RU2186413C2 - Оптический спектральный фильтр и устройство разделения каналов - Google Patents

Оптический спектральный фильтр и устройство разделения каналов Download PDF

Info

Publication number
RU2186413C2
RU2186413C2 RU97119738/09A RU97119738A RU2186413C2 RU 2186413 C2 RU2186413 C2 RU 2186413C2 RU 97119738/09 A RU97119738/09 A RU 97119738/09A RU 97119738 A RU97119738 A RU 97119738A RU 2186413 C2 RU2186413 C2 RU 2186413C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
optical
output channel
optical signal
channel
Prior art date
Application number
RU97119738/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97119738A (ru
Inventor
Джоо-нйунг ДЖАНГ
Кйунг-хо КВАК
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Publication of RU97119738A publication Critical patent/RU97119738A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2186413C2 publication Critical patent/RU2186413C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
    • G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
    • G02B6/29317—Light guides of the optical fibre type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/03—WDM arrangements
    • H04J14/0307—Multiplexers; Demultiplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0204—Broadcast and select arrangements, e.g. with an optical splitter at the input before adding or dropping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0206—Express channels arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0209—Multi-stage arrangements, e.g. by cascading multiplexers or demultiplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0213—Groups of channels or wave bands arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

Создано высокоэффективное оптическое устройство разделения каналов с низкими потерями. Оптическое устройство разделения каналов имеет множество первых оптических устройств и множество вторых оптических устройств, последовательно связанных с первыми оптическими устройствами. Каждое первое оптическое устройство имеет с первого по третий каналы ввода/вывода, принимает входной оптический сигнал через первый канал ввода/вывода, направляет оптический сигнал ко второму каналу ввода/вывода и направляет оптический сигнал, возвращающийся через второй канал ввода/вывода, только к третьему каналу ввода/вывода. Каждое второе оптическое устройство имеет четвертый и пятый каналы ввода/вывода и связано с первым каналом ввода/вывода соответствующего первого оптического устройства и вторым каналом ввода/вывода другого соответствующего первого оптического устройства отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту соответствующей длины волны, в оптический сигнал, принимаемый через четвертый канал ввода/вывода, и пропускает оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн, к пятому каналу ввода/вывода. Во вторых оптических устройствах отражаются компоненты различных длин волн оптического сигнала, принимаемого через четвертый канал ввода/вывода. Кроме того, оптические сигналы, имеющие соответствующие компоненты длин волн, отраженные от вторых оптических устройств принимаются в первом оптическом устройстве через его второй канал ввода/вывода и выводятся из первого оптического устройства через его третий канал ввода/вывода. Потери мощности разделенного оптического сигнала значительно меньше, чем в традиционном методе ответвления, что является техническим результатом настоящего изобретения. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относится к оптическому спектральному фильтру и оптическому устройству разделения каналов для приемного устройства системы передачи с объединением по длинам волн (WDM), более конкретно к оптическому спектральному фильтру и оптическому устройству разделения каналов для WDM системы передачи с высокой эффективностью и низкими потерями.
Система передачи с объединением по длинам волн объединяет область длин волн оптического фильтра в несколько каналов за счет передающихся одновременно сигналов нескольких выделенных диапазонов частот, на основе спектральных характеристик оптического сигнала. В WDM системе передачи входной оптический сигнал, который нужно объединить, для того, чтобы он имел несколько компонент длин волн, разделяется на приемном устройстве и распознается в соответствующих каналах.
Фиг. 1 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов для приемного устройства в традиционной WDM системе передачи.
На фиг. 1 оптическое устройство разделения каналов для приемного устройства традиционной WDM системы передачи включает 1хn ответвитель 100 и с 1-го по n-й полосовые фильтры 200-300. Здесь n представляет число каналов передаваемого оптического сигнала.
