentes a t avés do la juia de -ndas plana I 0 de?sclo o ?ci?ru?s < \ i fe rentes a lo largo de la linea focal 140. Las señales de longitud de onda diferente " ^ - ?n " en ran en las guias de ondas in er edias 122 comeo frentes de onda inclinados relativamente pero salen de las guias de onda intermedias como frentes de onda paralelos sobre un curso convergente a través de La gu a do ondas plana 136 hacia o l punto focal "C". La guia de ondas común 112 -ssta al neada con el punto focal "C" para transportar las señales de longitud de onda diferente combinadas " ?i - ?n "- El nuevo mu 11 i plexor/desmult i piexor de disposición de fase 150, el cual se? ilustra [-cor* las figuras 5CdB, e t dispuesto similar al muí 11 p loxor/dosrnul t íploxor 110 pero incluye paros de puntos focales "Ci - " y "D1-D2" fiara mejorar La r-ospuosta espectral. Las caracterís icas similares incluyen una guia de ondas común 152 y tres de lo que se espera sean ocho o mas guia'*, de onda individuales L54a, 154b y 154c ínt r-conectadas por* medio do una disposición de fase 156 y dos acopladores pticos 1 8 y 160. En contraste? <,<>n la modalidad antoi ior, ambas porciones ex iernas opuestas de Jas guias do 'andas intermedias 162 de La disposición de (ase 155 están dividida'-, en grupo'-, alternantes de porciones extremas 164 - 165 y 156 - 167. Pont ro del acoplado 158, las porciones ext emas 364 convergen a travos de? una guia de ondas plana 176 hacia el punto focal "Ci" y las porciones extremas 165 convergen sirni lamiente hacia el punto focal AC2@- Las caras extremas 168 de las porciones extremas 164 esdn localizadas a lo largo do un arco 170 cont r do on cd punto focal AC1G1, y las caras extremas 169 de las porciones ex remas 165 están localizadas a lo largo de un arco 171 cent ado en el punto focal AC2I?. Dentro del acoplador 150, las porciones ext emas 166 convergen a t -aves de una guia de ondas plana 178 hacia el punto focal "Di", y las porciones extremas 167 convergen si mi 1 ármente hacia el unto focal "D2". Las cara", extremas 172 de las porciones ext emas 166 están locali adas a lo largo de un arco 174 centrado en el punto focal "Di", y las caras extremas 173 de las porciones extremas 167 están DO localizadas a lo largo de un arco 175 cent ado en el punte) focal "tf2d Todos los arcos 170, 171, 1 ?4 y 175 pueden tenor ol mis o radio de curvatura " ". las vistas en corte alargadas de intersecc ones respectivas entre dos guias do ondas planas 176 y 178 y las guias de ondas común o individuales 152 y 154a-c se muestran on las figuras 6 y 61!. la guia de ondas plana 176 so une con una cara extrema interna 182 de la guia de ondas común 152 a lo lar-go je una linea focal 180. La guia de ondas pl na 178 oo une? con caías ext remas internas 184a, 184b y l 04c de las guias de onda individuales respectivas a lo largo de ?na linea focal 190. En el modo de desrnul t íplex i on, un punto de objeto 192 de un campo de modo en un extremo interno 182 de la guia de ondas común 152 es proyectado corno pares de puntos de imagen 196<? - 197a, 196b - 197b y 196c - 197c. En ol modo do muí t i pj f /ion, los puntos do objete? 194o, 1941-, y 194c do ios carnpos de modo respectivos en los extremos internos 134a-c de las guias de ondas individuales se proyectan corno pares coincidentes de puntos do imagen 200a - 201a, 200b - 2001b, y 200c - 201c. La separaci n entre todos los fiares de puntos de imagen es igual a la suma de La separación entre-? los paros do puntos focales "Ci y 2 " y "Di y 0 ". Similar a la modalidad anterior, los grupos alternantes de pore:iones ext emas 164 - 165 y 166 - 167 introducen una segunda periodicidad que reduce La escala espectral l ibre del muid plexor/desmul t i ploxor de disposición do í i e 150. l os puntos focales apareados "Ci " , " 2 " y "Di", "D2" producen picos de difracci n adicionales a mitad dol camino le los picos de di fracción primarios. De-? nuevo, l o escala ospod.i al l ibro puedo sor re- expandí da para abarcar ?