RU2199823C2 - Оптический мультиплексор-демультиплексор - Google Patents

Оптический мультиплексор-демультиплексор Download PDF

Info

Publication number
RU2199823C2
RU2199823C2 RU2001105330/09A RU2001105330A RU2199823C2 RU 2199823 C2 RU2199823 C2 RU 2199823C2 RU 2001105330/09 A RU2001105330/09 A RU 2001105330/09A RU 2001105330 A RU2001105330 A RU 2001105330A RU 2199823 C2 RU2199823 C2 RU 2199823C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beam splitter
signals
period
wavelengths
demultiplexer
Prior art date
Application number
RU2001105330/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001105330A (ru
Inventor
Л.Л. Досколович
С.В. Карпеев
Н.Л. Казанский
В.А. Сойфер
Original Assignee
Институт систем обработки изображений РАН
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 Институт систем обработки изображений РАН filed Critical Институт систем обработки изображений РАН
Priority to RU2001105330/09A priority Critical patent/RU2199823C2/ru
Publication of RU2001105330A publication Critical patent/RU2001105330A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2199823C2 publication Critical patent/RU2199823C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Изобретение относится к оптическим устройствам связи и может быть использовано для спектрального уплотнения каналов связи, а также для тестирования волоконно-оптических линий связи одновременно с передачей сигналов на другой длине волны. Техническим результатом является повышение эффективности устройства. Сущность изобретения: оптический мультиплексор-демультиплексор содержит последовательно установленные и оптически связанные между собой общий тракт, расщепитель луча, фокусирующие элементы и отдельные тракты для раздельной передачи сигналов различных длин волн. Расщепитель луча выполнен в виде фазовой дифракционной решетки, имеющей на периоде N ступенек равной ширины с высотой, определяемой по приведенной формуле. 2 ил.

Description

Изобретение относится к оптическим устройствам связи и может быть использовано для спектрального уплотнения каналов связи, а также для тестирования волоконно-оптических линий связи одновременно с передачей сигналов на другой длине волны.
Известно устройство оптического фильтра длин волн и оптического демультиплексора на основе соединения направленных ответвителей и брэгговских волоконных решеток, (см. заявку 97120132/09, приоритет от 06. 12.1997, опубл. 27.10.1999). Такое устройство сложно по конструкции и характеризуется существенными потерями световой энергии.
Известно также каскадное мультиплексирующее устройство, в котором оптический блок определяет зигзагообразный оптический тракт со множеством точек отражения, а выделение необходимых длин волн осуществляется интерференционными фильтрующими элементами Фабри-Перо. Такое устройство маршрутизации оптических сигналов в зависимости от длин волн также имеет весьма сложную конструкцию и ограничения по количеству длин волн.
Наиболее близким к предлагаемому является мультиплексор и демультиплексор многократного отражения, содержащий общий тракт для передачи нескольких сигналов различных длин волн, расщепитель пучка в виде отражательного пакета, имеющего множество перекрывающихся частично отражающих поверхностей, и несколько отдельных трактов для раздельной передачи сигналов различных длин волн (см. заявка 97119180/09, приоритет от 24.11.97 г. , опубл. 20.09.1999 г.)
Однако известное устройство содержит множество светоделительных поверхностей, требующих сложной юстировки и приводящих при их использовании к потерям света.
Поставлена задача разработать такое устройство, которое обладало бы большей эффективностью.
Поставленная задача достигается за счет того, что в оптическом мультиплексоре-демультиплексоре, содержащем последовательно установленные и оптически связанные между собой общий тракт для передачи нескольких сигналов различных длин волн, расщепитель луча для разделения различных длин волн, фокусирующие элементы и отдельные тракты для раздельной передачи сигналов различных длин волн, согласно изобретению расщепитель луча выполнен в виде фазовой дифракционной решетки, имеющей на периоде N ступенек равной ширины с высотой, определяемой по формуле
Figure 00000002

где
Figure 00000003
- показатель преломления материала решетки, φj - фазовые набеги на ступеньках для длины волны λ0 в пределах периода, определяемые из условия
Figure 00000004

c0= 1,
Figure 00000005
λp = λ0cp,
Figure 00000006
разделяемые по порядкам n0, n1..., nL длины волн.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема устройства, а на фиг.2 - строение фазовой дифракционной решетки.
Устройство содержит последовательно установленные и оптически связанные между собой общий тракт 1 для передачи нескольких сигналов различных длин волн, расщепитель луча 2 для углового разделения сигналов различных длин волн, фокусирующие элементы 3 для пространственного разделения сигналов различных длин волн и ввода их в установленные далее отдельные тракты 4 для раздельной передачи сигналов различных длин волн. Расщепитель луча 2 выполнен в виде фазовой дифракционной решетки для углового разделения длин волн λp = λ0cp,
Figure 00000007
по порядкам n0, n1..., nL.
Данная дифракционная решетка имеет на периоде N ступенек равной ширины (см. фиг. 2). Высота ступенек
Figure 00000008
где
Figure 00000009
- показатель преломления материала решетки (считается одинаковым для выделяемых длин волн в силу их близости), φj - фазовые набеги на ступеньках для длины волны λ0 в пределах периода, определяемые из условия
Figure 00000010

c0=1,
Figure 00000011

Устройство работает следующим образом.
Выходящий из общего тракта сигнал содержит множество сигналов различных длин волн, каждый из которых имеет заданное количество энергии, распределенной по полю моды. Этот сигнал падает на фазовую дифракционную решетку для углового разделения длин волн λp = λ0cp,
Figure 00000012
по порядкам n0, n1..., nL. Для указанных длин волн λ1, λ2...λL на решетке будут получаться такие фазовые набеги, что для каждой длины волны фазовая функция на периоде будет максимально близка к фазовой функции призмы, квантованной по N уровням в пределах периода, то есть реально фазовый набег для р-ой длины волны на i-ой ступеньке в пределах периода будет близок к
Figure 00000013

