WO1997007608A1 - Optical wavelength channel multiplexer and/or demultiplexer - Google Patents

Optical wavelength channel multiplexer and/or demultiplexer Download PDF

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WO1997007608A1
WO1997007608A1 PCT/EP1996/003671 EP9603671W WO9707608A1 WO 1997007608 A1 WO1997007608 A1 WO 1997007608A1 EP 9603671 W EP9603671 W EP 9603671W WO 9707608 A1 WO9707608 A1 WO 9707608A1
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optical
multiplexer
channel
demultiplexer
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Inventor
Claus-Georg MÜLLER
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Ams Optotech Vertrieb Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems

Definitions

  • the invention relates to an optical channel multiplexer and / or a demultiplexer, in particular a wavelength multiplexer and / or demultiplexer, in which signals of the same or different wavelengths can be multiplexed.
  • optical fiber transmission link via which optical signals are transmitted.
  • Glass fiber transmission is used in a wide variety of applications, e.g. in widespread telecommunication networks or data networks, but e.g. also in high-speed trains.
  • the optical fiber transmission apparently reaches its limits when a new, additional signal is to be transmitted on the existing route.
  • the transmission capacities of optical fibers are so great that they are usually only partially exhausted. It is now a matter of using these free capacities and coupling further signals into the existing optical data line.
  • Known wavelength division multiplexers allow two or more optical signals to be combined and thus transmitted together over an existing or fewer number of glass fibers. For example, two or more optical signals that are to be transmitted in one direction do not have to be sent over as many individual fibers, but can be transmitted over a common fiber.
  • Optical signals that are normally transmitted in duplex mode (in two directions) via a pair of fibers can also be multiplexed, ie the number of fibers required can be reduced. In this way it is possible, despite a predetermined number of transmission fibers, to increase the number of transmissible signals.
  • Such a multiplex method is for the Suitable for a wide variety of wavelengths and passive wavelength multiplexers (WDM) allow two or more different wavelengths to be coupled into a glass fiber ( multiplexing). Likewise, two or more different wavelengths running in a fiber can be separated into individual fibers again with such a passive wavelength demultiplexer (demultiplexing).
  • WDM passive wavelength multiplexers
  • DE 44 24 139 discloses the principle of an optical WDM coupling arrangement for the wavelength-dependent switching of optical signals. This means that signals from several input fibers can be switched to several output fibers via optical splitters, tunable filters, optical combiners and wavelength converters.
  • the invention is based on the object of providing an optical channel multiplexer and / or demultiplexer which enables wavelength multiplexing of signals with two or more identical or different wavelengths. This object is achieved with the features of the claims.
  • the invention is based on the basic idea of converting the signal wavelengths to be transmitted by means of a signal converter so that each channel has its own wavelength, so that several signals can be coupled into a fiber at the same time.
  • such a signal converter preferably has a receiving diode, an electronic converter circuit and a transmitting diode.
  • the signals can then be received on the receiver side. be separated without reducing the information content of the signals.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of an optical channel multiplexer and demultiplexer of a first embodiment
  • FIG. 2 shows the schematic structure of an optical channel multiplexer and demultiplexer of a second embodiment (duplex operation)
  • FIG 3 shows the schematic structure of an optical channel multiplexer and demultiplexer of a third embodiment (duplex operation).
  • Passive wavelength division multiplexers are also used in the optical channel multiplexers and / or demultiplexers, sometimes also as a cascade of several individual WDMs.
  • WDM Passive wavelength division multiplexers