-l ancho de banda operante requerido reduciendo ol orden do di fracción, lo cual se logra disminuyendo las diferencia'-, >' 1 o n g 11 u d de t r yo cto na o pf 1 ca o n t re 1 a s g u 1 a s - Je o n da < , intermedias 162.. Las ispo iciones lineales requeridas e i,- , di ferentes longitudes de onda a lo largo do las lineas focales respectivas 180 y 190 se obtienen preferiblemente mediante Los aumentos correspondientes en ol radio de curvatura "Pd Porciones extremas 164 -- 155 y 166 - 167 alineadas si mi la riñen t también podrían ser agrupadas enf i e si para suprimir los picos de di f racción adicion les. Un ejemplo numér ico de esta modalidad tiene*' Los siguientes paráme ros básicos; Longitud de onda de canal central 1550 nrn Separación de longitud do onda ent re canales adyacentes 1.6 nin Dispersi n de longitud de onda en l inea focal 11.25 jj/nm Las variables opt imizadas y el equilibrio resultante es como igue; Numero de puntos focales por- acoplador 2 Separación entre puntos focales adyacentes 5.0 :jj?n líad i o do campeo de modo (U) ).7 ; µM Perdida de insei e-ion ( TL ) 2.9 di! Ondulaci n de perdida en o mal c nt ral (?T|_ ) 2.3 d D Ancho de banda de oanal a una perdida de Atenuación de di a roma a 0.4 nin (Xtal ) 22., 0 dll Las gráficas de las figuras 7 A y B i lus ran de?sompeño espor-ado de coste ejemplo exorno un acoplamiento ontro id l t trayectoria • omun 152 y la trayectoria individu. l 154b.. l a di tribución de intensidad do un campo di fractado 212 ?s ol t ra;l ape de dos imágenes proyectadas del campo de modo en la cara extrema 132 de la guía de ondas común. Los puntos do imagen 196b y 197b est n cerca de intensidades máximas de dos lóbulos que montan al punt co de objeto 194b del campeo de modo 214 on la cara ext i oma i 84b deo la guia de ondas individual 154b. La curva de- i espuesta espec ral 216 resultante obtiene un ancho de banda "??F" igual a 1.4 nm y una 0 atenuación de diafon a "XtaLl-" de 22 dB a 0.4 nrn de 1 ongí t udo<- de onda de canal adyacentes. Las perdidas en la longitud do onda central 1550 nm son la suma de la perdida de inserción "TL " y la ondulación por' perdi a " ?IL " . Sin embargo, gran fiarte de la ondulación por pérdida "?IL " se puede eliminar 5 usando t r*es puntos focales separados igualmente como se muest ra on la figura 8. El rnul t iplexor/des ulf i plexor 220 ilust ado iene una conf iguración conocida como "N x N" representada por tres guia", de ondas de entrada 'd2a, 222b, y 222c y tres guias de ondas do sal ida 224a, 224b, y 224c. Cualesquiera de? las guias do onda do sal ida o entrada pueden funcionar corno una guia de ondas común y la gui s do ondas do ent i ada o salida opuestas pueden i une: icona r corno guias de ondas indivi uales. Una disposición de fase 226 y o1,' acopladores opt i eos e:on focales 228 y 230 i nterooneetan las guias de ondas do entrada 222a-e; con las guias de ondas de sal ida 224a--c„ l as porciones ox t remas opuestas de J s guias do ondas i nt corrnodias 232 de la di po ici n de fase 226 se dividen en grupos de porciones extremas alternantes 234 - 235 --23b y 238 - 239 -240. Dent ro del acoplador 228, las porciones extremas 234 convergen a tr vés de una guia de ondas plana 246 hacia el punto focal "C+i", las pore, iones ext remas 235 convergen " uní lamiente hacia el punto focal "Co " y las porciones extremas 'MB i onvergon hicia el punto local "C-i". l as raras extremas 254 de? las porciones extremas 234 est n local izadas a lo largo de un arco 250 centrado on el punto focal "C+i ", las caras extremas 255 de las porciones ext remas 235 están localizadas a lo largo de un arco 251 cent rado en el punto focal "C0 " , y las caras extremas 256 de las porciones extremas 236 están l galizadas a le) lar-go de un arco 252 centrado en el punto focal "C-i". Los tres puntos focales "C+i ", "Co " y "C-i " están preferiblemente 1 ocal i rados ent re distancias iguales aparto a lo largo de una 1 i noa focal 248.