Ответвитель представляет собой пассивное устройство для разветвления или соединения оптических сигналов, т. е. для разветвления входного канала на несколько выходных каналов или соединения нескольких входных каналов в выходной канал. Ответвитель 100 1xn разветвляет входной оптический сигнал, полученный за счет объединения оптических сигналов, имеющих много компонент длин волн, например λ1,λ2,...,λn, в n оптических сигналах ветви Pвых(λ1,λ2,...,λn) и выводит их через n соответствующих каналов ввода/вывода. Здесь мощность каждого оптического сигнала ветви Pвых(λ1,λ2,...,λn) составляет 1/n часть от мощности входного оптического сигнала 1хn ответвителя 100. С 1-го по n-й полосовые фильтры 200-300 принимают оптические сигналы ветви Pвых(λ1,λ2,...,λn) из n каналов ввода/вывода, пропускают только им соответствующие компоненты длин волн и выводят оптические сигналы Pвых(λ1), Pвых(λ2), ..., Pвых(λn) n каналов, имеющие компоненты длин волн λ1-λn соответственно. Следовательно, мощность каждого из n оптических сигналов Pвых(λ1), Pвых(λ2), ..., Pвых(λn) составляет 1/n часть мощности входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn).
Фиг.2 представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn) 1xn ответвителя, показанного на фиг.1. Здесь λ1-λn и P0 представляют собой компоненты длин волн и величину мощности входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn) соответственно.
Фиг. 3 представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала ветви Pвых(λ1,λ2,...,λn) выходящего из 1хn ответвителя, показанного на фиг.1, по отношению к каждому полосовому фильтру.
На фиг.3 оптический сигнал ветви Pвых(λ1,λ2,...,λn) имеет 1/n часть мощности входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn), в то же время сохраняя компоненты длин волн входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn).
Фиг. 4А-С представляют собой схемы сигналов, иллюстрирующие мощности оптических сигналов Pвых(λ1), Pвых(λ2) и Pвых(λn), выходящих из первого, второго и n-го полосовых фильтров, показанных на фиг.1. Здесь вертикальная ось на графиках показывает мощности Р оптических сигналов и горизонтальная ось показывает длины волн λ оптических сигналов. Р0 обозначает величину мощности входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn) и λ1-λn обозначают компоненты длин волн, объединенные во входном оптическом сигнале Pвх(λ1,λ2,...,λn). Как показано на фиг.3, мощность оптического сигнала ветви Pвых(λ1,λ2,...,λn), выходящего из 1хn ответвителя, составляет 1/n от мощности входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn), т.е. Р0/n. Таким образом, каждый из оптических сигналов Pвых(λ1), Pвых(λ2), ..., Pвых(λn), имеющий соответствующие компоненты длин волн, которые являются выходными из полосовых фильтров 200-300, с первого по n-ый, также имеют 1/n часть мощности входного оптического сигнала Pвх(λ1,λ2,...,λn), т.е. Р0/n.
В традиционной WDM системе передачи использование 1хn ответвителя для разделения каналов объединенного оптического сигнала дает на приемном устройстве только 1/n часть мощности входного оптического сигнала 1хn ответвителя.
Для того чтобы компенсировать потери мощности, вызванные этим 1хn ответвителем, оптическое устройство разделения каналов для приемного устройства в традиционной WDM системе передачи, кроме того, включает оптический усилитель для усиления оптического сигнала с целью увеличения мощности в n раз перед тем, как сигнал войдет в 1хn ответвитель.
Фиг. 5 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов, кроме того, включающего оптический усилитель, для приемного устройства в традиционной WDM системе передачи.
Со ссылкой на фиг.5, оптическое устройство разделения каналов имеет оптический усилитель 400, 1xn ответвитель 100 и полосовые фильтры 200-300 с первого по n-й. Здесь n обозначает число каналов передаваемого оптического сигнала.
Оптический сигнал P1(λ1,λ2,...,λn), принимаемый в оптический усилитель 400, получается за счет объединения оптических сигналов многих компонент длин волн, например λ1,λ2,...,λn. Оптический усилитель 400 усиливает входной оптический сигнал P1(λ1,λ2,...,λn) в два или более раз по отношению к числу компонент длин волн, включенных во входной оптический сигнал P1(λ1,λ2,...,λn), и выводит усиленный входной оптический сигнал P2(λ1,λ2,...,λn). Ответвитель 1xn 100 принимает усиленный входной оптический сигнал P2(λ1,λ2,...,λn), разветвляет усиленный сигнал и выводит входные оптические сигналы n-й ветви P3(λ1,λ2,...,λn). Здесь каждый из входных оптических сигналов n-й ветви имеет 1/n часть мощности усиленного входного оптического сигнала P2(λ1,λ2,...,λn), т.е. такую же большую величину мощности, что и выходная мощность входного оптического сигнала P1(λ1,λ2,...,λn) или большую величину мощности, в то же самое время сохраняя компоненты длин волн, включенные во входной оптический сигнал P1(λ1,λ2,...,λn). Полосовые фильтры 200-300, с первого по n-й выделяют оптические сигналы P4(λ1), P4(λ2), ..., P4(λn) соответствующих им компонент длин волн из входных оптических сигналов ветви P3(λ1,λ2,...,λn). Здесь каждая из мощностей оптических сигналов P4(λ1), P4(λ2), ..., P4(λn) больше, чем мощность входного оптического сигнала
Figure 00000002