  • each channel is transmitted with its own wavelength in the optical channel multiplexer and / or demultiplexer. If several of the adjacent channels have the same wavelength, then these (some or all of them) must be converted so that each channel has its own wavelength, which can then be combined or separated again in a passive wavelength multiplexer.
  • This wavelength conversion takes place by means of an optical-electrical-optical signal conversion.
  • suitable electro-optical modules are used on the electro-optical converter boards in the multiplexer, which ensure a transparent continuation of the signals.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of such an optical channel multiplexer 1, which has a passive wavelength multiplexer 2, a plurality of signal converters 5, a remote channel connection 3, and a plurality of near-channel connections 4.
  • the signals arriving at the near-channel connections 4 are converted electro-optically in the signal converters 5, multiplexed in the multiplexer 2 and output at the far-channel connection 3 via a common fiber.
  • the mixed signals at the remote channel connection 3 are demultiplexed again, if necessary electro-optically converted back and output again via the respective local channel connection 4.
  • the signal converter 5 consists of a receiving diode, an electronic converter circuit and a transmitting diode.
  • the receiving diode which is matched to the input signal in wavelength and data rate, converts the optical signal present into an electrical signal, which is converted by means of the electronic converter circuit, possibly reprocessed, and then passed on by a transmitting diode with a multiplexable wavelength.
  • a laser can be used as the transmitter diode.
  • 1300 or 1310 nm, 1480 nm, 1533 or 1535 nm, 1543 nm, 1550 nm, 1557 nm and 1645 nm are the most common wavelengths. With suitable passive WDMs, however, other wavelengths can also be used.
  • the transmit diodes transmit on each channel with their own wavelength, so that the different signals can be combined in the passive wavelength multiplexer 2 and can be sent mixed over the fiber via the remote channel connection 3.
  • transmit diodes with very stable wavelengths are required.
  • the wavelength spectrum should be as narrow as possible in order to enable long transmission distances.
  • the lasers used should also have the narrowest possible line width in order to keep the fiber dispersion low when transmitting optical signals over long distances.
  • the quality of the channel separation also depends on how exactly the multiplexed wavelengths match the passive optical wavelength multiplexers.
  • Such a Bragg grating can e.g. Realize in such a way that the optical density periodically varies in the fiber core in the axial direction and over a length of a few mm. This is achieved through suitable local doping.
  • interference of this wavelength can be achieved by interference of the rays reflected at the front and rear boundary surfaces of the layer.
  • the optical density of these layers can be larger and / or smaller than in the fiber core.
  • different periodic layer sequences can be nested. Suitable fiber Bragg gratings ("Fiber Bragg Grätings") are available from 3M.
  • the reverse conversion described above can be omitted after demultiplexing if a suitable system is connected to the corresponding near-channel connection, which can also receive the converted wavelengths. Likewise 'can be omitted, the conversion of the input signal if this is present in an multiplexfahigen wavelength and has sufficient performance. In FIGS. 1 and 2, this is indicated for a near-channel connection 4 by a signal converter 5 shown in broken lines. There the conversion in one or in both directions can be omitted under certain circumstances, as a result of which the signals are routed directly from the near-channel connection 4 to the WDM 2 or vice versa.
  • duplex mode is indicated schematically, i.e. one pair of fibers is used for each channel for signal transmission in two directions. A separate wavelength multiplexer is then provided for each transmission direction.
  • signals with different wavelengths for each direction can also be combined in a common wavelength multiplexer which also acts as a demultiplexer for the opposite direction and separates the wavelengths.
  • a passive quad WDM can be used to transmit two channels in duplex mode over a single fiber, as shown in FIG. 3.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