I 1 coplador 230 es preferiblemente simétrico como espejo. l s caras extremas 258 de las porciones extremas 238 descansan sobro un uceo 264 centrado en un punto focal "D+i", y caras extremas 259 de porciones extremas 239 descansan sobro un 5 re o 265 centrado en un punto focal "Do" y caras extremas 260 do porciones extremas 240 descansan sobre? un arco 266 centrado on un punto focal "D-i".. Los tres puntos focales "D+?", "Do" y "Di" están localizados pre fent>lement e a distancias igualo1*, apart ? a Lo largo do una focal 263; y to os los arcos "'50, "di , 11) 252, 264, 265 y 266 tienen pr ef opbl ern^nt e oi misino radio do curvatura " ". Sin embargo, los grupos de tres porciones extremas alternantes 234 -235 -236 y 238 - 239 - 240 que producen los grupos de tres punteos focales "C+i", "Co", "C-i" y "D+i", "Do", "D-i" reducen La e?scala espec ral libre por un factor- de? tres., Al igual que ron las modalidades procedentes, la escala espec ral l bio l oquopda puedo ser rest ablorido a un costo on t a o . Dados los mi mos par metros básicos comeo on la modalidad inmediatamente precedente, las variables adicionales que ser n optimizadas y el equilibrio resultante son corneo si g?e: Numero de puntos recales por acoplador :>•, Separación entre puntos focales adyacentes 3.04 : jun Radio de campo de odo ( ?) 3.2 : Jim Perdida do inserci n (TL) 3.3 cIB Ondulaci n de pérdida on contro do ranal <A1L ) 0.0 dll Ancho i*, banda de- canal a por'ilida do 3 cJB (??F) 1.4 nm Atenuaci n de diafoma a 0.4 nin (XtalL) 22.0 'IB r* Las figuras 9A y 9B ilustran un acoplamiento ejemplar entre la guia do ondas de ont rada 222b y la gu a d? ondas de salida 224b. Un i ampo difractado 272 que tiene es lóbulos pronunciados es sobrepuesto en un campo de modo 274 on un 0 ext remo interno de la guia de ondas do salida 224b. Ya que ambos acoplador-es '233 y 230 son idénticos, los puntos de imagen 276, 277 y 278 de? los fr e campe>s de modo que? forman el campo difractado 272 están separados aparte dos veces la distancia on ro los punteos locales adyacentes. El punto de imagen ?p 5 osta alineado pr feriblemente con un punte? de objeto 202 doL campo de modo 274 y los puntos de imagen 276 y 278 estan separados preferi lemente a distancias iguales del punto .le objeto 202. Fl ancho de banda "?p" y la atenuaci n de diafo a 0 "Xtalk" medí bles a partir de la curva de respuesta espectral resultante 284 son los mismos que los de la modalidad inmediatamente precedente, pero la ondulación de perdida "II" on la longitud de centro ha sido eliminada solo con un ligero aumento on pérdida de inserción "TL". Una banda de paso 5 notablemente filaría os aparente a través de la mayoría dol ancho de banda. So pueden usar* mas o monos pun os focales en cada !6 a copiador para balancear los intereses de dísono competente^,.. I'oi ejemplo, uno de los acopladores d-3 o 230 puede sor-di sp uest ., con dos o as puntos mea i es. Cuando solé) un acoplador* tiene múlt iplos puntos focales, la separaci n entro puntos de imagen proyectados coincido con la separaci n ont r-c? Los puntos focales. La estructura de guia de ondas de salida y entrada del mult i plexor/ desmul i plexor 220 so puede aplicar también a eualesquiera de las modalidades precedentes, al iguol que o) numero de puntos focales usados para produc.ir o l e:a?npo difractado. r.?n posibles varias modi ficaciones a las posiciones, patrones alternantes y separaci n de los puntos focales fiara lograr objetíveos específicos Aunque las modalidades preferidas se irnple enf an en forma planai , la invención se puedo i plernent ar taimen on di spe)s? ti veos opt?e;os globaLes o en dispositivos pticos on 'i'ii-- o n di «'posi t i vos pt icos híbridos combinando • componen ' o f> lanares y en serie.

Claims (1)

1. '] / NOVEDAD DE Lñ INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- On rnult i fiíexor/desmult i plexor- de longitud de onda que comprendo: una trayectoria común que transporta una pluralidad de señales de longitud de onda diferente; trayectorias individuales que transportan separadamente las señales de longitud do onda diferente; una trayectoria central que acopla las señales de longitud de onda diferente entre? dicha trayectoiía común y dichas trayectorias individuales; un mecanismo de dispersión dent ro de dicha trayectoria central quo dispersa angularmente las '-eñales de longitud de onda diferente transportadas por dicha trayectoria común; y un mecanismo de enfoque dentro de dicha trayectoria central que convierte? Ja dispersi n angular de las señales de longitud de onda diferente on una dispersi n espacial a lo largo de una linea focal, caracterizado adornas porque: dicho mecanismo de enfoque