Целью настоящего изобретения является создание оптического спектрального фильтра для отражения оптического сигнала, имеющего компоненту предварительно определенной длины волны, без потерь мощности.
Другой целью настоящего изобретения является создание оптического устройства разделения каналов для приемного устройства в оптической WDM системе передачи, которое предусматривает небольшие потери мощности.
Соответственно, для достижения описанной выше первой цели, создается оптический спектральный фильтр. Оптический спектральный фильтр имеет оптическое устройство первого типа и оптическое устройство второго типа. Оптическое устройство первого типа включает первый, второй и третий канал ввода/вывода, принимает входной сигнал, имеющий множество компонент длин волн, направляет входной оптический сигнал на второй канал ввода/вывода и направляет оптический сигнал, возвращающийся из второго канала ввода/вывода, только на третий канал ввода/вывода.
Оптическое устройство второго типа включает четвертый и пятый каналы ввода/вывода. Четвертый канал ввода/вывода связан со вторым каналом ввода/вывода оптического устройства первого типа. Оптическое устройство второго типа отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны, в оптический сигнал, принимаемый через четвертый канал ввода/вывода и пропускает оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн, к пятому каналу ввода/вывода.
Для достижения второй цели создается оптическое устройство разделения каналов. Оптическое устройство разделения каналов имеет множество оптических устройств первого типа и множество оптических устройств второго типа.
Каждое из множества оптических устройств первого типа имеет с первого по третий каналы ввода/вывода, принимает входной оптический сигнал через первый канал ввода/вывода, направляет входной оптический сигнал ко второму каналу ввода/вывода и направляет оптический сигнал, возвращающийся из второго канала ввода/вывода, только к третьему каналу ввода/вывода.
Каждое из множества оптических устройств второго типа имеет четвертый и пятый каналы ввода/вывода, которые связаны со вторым каналом ввода/вывода соответствующего оптического устройства первого типа и первым каналом ввода/вывода другого соответствующего оптического устройства первого типа, отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны, в оптический сигнал, принимаемый через четвертый канал ввода/вывода в направлении, противоположном по отношению к направлению распространения света, выводит отраженный оптический сигнал к соответствующему оптическому устройству первого типа через его второй канал ввода/вывода и пропускает оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн, к другому оптическому устройству первого типа, связанному с пятым каналом ввода/вывода через его первый канал ввода/вывода.
Описанные выше цели и преимущества настоящего изобретения станут более ясными благодаря подробному описанию предпочтительного варианта реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые чертеж(и), на которых:
фиг. 1 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов для приемного устройства традиционной WDM системы передачи;
фиг. 2 представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, принимаемого в 1хn ответвителе, показанном на фиг.1;
фиг. 3 представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, принимаемого из 1хn ответвителя в каждом из полосовых фильтров, с первого по n-й, показанных на фиг.1;
фиг. 4А представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, выходящего из первого полосового фильтра, показанного на фиг.1;
фиг. 4В представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, выходящего из второго полосового фильтра, показанного на фиг.1;
фиг. 4С представляет собой схему сигнала, иллюстрирующую мощность оптического сигнала, выходящего из n-го полосового фильтра, показанного на фиг. 1;
фиг. 5 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов для компенсации потерь мощности, возникающих посредством 1хn ответвителя в приемном устройстве традиционной WDM системы передачи;
фиг. 6 представляет собой блок-схему оптического спектрального фильтра в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 7 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения; и
фиг. 8 представляет собой блок-схему первого оптического спектрального фильтра, показанного на фиг.7.
Фиг. 6 представляет собой блок-схему оптического спектрального фильтра в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.6, оптический спектральный фильтр в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения имеет циркулятор 750 и волоконный отражающий фильтр с решеткой 850.