An optical channel multiplexer and/or demultiplexer, in particular a wavelength multiplexer and/or demultiplexer, allows signals having the same wavelength to be multiplexed. The optical channel multiplexer or demultiplexer (1) has a wavelength multiplexer (2), a telecommunications connection (3), several local communications connections (4) and a signal converter (5) that allows wavelengths to be converted.

Description

OPTISCHER WELLENLÄNGENKANALMULTIPLEXER UND/ODER -DEMULTIPLEXER OPTICAL WAVELENGTH CHANNEL MULTIPLEXER AND / OR DEMULTIPLEXER
Die Erfindung betrifft einen optischen Kanalmultiplexer und/oder einen -demultiplexer, insbesondere einen Wellenlän¬ genmultiplexer und/oder -demultiplexer, bei dem Signale gleicher oder verschiedener Wellenlänge multiplext werden können.The invention relates to an optical channel multiplexer and / or a demultiplexer, in particular a wavelength multiplexer and / or demultiplexer, in which signals of the same or different wavelengths can be multiplexed.
Vielerorts existiert heute bereits eine Glasfaser-Übertra¬ gungsstrecke, über die optische Signale übertragen werden. Die Glasfaserübertragung wird in den unterschiedlichsten An¬ wendungsbereichen eingesetzt, so z.B in weit verbreiteten Telekommunikationsnetzen oder Datennetzen, aber z.B. auch in Hochgeschwindigkeitszügen. Trotz dieser vielfältigen Mög¬ lichkeiten stößt die Glasfaserübertragung scheinbar an ihre Grenzen, wenn ein neues, zusätzliches Signal auf der vorhan¬ denen Strecke übertragen werden soll. In vielen Fällen ist es sehr aufwendig oder gar unmöglich, für eine solche Erwei¬ terung zusätzliche Fasern zu verlegen. Die Übertragungskapa¬ zitäten von Lichtwellenleitern sind jedoch so groß, daß sie meist nur zum Teil ausgeschöpft sind. Es gilt also nun, diese freien Kapazitäten zu nutzen und weitere Signale in die bestehende optische Datenleitung mit einzukoppeln.In many places there is already an optical fiber transmission link via which optical signals are transmitted. Glass fiber transmission is used in a wide variety of applications, e.g. in widespread telecommunication networks or data networks, but e.g. also in high-speed trains. Despite these diverse possibilities, the optical fiber transmission apparently reaches its limits when a new, additional signal is to be transmitted on the existing route. In many cases it is very complex or even impossible to lay additional fibers for such an expansion. However, the transmission capacities of optical fibers are so great that they are usually only partially exhausted. It is now a matter of using these free capacities and coupling further signals into the existing optical data line.
Bekannte Wellenlängenmultiplexer erlauben es, zwei oder mehr optische Signale zu kombinieren und so gemeinsam über eine vorhandene oder geringere Zahl von Glasfasern zu übertragen. So müssen z.B. zwei oder mehr optische Signale, die in eine Richtung übertragen werden sollen, nicht über ebensoviele einzelne Fasern geschickt werden, sondern können über eine gemeinsame Faser übertragen werden. Auch optische Signale, die im Duplex-Betrieb (in zwei Richtungen) normalerweise über ein Faserpaar übertragen werden, können gemultiplext, d.h. die Anzahl der benötigten Fasern kann reduziert werden. Auf diese Weise ist es möglich, trotz einer vorgegebenen An¬ zahl an Übertragungsfasern die Zahl der übertragbaren Sig¬ nale zu erhöhen. Ein solches Multiplex-Verfahren ist für die unterschiedlichsten Wellenlängen geeignet und passive Wel¬ lenlängenmultiplexer (WDM) erlauben es, zwei oder mehrere unterschiedliche Wellenlängen in eine Glasfaser einzukoppeln (multiplexen) . Ebenso lassen sich zwei oder mehrere unter¬ schiedliche Wellenlängen, die in einer Faser laufen, mit solch einem passiven Wellenlängendemultiplexer wieder in einzelne Fasern trennen (demultiplexen) .Known wavelength division multiplexers allow two or more optical signals to be combined and thus transmitted together over an existing or fewer number of glass fibers. For example, two or more optical signals that are to be transmitted in one direction do not have to be sent over as many individual fibers, but can be transmitted over a common fiber. Optical signals that are normally transmitted in duplex mode (in two directions) via a pair of fibers can also be multiplexed, ie the number of fibers required can be reduced. In this way it is possible, despite a predetermined number of transmission fibers, to increase the number of transmissible signals. Such a multiplex method is for the Suitable for a wide variety of wavelengths and passive wavelength multiplexers (WDM) allow two or more different wavelengths to be coupled into a glass fiber ( multiplexing). Likewise, two or more different wavelengths running in a fiber can be separated into individual fibers again with such a passive wavelength demultiplexer (demultiplexing).