tiene puntos focales adyacentes para producir puntos de imagen múltiples de cada serial de longitud de onda diferente en posiciones relativamente desplazadas a lo largo de la linea focal; y dichas trayectorias individuales estando localizadas a Lo largo de la linea focal para que cada una de dichas t ayectorias indivi uales coincida con los puntos de imagen múltiples do una de las señales de longitud do onda diferente. ? . - Fl multi lexor/desmultiploxor de conformidad con la rei indicación 1, en el cual dicho mecanismo de dispersi n os un generador de diferencia de Longitud de trayectoria o?t?e;a que iene una plural dad de trayectorias intermedias de longitud diferente para acoplar duchas trayectorias comunes e individuales. 3.- Fl muit iplexor/desrnultiplexor de conformidad con la reivindicación 2, en el cual dicho generador de diferencia de longitud de trayectoria ptica ti e una diferencia constante de longitud do trayectoria óptica entre trayectorias intermedias adyacentes. 4„ - El uLt iplexor/desrnul t íplexor de conformidad con la reivindicaci n 2, en el cual dicha trayectoria común y dicho generador de diferencia de longitud de trayectoria est n ínter-conectados por un primer acoplador, y dichas trayectorias individuales y dicho generador de longitud de trayectoria están i nt orconectados por un segundo acoplador. 5,,-- Fl uí 11 plexor/desrnul tipiexor do conformidad con La reivindicación 4, en el cual dicho mecanismo de enfoque esta formado dentro de por lo meneos uno de dichos primero y segundo acopladores. 6.- El multi plexor/desrnult tplexo de conformidad con la reivindicación 5, en el cual dichas trayectorias intermedias incluyen primeros extremos que convergen hacia por leo monos ?n punto focal dentro de dicho primer acoplador y dichos segundos extremos que convergen hacia por lo monos un punto focal dentro de dicho segundeo acoplador. i7.-- El inultiplexcor/desmul tiplexor de conformidad con la reivindicaci n 6, en el cual algunos de dichos primeros extremos de las trayectorias intermedias terminan a lo largo ao un primer* arco circular y el otro do dichos primeros ext reinos termina a lo lar-go do un segundo arco circular def iniendo dos centros de curvatura en las inmediaciones de dicha trayectoria común. 8. El rnul t ífilexor/desmultiplexor de conformi ad con la reivindicación 6, en el cual algunos do dichos segundos ext emos de las trayectorias in rmedias terminan a leo largo do un primer arco circular y el otro le dichos segundos extremos termina a lo largo de un segundeo arco circular definiendo dos centros de curvatura en las inmediaciones de dichas t rayectopas mdivi dual es . 9.- El rnultipiexor/desmulti plexor de conformidad con La reivi dicación 7, en el cual algunos de dichos segundos extremos de las trayectorias intermedias terminan a leo largo d» un primer arco circular y el otro de dichos segundos extremos termina a Lo largo de un segundeo arco circular definiendo dos centros de curvatura en las inmediaciones de dichas trayectorias individuales. 10.- El muLtiplexor/desrnultiplexor de conformidad con la reivindicaci n 8, en el ' ual los puntos de imagen fiara cada señal de longitud de onda están separados a lo largo de la linea focal por una distancia que excede una separación ent ólos dos centros do curvatura en las inmediaciones de dichas 4D t r*ayector*?as indiv i duales. 11.- El rnult ípiexor/desrnult iplexor de conformidad con l<? reivindicación 6, en el cual algunos de dichos primeros extremos de las trayectorias intermedias convergen hacia un p -i m r punto focal y otro de dichos primeros extremos converge hacia un segundo punto focal que está adyacente a dicho prirner pun o foe:ai . 1?.- l rnul 11 plexor/desmult i plexo de conformidad con la reivindicación 11, en el cual dichos algunos y otros primeros extremos están dispuestos en un patr n alternante. 13.-- El rnult iplexor/desmulti plexor de conformidad con la reivindicación 11, en el cual dichos algunos y otros primeros extremos están dispuestos en grupos separados. 14.- El rnultiplexor/desrnultiplexor de conformidad con la reivindicación 7, en el cual algunos de dichos primeros extremos de las trayectorias intermedias convergen hacia un pi irner punto r cocal -/ otro do dichos primeros extremos convc?rq>, hacia un segundeo punto focal que esta adyacente a dicho primor* punt o foca 1. 