Циркулятор 750 имеет с первого по третий каналы 751-753 ввода/вывода. Первый канал 751 ввода/вывода принимает оптический сигнал, имеющий множество компонент длин волн, например (λ1,λ2,...,λn), и направляет полученный оптический сигнал на второй канал 752 ввода/вывода. Циркулятор 750 направляет оптический сигнал, имеющий только компоненту длины волны, например λ1, которая отражается назад от волоконного отражающего фильтра с решеткой 850 ко второму каналу 752 ввода/вывода, только на третий 753 канал ввода/вывода.
Волоконный отражающий фильтр с решеткой 850 может отражать только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны, в обратном направлении по отношению к направлению распространения сигнала за счет периодического изменения показателя преломления волокна, чувствительного к ультрафиолетовым лучам, т.е. на основе условий Брэгга, за счет изменения показателя преломления волокна из-за попадания ультрафиолетовых лучей на волокно, чувствительное к ультрафиолетовым лучам.
Волоконный отражающий фильтр с решеткой 850 включает четвертый и пятый каналы 854 и 855 ввода/вывода. Четвертый канал 854 ввода/вывода связан со вторым каналом 752 ввода/вывода. Волоконный отражающий фильтр с решеткой 850 отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны λ1 среди компонент длин волн, например λ1,λ2,...,λn, оптического сигнала, принимаемого из четвертого канала 854 ввода/вывода в направлении, обратном по отношению к направлению распространения света, во второй канал 752 ввода/вывода циркулятора 750, и выводит оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн λ2,...,λn на пятый канал 855 ввода/вывода.
Оптический спектральный фильтр, в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, снабжают циркулятором 750 и волоконным отражающим фильтром с решеткой 850, таким образом отделяя только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны от оптического сигнала, имеющего множество объединенных компонент длин волн. Следовательно, применение оптического спектрального фильтра для WDM системы передачи устраняет необходимость применения оптического усилителя, используемого для компенсации потерь мощности оптического сигнала, связанных с разделением, в приемном устройстве.
Фиг. 7 представляет собой блок-схему оптического устройства разделения каналов, в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, для достижения другой цели настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.7, оптическое устройство разделения каналов имеет с первого по n-й оптические спектральные фильтры 700-900, которые последовательно связаны.
Оптические спектральные фильтры 700, 800 и 900, с первого по n-й, имеют каналы 701, 801 и 901 ввода, первые каналы 702, 802 и 902 вывода и вторые каналы 703, 803 и 903 вывода.
Первый оптический спектральный фильтр 700 принимает входной оптический сигнал, имеющий множество компонент длин волн, например λ1,λ2,...,λn, через канал 701 ввода и выводит только оптический сигнал, имеющий компоненту длины волны, например λ1, среди компонент длин волн, например λ1,λ2,...,λn, входного оптического сигнала, через первый канал 702 вывода. Первый оптический спектральный фильтр 700 выводит оптический сигнал, имеющий другие компоненты длин волн, не равных λ1, т.е. λ2,...,λn, принимаемые из первого канала 702 вывода, через второй канал 703 вывода. Второй оптический спектральный фильтр 800 принимает оптический сигнал, имеющий другие компоненты длин волн, не равных λ1, т.е. λ2,...,λn, через канал 801 ввода от второго канала 703 вывода. Аналогично, второй оптический спектральный фильтр 800 выводит оптический сигнал, имеющий компоненту длины волны, например λ2, среди компонент длин волн λ2,...,λn, через первый канал 802 вывода, и оптический сигнал, имеющий другие компоненты длин волн λ3,...,λn, через второй канал 803 вывода. В ходе этой процедуры n-1-ый оптический спектральный фильтр 900 принимает оптический сигнал, имеющий компоненты длин волн λn-1 и λn через канал 901 ввода, и выводит оптический сигнал, имеющий компоненту длины волны, например λn-1, через первый канал 902 вывода, и оптический сигнал, имеющий компоненту другой длины волны λn, через второй канал 903 вывода.
Фиг. 8 представляет собой блок-схему первого оптического спектрального фильтра 700, показанного на фиг.7. Оптический спектральный фильтр 700 включает циркулятор 770 и волоконный отражающий фильтр с решеткой 870.