где mod2π означает операцию взятия по модулю 2π.
Такая фазовая дифракционная решетка будет отклонять по существу всю энергию каждой длины волны на соответствующий угол и таким образом осуществлять разделение длин волн с минимальными потерями. Далее сигналы различных длин волн при помощи фокусирующих элементов пространственно разделяются и вводятся в установленные отдельные тракты для раздельной передачи сигналов различных длин волн. В качестве примера для разделения длин волн
Figure 00000014
,
где N, р - взаимно простые числа, по порядкам 0 и±1, решетка имеет на периоде N ступенек равной ширины с высотой
Figure 00000015

где α1 определяется из решения уравнения
(N+p)•α1-N•α2 = 1
Поскольку числа N+p и N взаимно простые, то указанное уравнение всегда имеет решение в целых числах по теореме о наибольшем общем делителе.
Таким образом, предлагаемое устройство обладает большей эффективностью по сравнению с известным устройством.

Claims (1)

  1. Оптический мультиплексор-демультиплексор, содержащий последовательно установленные и оптически связанные между собой общий тракт, расщепитель луча, фокусирующие элементы и отдельные тракты для раздельной передачи сигналов различных длин волн, отличающийся тем, что расщепитель луча выполнен в виде фазовой дифракционной решетки, имеющей на периоде N ступенек равной ширины с высотой, определяемой по формуле
    Figure 00000016

    где
    Figure 00000017
    - показатель преломления материала решетки;
    φj - фазовые набеги на ступеньках для длины волны λ0 в пределах периода, определяемые из условия
    Figure 00000018

    Co = 1,
    Figure 00000019
    λp = λ0cp,
    Figure 00000020
    разделяемые по порядкам n0, n1... nL длины волн.
RU2001105330/09A 2001-02-26 2001-02-26 Оптический мультиплексор-демультиплексор RU2199823C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105330/09A RU2199823C2 (ru) 2001-02-26 2001-02-26 Оптический мультиплексор-демультиплексор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105330/09A RU2199823C2 (ru) 2001-02-26 2001-02-26 Оптический мультиплексор-демультиплексор

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001105330A RU2001105330A (ru) 2003-02-10
RU2199823C2 true RU2199823C2 (ru) 2003-02-27

Family

ID=20246509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105330/09A RU2199823C2 (ru) 2001-02-26 2001-02-26 Оптический мультиплексор-демультиплексор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2199823C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007001213A1 (fr) * 2005-06-28 2007-01-04 Parmenov, Vladimir Vasilievich Dispositif multilineaire de multiplexage en longueur d'onde et central telephonique optique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007001213A1 (fr) * 2005-06-28 2007-01-04 Parmenov, Vladimir Vasilievich Dispositif multilineaire de multiplexage en longueur d'onde et central telephonique optique

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4043693B2 (ja) 光装置
JP3662754B2 (ja) 波長選択性追加ードロップ装置
JPH0333805A (ja) 光デバイスおよび光フィルター
RU2189062C2 (ru) Двунаправленный оптический мультиплексор и демультиплексор
JP2003505732A (ja) シングルモード光ファイバ通信リンクのためのマルチプレクサ及びデマルチプレクサ
US7587112B2 (en) Optical device and light control method
US6823106B2 (en) Optical multiplexer/demultiplexer and adjustment method thereof
KR20030000285A (ko) 평면 도파로형 광회로를 이용한 파장분할 다중화기
CN113740971B (zh) 光交换装置、重定向方法、可重构光分插复用器及系统
US20020176660A1 (en) Optical wavelength multiplexer/demultiplexer and use method thereof
WO2001086848A1 (en) Optical wavelength division multiplexer and de-multiplexer
RU2199823C2 (ru) Оптический мультиплексор-демультиплексор
US6525846B1 (en) Wavelength division multiplex/demultiplexing device
US6546167B1 (en) Tunable grating optical device
US7203421B2 (en) Littrow grating based OADM
CA2302300A1 (en) Process and device for the wavelength-selective mixing and/or distribution of polychromatic light
WO2002011339A2 (en) Multiplexer, demultiplexer and add/drop multiplexer for single mode optical fiber communication links
JP2600507B2 (ja) 光合分波器
KR20190143649A (ko) 파장 다중화/역다중화 장치
JPS61121010A (ja) 光分波・合波器
JPH04264506A (ja) 光合分波器
JP2002296432A (ja) 光波長バンドパスフィルタおよびそれを用いた光モジュール
JP3577438B2 (ja) アド・ドロップ光回路モジュール
US6728440B1 (en) Method and apparatus for multi-pass photonic processors with circulators and multiple-fiber collimators
JP2005010423A (ja) 光信号合分波器

Legal Events

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

Effective date: 20060227