15.- El rnultiplexor/desmultiplexor de conformidad con La reivindicación 6, en el cual algunos de dichos segundos extremos de Las trayectorias intermedias convergen hacia un primer punto focal y otro de dichos segundos extremos converge hacia un segundo punto focal que esta adyacente a dicho primer ?un< o foca 1. 16.- El muí t íplexor/desmulf iplexor de conformidad con la ei indicaci n 15, en el cual dichos algunos y otros segundos extremos est n dispuestos en un patr n aLternante. 17.- El ult i p 1 exor/desmult i plexor de conformidad con la reivindicaci n 15, en el cual dichos algunos y otros 5 segundos extrémeos están dispuestos en grupos separados.. 18.- El rnultiplexor/desrnultiplexor de conformidad con la reivindicaci n 8, en el cual algunos de dichos segundos e??t romeos de las trayectorias intermedias convergen hacia un primer punto focal y ot ro de dichos segúndeos extremos converge LO hacia un segundo punto focal que esta adyacente a dicho primer punto f ocal . 19.- El multiplexor/desrnul tiplexor de conformidad con ia reivindicación 1, en el cual dicho mecanismo de dispersión os una rejilla de difracción. 15 20. - El mult i plexor/desrnulf iplexor de conformidad con la reivindicación 19, on el cual dicho mecanismo de enfoque os una .uperficie de reflexión de dicha rejilla do difracción.. 21.- Fl muí 11 plexor/dosrnultiplexor de conformidad con la reivindicación 20, en el cual dicha rejilla de difracci n 20 incluye un primer grupo de facetas que definen uno de dichos puntos focales y un segundo grupo de facetas define el otro de d i chos puntos e)ca 1 . 22.- El rnult ipl exor/desrul 11 ploxor do conformidad con La reivindicación 21, en el cual dichos primero y segundo nr- grupos de facetas están dispuestos on un patrón alternante. 23.- El rnultipiexor/des ulti plexor de conformidad con la reivindicación 21, on el cual d?c:hos primero y segundo grupos de facetas est n dispuestos en grupos separados 24. El rnult i ploxor/desmultiplexor* de conformidad con la reivindicación 21, en el cual dichos primero y segundo grupos de facetas están localizados a lo largo de arcos circulares respecti os. 25.- El rnult i filexor/dosrnultLpiexor de conformidad con la reivindicación 21, on el cual centros de curvatura de dichos arcos circulares están localizados a Lo largo de circúleos de Rowland respectivos de dicha rejilla de di racci n. 26.- El muí ipiexor/desmulf íploxor de conformidad con ia reivindicación 25, en el cual dichos puntos focales están localizados en centros respectivos de los circuios de Rowland. 27.- Fl rnult iplexor/desrnult iplexor de conformidad con la reivindicaci n 25, en el cual dicha trayectoria común y dichas trayectorias individuales tienen extremos internos localizados f amblen a leo largo de? circuios de powlaivl., 20.- El mulf iplexor/desmultiplexor de conformidad con la reivindicación 21, en el cual los puntos de imagen para cada señal de longitud de onda diferente están separados a través de una distancia que es menor que la dispersión de longitud de onda de dicha rejilla de difracción a lo largo de la linea roeal ent e señales de longitud de onda diferente. 29.- El muí tipiexor/desrnul tiplexor de conformidad con l a reivi dicaci n 2, en el cual: (a) dicha trayectoria cornun y cada una de dichas trayectorias individuales tienen extremos internos y externos, (b) dichos extremos internos son adyacentes a dicha trayectoria central y (c) dichos extremos internos y e +o no varían en ancho fiara ajusfar- relativamente ancho do banda de longitud de onda y atenuaci n de diafonia 5 entre guias de ondas individuales adyacentes. 30.- EL muí tiplexor/des ul ti plexor de conformidad con la reivindicaci n 19, en el cual: (a) dicha trayectoria común y eada una de dichas trayectorias individuales tienen extremos internos y extornos, (b) dichos extremos internos son LO adyacentes a dicha trayectoria central y (c) dichos extremos internos y externos vanan en ancho para ajusfar relativamente ancho de banda de longitud de onda y atenuación de di foma entre guias de ondas individuales adyacentes. 