Циркулятор 770 имеет первый, второй и третий каналы 771, 772 и 773 ввода/вывода. Первый канал 771 ввода/вывода связан с каналом 701 ввода оптического спектрального фильтра 700. Циркулятор 770 принимает оптический сигнал, имеющий множество компонент длин волн, например λ1,λ2,...,λn, через канал 771 ввода/вывода и выводит оптический сигнал на волоконный отражающий фильтр с решеткой 870 через второй канал 772 ввода/вывода. Циркулятор 770 направляет оптический сигнал, имеющий только одну компоненту длины волны, например, λ1, отраженную назад от волоконного отражающего фильтра с решеткой 870, через второй канал 772 ввода/вывода, только к третьему каналу 773 ввода/вывода.
Волоконный отражающий фильтр с решеткой 870 может отражать только оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны в обратном направлении, по отношению к направлению распространения сигнала за счет периодического изменения показателя преломления волокна, чувствительного к ультрафиолетовым лучам, т.е. на основе условий Брэгга за счет изменения показателя преломления волокна из-за попадания ультрафиолетовых лучей на волокно, чувствительное к ультрафиолетовым лучам.
Волоконный отражающий фильтр с решеткой 870 имеет четвертый и пятый каналы 874 и 875 ввода/вывода, и второй канал 772 ввода/вывода циркулятора 770 связан с четвертым каналом 874 ввода/вывода. Волоконный отражающий фильтр 870 принимает оптический сигнал, имеющий компоненты длин волн λ1,λ2,...,λn через четвертый канал 874 ввода/вывода, отражает только оптический сигнал, имеющий компоненту длины волны λ1, в направлении, противоположном по отношению к направлению распространения света, к циркулятору 770 через второй канал 772 ввода/вывода, и выводит оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн λ2,...,λn через пятый канал 875 ввода/вывода. Оптический сигнал, имеющий компоненты других длин волн, выводится из пятого канала 875 ввода/вывода ко второму оптическому спектральному фильтру 800 через второй канал 703 вывода.
Как описано выше, за счет образования оптического устройства разделения каналов с помощью последовательно связанных оптических спектральных фильтров, каждый из которых включает циркулятор и волоконный отражающий фильтр с решеткой, потери мощности оптического устройства разделения каналов, которые вызваны 1хn ответвителем оптического устройства разделения каналов в приемном устройстве традиционной WDM системы передачи, могут быть почти исключены.
Будут описаны потери мощности, возникающие, когда оптический сигнал множества компонент длин волн разделяется на оптические сигналы, каждый из которых имеет компоненту длины волны в традиционном устройстве разделения каналов, и оптическое устройство разделения каналов в настоящем изобретении.
Например, предполагается, что число каналов, которые передаются, равно 10, и входная мощность каждого канала составляет 10 мВт. В традиционном оптическом устройстве разделения каналов каждый из 10 оптических сигналов, разветвленных в 1хn ответвителе и имеющих соответствующие компоненты длин волн за счет полосовых фильтров, имеет мощность 1 мВт, т.е. 1/10 часть от 10 мВт. Однако в оптическом устройстве разделения каналов полные потери в 2 дБ получаются из-за введенных потерь самого циркулятора, в то время, как входной оптический сигнал мощностью 10 мВт принимается в циркуляторе, отражается волоконным отражающим фильтром с решеткой, так, чтобы он являлся оптическим сигналом, имеющим компоненту предварительно определенной длины волны, и выводится из циркулятора. То есть выходная мощность оптического сигнала, имеющего компоненту предварительно определенной длины волны, отделенного от входного оптического сигнала мощностью 10 мВт, составляет 6,3 мВт. Следовательно, нет необходимости применять оптический усилитель для компенсации потерь мощности оптического сигнала, вызванных 1хn разветвлением в оптическом устройстве разделения каналов традиционной WDM системы передачи.
В настоящем изобретении, за счет образования оптического устройства разделения каналов из множества последовательно связанных оптических спектральных фильтров, каждый из которых имеет циркулятор и волоконный отражающий фильтр с решеткой, не могут произойти потери мощности оптического сигнала, вызванные 1хn разветвлением в оптическом устройстве разделения каналов приемного устройства традиционной WDM системы передачи. Кроме того, оптическое устройство разделения каналов настоящего изобретения является удобным для WDM системы передачи с высокой плотностью для увеличения передаваемой мощности, так как не существует предела для количества разделяемых длин волн.
В то время, как настоящее изобретение проиллюстрировано и описано со ссылкой на конкретные варианты реализации, дальнейшие модификации и видоизменения, осуществляемые квалифицированными специалистами, будут оставаться в рамках сути и объема изобретения.