31.- El rnulti plexor/desinult iplexor de conformidad con 15 la reivindicaci n 29, en el e:ual dichos extremos internos son aumentados en ancho para llevar al m ximo el ancho de banda de longitud de onda a una cantidad r*red? feo i minada de afenuaci n de diafonia entre las guias de ondas individuales adyacentes. 32,.- El multi plexor/desrnul tiplexor de conformidad con 20 l a reivindicaci n 31, en el cual dicho extremo interno de la trayectoria cornun tiene ?n tamaño similar* a dichos extremos internos de las trayectorias individuales para reducir perdidas de acoplamien o. 33.- E rnultipiexor/desmulti plexor de conformidad con '.)" l a rei indicaci n 31, en el cual se limita una pendiente de transición entre dichos extremos interno y externo par-a proveer una transici n adiab tica ent e dichos extremos. 34.- El ulf iplexor/des ult ipiexor de conformidad con la reivindicación l, en el cual dicho mecanismo de enfoque tiene por lo monos tres puntos focales. 35.- El rnult i piexor/desmult ipicoxor de conformidad con La reivindicaci n 34, on el cual los puntos de imagen correspondí ont os de cada señal de longitud de onda di erente ostan separados uni ormemente a lo largo de la linea focal. 36. El ult i ploxor/desm?lt \ ploxor de-? conformidad con la reivindicación 1, on ol cual dicho mecanismo do dispersión dispersa angular-monte las señales de longitud de onda diferente dentro de una escala espectral libre y dichos puntos focales adyacentes de dicho mecanismo de enfoque reducen la escala espectral libre. 37.- Fl rnul t i ?iexcor*/desmult i plexor de conformidad con la reivindicaci n 36, on el cual la escala espectral libre es i..- ucida por un factor igual al numero de puntos focales adyacentes.. 38.- El mult i piexor/desrnult ípiexor de conformi ad con la reivi dicación 35, en el cual: (a) la pluralidad de seríales de longitud de onda diferente abarcan un ancho de banda en operación, (b) las señales de longitud de onda diferente están dispersas angularrnente corno una función de un orden de difracci n de dicho mecanismo de dispersión y (c) el orden de difracci n es ajustado en tamaño para mantener la escala espectral libre mas larga que el ancho de banda en operación. yf.-i ,39.- Un conector- óptico para enrutar señales ópticas de acuerdo a su longitud de onda que comprender, una trayectoria e:o?nun para transportar una pluralidad de tales seríales ópticas dentro de diferenteos bandas de longitudes de eonda; t rayecteopas individuales dispuestas en una disposición para transportar separadamente las señales pticas dentro de diferentes bandas; un enfocador que interconecta dicha trayectoria cornun y dichas trayectorias individuales proyectando sepa adamente dicha rayectoria cornun en cada longitud de onda de las señales ópticas; y un dispersador de longitud de onda acoplado opt.i carnente a dicho enfocador para que las imágenes de la trayectoria común sean desplazadas en posiciones a lo largo de dicho extremo de la disposición de acuerdo a su longitud de onda, caracterizado además porque: dicho enfocador esta dispuesto para formar* por* lo meneos dos de las imágenes \->ara cada longitud de onda a lo largo de dicho extremo de la disposición; las dos im gones on cada longitud do onda s an compensadas para que se puedan formar imágenes correspondientes en diferentes longitudes de onda en cada posición a lo largo de dicho extremo de la disposición; y dichas trayectorias individuales de la disposición est n centradas respectivamente on dichas posiciones en las cuales se forman las imágenes correspondientes en diferentes longitudes de onda para que una escala rnas amplia de longitudes de onda dentro de cada banda pueda ser acoplada ent re dichas trayectorias comunes e? individuales sin una variación adicional en eficiencia. 40. - El conector de conformidad con la reivindicación 39, en el cual: (a) dicho enfocador y dicho disper or de longitud ¡Je onda forman una pluralidad de acoplamiento pticos ent e dichas t ayectorias comunes e individuales, (b) dichos acoplamientos óp icos exhiben curvas de respuesta espectral definidas por perdida en deeibel sobre un dominio de longitudes de onda, (c) dichas bandas de longitudes de onda se definen como un grupo contiguo de longitudes de onda, dentro de las cuales la per ida en dec i bel es menor que una cantidad predeterminada y (d) las dos imágenes de eada longitud de onda son compensadas por una cantidad que extiende la escala de longitudes de onda dentro de cada banda rnas alia de una escala asociada con la formación de otra manera de una sola imagen de cada longitud de onda., 41.- Fl conector de conformidad con la reivindicación 40, en el cual: (a) cada una de dichas trayectorias comunes o individuales transporta energía de? luz distribuida a t avos de un campo de odo y (b) dicho enfocador proyecta imágenes traslapantes de dicho campeo de modo de trayectoria común sobre cada una de dichas trayectorias individuales en una dirección de viaje de luz desde dicha trayectoria común hacia dichas t rayecforias i ndi viduales. 42.- El conecto* de conformidad con la reivindicación 41, en el cual dicho enfocador proyecta imágenes traslapantes de dichos campos do modo de trayectoria individual sobre dicha trayectoria común en una dirección opuesta de viaje de luz desde dichas t ayectorias individuales hacia dicha t r*ayectopa común . 43.- El conector de conformi ad con la reivindicación 41, on ol cual: (a) las imágenes traslapantes de la trayectoria cornun exhiben distribuciones de energía de luz respectivas a travos de campos difractados y (b) las curvas de respuesta de los acopl mien o ópticos entre dichas trayectorias común e? individuales se definen ademas por una integral de traslape entro los campos difractados y los campos de modo de Jas trayectorias individuales. 44.- El conector de conformidad con La rei indicaci n 41, e?n el cual: (a) puntos de imagen están definidos en intensidades pico de dichas imágenes del campo de modo do la trayectoria común y (b) dichos puntos de imagen de las imágenes traslapantes están separados aparte por una cantidad que os menor- que la separación entre centros de dichas trayectorias individuales a lo lar-go de dicho extremo de La disposici n. 45.- El conector de conformidad con la reivi dicación 44, en el cual dichos puntos de mí gen de las imágenes tr-aslapantes están separados aparte po una cantidad que excede Los radios del campo de modo de los campos de modo de La trayectoria individual definida a 1/e2 desde la intensidad áxima de los campos de odo respectivos. 46.- El conector de conformidad con La reivindicación 44, en el cual dicho enfocador incluye por lo menos dos punteos focales adyacentes para formar las por lo enos dos imágenes 40 para cada longitud de onda. 47.- El conector de conformidad con la reivindicación 44, en ei < ual dichos puntos focales adyacentes están localizados a lo largo de dicho extremo de la disposición. 5 48.- Fl conector de conformidad con la reivindicaci n 47, <n ol cual: (a) dicha t rayectoria común incluye un extremo interno adyacente a dicho dispersor de longitud de onda y (lo) dicho enfocador incluye por lo menos dos puntos focales adyacentes adicionales Localizados a lo largo de-? dicho extremo 10 interno do la trayectoria común. 49.- El conector de conformidad con la reivindicación 48, en el cual dichos puntos de imagen están separados aparte por una suma de las separaciones en re dichos punto focales adyacentes a lo largo de dicho extremo interno de la 15 trayectoria co ún y entre dichos puntos focales adyacentes a lo largo de dicho extremo de La disposición de t ayectorias indi vi dual o .. 50.- Fl conector- de conformidad con la reivindicaci n 39, en el cual dicho enfocador incluye fres puntos focales 20 localizados a lo largo de dicho extremo de la disposición 51.- El conector de conformidad con La reivindicación 50, en el cual dichs tres punteos focales están separados uní forrnemente. 52.- Un método para enrular señales do longitud de :?