Claims (9)

1. Оптический спектральный фильтр, содержащий первое оптическое устройство, имеющее первый, второй и третий каналы ввода/вывода для приема входного оптического сигнала с множеством компонент длин волн, направления входного оптического сигнала ко второму каналу ввода/вывода и направления оптического сигнала, возвращающегося из второго канала ввода/вывода к третьему каналу ввода/вывода, а также второе оптическое устройство, имеющее четвертый канал ввода/вывода, связанный со вторым каналом ввода/вывода первого оптического устройства, и пятый канал ввода/вывода, для отражения только оптического сигнала, имеющего компоненту предварительно определенной длины волны в оптическом сигнале, принимаемом через четвертый канал ввода/вывода и пропускания оптического сигнала, имеющего другие компоненты длин волн к пятому каналу ввода/вывода, при этом второе оптическое устройство представляет собой Брэгговский волоконный отражающий фильтр, предназначенный для осуществления изменения показателя преломления с периодом решетки, имеющим регулярные интервалы при использовании интерференции света, и отражения только предварительно определенной длины волны в направлении, противоположном по отношению к направлению распространения света.
2. Оптический спектральный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что предварительно определенная длина волны может быть установлена в соответствии с требованиями пользователя за счет управления периодом решетки в соответствии с условиями Брэгга для заданной длины волны.
3. Оптический спектральный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что первое оптическое устройство содержит циркулятор, имеющий канал ввода, первый канал вывода, второй канал вывода для направления входного оптического сигнала от канала ввода к первому каналу вывода, и направления оптического сигнала, принимаемого через первый канал вывода, только на второй канал вывода.
4. Оптический спектральный фильтр по п. 3, отличающийся тем, что полные потери мощности, возникающие в то время, как оптический сигнал принимается в циркуляторе через канал ввода, направляется к каналу вывода, отражается как оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны, назад через первый канал вывода и выводится из циркулятора через второй канал вывода, составляют 2 дБ из-за введенных потерь в циркуляторе.
5. Оптическое устройство разделения каналов, содержащее множество первых оптических устройств, каждое из которых имеет с первого по третий каналы ввода/вывода для приема входного оптического сигнала через первый канал ввода/вывода, направления входного оптического сигнала ко второму каналу ввода/вывода и направления оптического сигнала, возвращающегося из второго канала ввода/вывода к третьему каналу ввода/вывода; и множество вторых оптических устройств, каждое из которых имеет четвертый и пятый каналы ввода/вывода, которые связаны со вторым каналом ввода/вывода соответствующего первого оптического устройства и первым каналом ввода/вывода другого соответствующего первого оптического устройства для отражения только оптического сигнала, имеющего компоненту предварительно определенной длины волны в оптическом сигнале, принимаемом через четвертый канал ввода/вывода в направлении, противоположном по отношению к направлению распространения света, вывода отраженного оптического сигнала к соответствующему первому оптическому устройству через его второй канал ввода/вывода, пропускания оптического сигнала, имеющего компоненты других длин волн, к другому первому оптическому устройству, связанному с пятым каналом ввода/вывода через первый канал ввода/вывода, при этом вторые оптические устройства представляют собой волоконные отражающие фильтры с Брэгговской решеткой для осуществления изменения показателя преломления с периодами решетки, имеющими регулярные интервалы при использовании интерференции света, и отражения только предварительно определенной длины волны в обратном направлении, по отношению к направлению распространения света.
6. Оптическое устройство разделения каналов по п. 5, отличающееся тем, что предварительно определенная длина волны может быть установлена в соответствии с требованиями пользователя за счет управления периодом решетки в соответствии с условиями Брэгга для заданной длины волны.
7. Оптическое устройство разделения каналов по п. 5, отличающееся тем, что множество вторых оптических устройств имеют различные периоды решетки, отражают только оптические сигналы, имеющие компоненты различных длин волн и пропускают оптические сигналы, имеющие компоненты других длин волн, так, что оптический сигнал, имеющий компоненту соответствующей длины волны, отделяется всякий раз, когда через вторые оптические устройства проходит оптический сигнал, имеющий множество компонент длин волн.
8. Оптическое устройство разделения каналов по п. 5, отличающееся тем, что каждое из первых оптических устройств содержит циркулятор, имеющий канал ввода, и первый и второй каналы вывода для приема входного оптического сигнала через канал ввода, направления входного оптического сигнала к первому каналу вывода, и направления оптического сигнала, принимаемого через первый канал вывода только ко второму каналу вывода.
9. Оптическое устройство разделения каналов по п. 8, отличающееся тем, что полные потери мощности, возникающие в то время, как оптический сигнал принимается в циркуляторе через канал ввода, направляется к каналу вывода, отражается как оптический сигнал, имеющий компоненту предварительно определенной длины волны назад из соответствующего второго оптического канала ввода/вывода, и выводится из циркулятора через второй канал вывода, составляют 2 дБ из-за введенных потерь в циркуляторе.
RU97119738/09A 1996-11-28 1997-11-27 Оптический спектральный фильтр и устройство разделения каналов RU2186413C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR96-59175 1996-11-28
KR1019960059175A KR0183945B1 (ko) 1996-11-28 1996-11-28 광 디멀티플렉서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97119738A RU97119738A (ru) 1999-09-20
RU2186413C2 true RU2186413C2 (ru) 2002-07-27

Family

ID=19484386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97119738/09A RU2186413C2 (ru) 1996-11-28 1997-11-27 Оптический спектральный фильтр и устройство разделения каналов

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6516112B1 (ru)
JP (1) JPH10213710A (ru)
KR (1) KR0183945B1 (ru)
CN (1) CN1193125A (ru)
DE (1) DE19752944A1 (ru)
FR (1) FR2756638B1 (ru)
GB (1) GB2319919A (ru)
RU (1) RU2186413C2 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980068452A (ko) * 1997-02-19 1998-10-15 김광호 Wdm전송 시스템의 디멀티플렉서
FI990238A (fi) 1999-02-08 2000-08-09 Nokia Networks Oy OptinenADd/drop-laite
US7120333B2 (en) * 2001-10-25 2006-10-10 Lambda Crossing, Ltd. Polarization insensitive tunable optical filters
KR100478508B1 (ko) * 2002-08-29 2005-03-28 한국전자통신연구원 광신호 삽입/추출장치
DE10335419A1 (de) * 2003-08-02 2005-02-17 Marconi Communications Gmbh Wellenlängenselektive optische Signalverarbeitungsvorrichtung
US20100329680A1 (en) * 2007-10-29 2010-12-30 Marco Presi Optical networks
CN103460628A (zh) * 2011-03-25 2013-12-18 日本电气株式会社 光传输装置
CN102636198B (zh) * 2012-05-11 2014-07-23 厦门大学 基于光纤环微波光子滤波器的传感解调装置和方法
ES2530888B2 (es) * 2013-09-06 2015-10-08 Universidad Politécnica de Madrid Multiplexor óptico pasivo
US11233596B2 (en) * 2018-07-12 2022-01-25 Ayar Labs, Inc. Optical multiplexer/demultiplexer module and associated methods
US10852472B1 (en) 2019-06-18 2020-12-01 Cisco Technology, Inc. Multiple stage Bragg gratings in multiplexing applications
US11002980B1 (en) * 2020-03-10 2021-05-11 Cisco Technology, Inc. Cascaded arrangement of two-mode Bragg gratings in multiplexing applications

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4923271A (en) 1989-03-28 1990-05-08 American Telephone And Telegraph Company Optical multiplexer/demultiplexer using focusing Bragg reflectors
US5365344A (en) 1991-06-27 1994-11-15 Nec Corporation System for transmitting data using wavelength division multiplexing
DE69311048T2 (de) 1992-09-29 1997-12-11 Nippon Telegraph & Telephone Multi/Demultiplexer mit Gitter aus gruppierten Wellenleitern und zurückgefürten optischen Wegen
EP0607029B1 (en) 1993-01-14 2000-12-20 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wavelength division multiplex bidirectional optical communication system
US5579143A (en) * 1993-06-04 1996-11-26 Ciena Corporation Optical system with tunable in-fiber gratings
IT1265017B1 (it) * 1993-08-10 1996-10-17 Cselt Centro Studi Lab Telecom Commutatore ottico selettivo in lunghezza d'onda.
US5487120A (en) 1994-02-09 1996-01-23 International Business Machines Corporation Optical wavelength division multiplexer for high speed, protocol-independent serial data sources
US5457760A (en) 1994-05-06 1995-10-10 At&T Ipm Corp. Wavelength division optical multiplexing elements
US5488500A (en) 1994-08-31 1996-01-30 At&T Corp. Tunable add drop optical filtering method and apparatus
US5446809A (en) 1994-09-23 1995-08-29 United Technologies Corporation All fiber wavelength selective optical switch
US5657406A (en) * 1994-09-23 1997-08-12 United Technologies Corporation Efficient optical wavelength multiplexer/de-multiplexer
GB9423105D0 (en) * 1994-11-16 1995-01-04 Northern Telecom Ltd Optical wave grating filter
EP0799432A4 (en) 1994-12-21 1999-03-24 E Tek Dynamics Inc INTEGRATABLE FIBER OPTIC COUPLING AND DEVICES AND SYSTEMS THEREOF
FR2731082B1 (fr) * 1995-02-28 1997-04-04 France Telecom Multiplexeur optique a insertion-extraction utilisant des circulateurs optiques et des reseaux de bragg photoinscrits
US5627925A (en) 1995-04-07 1997-05-06 Lucent Technologies Inc. Non-blocking optical cross-connect structure for telecommunications network
FR2736480B1 (fr) * 1995-07-05 1997-09-19 France Telecom Disposif de coloration de signaux optiques
US6281998B1 (en) * 1995-08-04 2001-08-28 Alcatel Signal routing for fiber optic networks
JP3865407B2 (ja) * 1995-08-04 2007-01-10 アルカテル 挿入／抽出マルチプレクサ
JPH09116490A (ja) 1995-10-16 1997-05-02 Fujitsu Ltd 光多重システム用分岐装置
US5748814A (en) * 1995-11-16 1998-05-05 Institut National D'optique Method for spatially controlling the period and amplitude of Bragg filters
US5615289A (en) 1995-12-07 1997-03-25 Jds Fitel Inc. Bandpass optical filter
US5608825A (en) 1996-02-01 1997-03-04 Jds Fitel Inc. Multi-wavelength filtering device using optical fiber Bragg grating
JP3329655B2 (ja) * 1996-03-04 2002-09-30 ケイディーディーアイ株式会社 光ａｄｍ装置
US5748349A (en) * 1996-03-27 1998-05-05 Ciena Corp. Gratings-based optical add-drop multiplexers for WDM optical communication system
US5742416A (en) * 1996-03-28 1998-04-21 Ciena Corp. Bidirectional WDM optical communication systems with bidirectional optical amplifiers
JPH09275378A (ja) * 1996-04-05 1997-10-21 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 高速偏波スクランブラを使用した光アド／ドロップ多重装置および光アド／ドロップ多重方法
US5748350A (en) * 1996-06-19 1998-05-05 E-Tek Dynamics, Inc. Dense wavelength division multiplexer and demultiplexer devices
JPH1032562A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Fujitsu Ltd 光アッド／ドロップ回路