*•* onda diferen entre una trayectoria común y una pluralidad de trayectorias individuales que comprende los pasos de: transportar una plural Ldad de señales de longitud de onda diferente a Lo largo de la trayectoria co ún; transportar separadamente las señales de longitud de onda diferente a lo largo de las trayectorias individuales; formar un primer conjunto de imágenes de cada una de las señales de longitud de onda diferente transportadas por la trayectoria cornun en extremos internos de las trayectorias individuales; formar un segundo conjunto de imágenes de cada una de las señales de longitud de onda diferente transportadas por la rayectoria común en extremos internos de las t ayectorias individúalos; y desplazar relativamente los primero y segundo conjuntos de imágenes par-a que? las dos imágenes de cada una de las señales de Longitud de onda diferente sean desplazadas en los extremos internos de las trayectorias indi i uales. 53.- E l método de conformidad con la reivindicaci n 52, en el cual dicho paso de desplazar rel tivamente incluye el separar las dos imágenes de cada señal de longitud de onda diferente a través de una distancia que es menor que una distancia que separa Los centros de los extremos internos de las trayectorias individu les. 54.- Fl método de conformidad con la reivindicación 52, en el cual: (a) energía de luz es distribuida en los c-xt remos internos de las t ayectorias individuales en campos de modo que tienen radios respectivos y (b) dicho paso de desplazar relativamente tiene el efecto de aumentar la di afoní entre Las trayectorias i dividuales. 55.- El método de conformidad con la reivindicación 54, en el cual dicho paso de desplazar relativamente osta acompañado por el paso adicional de ajustar los radios del campo de modo de los extremos ccornunes de las trayectori as ind i viduales pa ra cont a restar el aument o en dia foni a . 56 . - El método de conformidad con la reivi ndicación 52 , en el cual d i chos fiascos de formar pri mero y segundo conjuntos de imágenes incluye formar imágenes de un extremo interior de la trayectoria común a lo largo de los extremos internos de las trayectorias individúalos. 57.- El método de conformidad con la reivindicación 56, en el cual puntos de imagen estan definidos en intenisdades pico de las imágenes respectivas, y dichos pasos de formar primero y segundo conjuntos de imágenes sotoreimponen puntos (Je imagen de rnas de una longitud de onda sobre los ext emos internos de las trayectorias individuales. 58.- El método do conformidad con l a reivindicaci n 57, en el cual por lo menos tres puntos de imagen de diferentes longitudes de onda están sobreirnpuest os en los extremos internos de las trayectorias individuales. 59.- El método de conformidad con la reivindicación 52, en el cual acoplamientos ópticos entre la trayectoria común y las trayectorias individuales exhiben curvas de respuesta definidas por pérdida de decibel sobre un dominio de longitudes de onda y dichos primero y segundo conjuntos de imágenes están desplazados por una cantidad que aplana las curvas de respuesta adyacentes a las señales de longitud de onda diferente. 60.- El método de conformidad con la reivindicación 52, que incluye los pasos adicionales de: formar un tercer conjunto de imágenes de cada una de las señales de longitud de onda diferente transpor adas por la trayectoria común en los extremos internos de las trayectorias individuales; desplazar rela ivamente el tercer conjunto de imágenes con respecto a los primero y segundo conjuntos de imágenes para que las tres im genes de cada una de las señales de longitud de onda diferente sean desplazadas en los extremos infernos de las trayectorias individuales. 61.- Fl étodo de conformidad con la reivindicación 60, en el cual dichos pasos de desplazar relativamente incluyen desplazar los primero, segundo y tercero conjuntos de imágenes por cantidades iguales. RESUGIEN DE LO INVENCIÓN Un nuevo ultiplexor/desrnul ti plexor incluye un mecanismo de enfoqur compuesto q?e tiene puntos focales adyacentes; imágenes múltiples de una o más t ayectorias de entrada para cada señal de longitud de onda diferente son proyectadas sobre una o rnas trayectorias de sal ida; la respuesta espectral resultante es aplanada en las inmediaciones de la longitud de onda del cent o de cada señal de longitud de onda di fe rente; el numero y separación de los puntos focales, asi corno los radios del campo de modo de las trayectorias de entrada y salida se pueden optimizar para combinaciones deseadas de ancho de banda de canal, perdida de inserción y diafoma,, 3N/lpm*ap?n*rnrnm P97/670