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРЫЛОВА Т.Н. Интерференционные покрытия. - Л.: Машиностроение, 1973, с.140. ФОКС А.Д. и др. Свойства ферритов и их применение в диапазоне СВЧ. - М.: Сов.Радио, 1956, с.90-91. *
МОДЕЛЬ А.М. Фильтры СВЧ в радиорелейных системах. - М.: Связь, 1967, с.178-180. *

Also Published As

Publication number Publication date
GB9724821D0 (en) 1998-01-21
KR0183945B1 (ko) 1999-05-15
US6516112B1 (en) 2003-02-04
DE19752944A1 (de) 1998-06-18
FR2756638A1 (fr) 1998-06-05
GB2319919A (en) 1998-06-03
CN1193125A (zh) 1998-09-16
FR2756638B1 (fr) 2002-07-26
KR19980040051A (ko) 1998-08-17
JPH10213710A (ja) 1998-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5638473A (en) Optical waveguide grating filter
RU96115375A (ru) Устройство для ослабления оптического шума, возникающего из-за четырехволнового смещения
RU2186413C2 (ru) Оптический спектральный фильтр и устройство разделения каналов
US6208440B1 (en) Optical wavelength filter and optical demultiplexer
JP2991131B2 (ja) 信号光チャネル数計数器とこれを用いた光増幅装置
US5179604A (en) Waveguide-type coupler/splitter
JP2990193B2 (ja) 光学的ｒｆ光信号処理システム
GB2315380A (en) Optical add/drop circuit using fibre gratings
JP2000059306A (ja) 光増幅中継器
US5974212A (en) Optical line monitor and optical amplification apparatus using same
RU97119738A (ru) Оптический спектральный фильтр и устройство разделения каналов
US4430572A (en) Device for separating two light signals emitted by sources having different wavelengths and transmitted in a single optical fiber
EP0862071B1 (en) Optical branching device and method of optical transmission
US6172802B1 (en) Bidirectional optical amplification system
US7209662B2 (en) Wavelength multiplex transmission device
JPH11215058A (ja) 超広帯域波長分散補償デバイス
KR100315421B1 (ko) 파장 간격 가변 두 파장 광섬유 광학 필터 및 이를 이용한레이저
JPS5815926Y2 (ja) 複合型光波長分波回路
US6731836B2 (en) Dispersion compensator
JP2978217B2 (ja) 光クロスコネクト装置
US20040047373A1 (en) Multichannel optical add-drop multiplexer
JPH10107773A (ja) 光波長分割多重通信システム
JPH06268654A (ja) 光ネットワーク
EP0836254A4 (en) OPTICAL FILTER, THEIR PRODUCTION PROCESS AND AN AMPLIFIER THEREFORE
JPH07226727A (ja) 波長多重光伝送方式

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061128