Die DE 44 24 139 offenbart das Prinzip einer optischen WDM- Koppelanordnung zum wellenlängenabhängigen Durchschalten von optischen Signalen. Damit können Signale mehrerer Eingangs- fasern über optische Splitter, durchstimmbare Filter, opti¬ sche Kombinierer und Wellenlängenkonverter auf mehrere Aus¬ gangsfasern geschaltet werden.DE 44 24 139 discloses the principle of an optical WDM coupling arrangement for the wavelength-dependent switching of optical signals. This means that signals from several input fibers can be switched to several output fibers via optical splitters, tunable filters, optical combiners and wavelength converters.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer zur Ver¬ fügung zu stellen, der ein Wellenlängenmultiplex von Signa¬ len mit zwei oder mehr gleichen oder unterschiedlichen Wel¬ lenlängen ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.The invention is based on the object of providing an optical channel multiplexer and / or demultiplexer which enables wavelength multiplexing of signals with two or more identical or different wavelengths. This object is achieved with the features of the claims.
Bei der Lösung geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, die zu übertragenden Signalwellenlängen mittels eines Signalwandlers so-, zu konvertieren, daß jeder Kanal eine eigene Wellenlänge hat, so daß mehrere Signale gleichzeitig in eine Faser eingekoppelt werden können.In the solution, the invention is based on the basic idea of converting the signal wavelengths to be transmitted by means of a signal converter so that each channel has its own wavelength, so that several signals can be coupled into a fiber at the same time.
Ein solcher Signalwandler weist dazu vorzugsweise eine Empfangsdiode, eine elektronische Wandlerschaltung und eine Sendediode auf. Die Signale können dann auf der Empfänger¬ seite wieder ge- trennt werden, ohne daß der Informationsgehalt der Signale gemindert wird.For this purpose, such a signal converter preferably has a receiving diode, an electronic converter circuit and a transmitting diode. The signals can then be received on the receiver side. be separated without reducing the information content of the signals.
Je nach Konfiguration können verschiedene Geschwindigkeiten und Datenraten übertragen werden, aber auch unterschiedlich schnelle bzw. unterschiedlich codierte Signale gemultiplext werden. Entsprechend den geforderten Übertragungsraten wer¬ den im Multiplexer geeignete elektrooptische Module einge¬ setzt, die eine transparente Weiterführung der Signale ge¬ währleisten.Depending on the configuration, different speeds and data rates can be transmitted, but signals of different speeds or coded differently can also be multiplexed. In accordance with the required transmission rates, suitable electro-optical modules are used in the multiplexer, which ensure a transparent continuation of the signals.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf. die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to. the drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines optischen Kanalmulti- plexers und -demultiplexers einer ersten Ausfüh¬ rungsform,1 shows the schematic structure of an optical channel multiplexer and demultiplexer of a first embodiment,
Fig. 2 den schematischen Aufbau eines optischen Kanalmulti- plexers und -demultiplexers einer zweiten Ausfüh¬ rungsform (Duplexbetrieb) und2 shows the schematic structure of an optical channel multiplexer and demultiplexer of a second embodiment (duplex operation) and
Fig. 3 den schematischen Aufbau eines optischen Kanalmulti- plexers und -demultiplexers einer dritten Ausfüh¬ rungsform (Duplexbetrieb) .3 shows the schematic structure of an optical channel multiplexer and demultiplexer of a third embodiment (duplex operation).
Passive Wellenlängenmultiplexer (WDM) werden auch in den op¬ tischen Kanalmultiplexern und/oder -demultiplexern einge¬ setzt, zum Teil auch als Kaskade mehrerer einzelner WDMs. Da passive Wellenlängenmultiplexer jedoch nur unterschiedliche Wellenlängen multiplexen und wieder demultiplexen können, wird im optischen Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer jeder Kanal mit einer eigenen Wellenlänge übertragen. Haben mehrere der anliegenden Kanäle die gleiche Wellenlänge, so müssen diese (zum Teil oder auch alle) so konvertiert wer¬ den, daß jeder Kanal eine eigene Wellenlänge hat, die dann in einem passiven Wellenlängenmultiplexer zusammengeführt bzw. wieder getrennt werden können. Diese Wellenlängenkonvertierung findet mittels einer op¬ tisch-elektrisch-optischen SignalWandlung statt. Entspre¬ chend den geforderten Übertragungsraten werden auf den elek- tro-optischen Konverterplatinen im Multiplexer geeignete elektro-optische Module eingesetzt, die eine transparente Weiterführung der Signale gewährleisten.Passive wavelength division multiplexers (WDM) are also used in the optical channel multiplexers and / or demultiplexers, sometimes also as a cascade of several individual WDMs. However, since passive wavelength multiplexers can only multiplex and demultiplex different wavelengths, each channel is transmitted with its own wavelength in the optical channel multiplexer and / or demultiplexer. If several of the adjacent channels have the same wavelength, then these (some or all of them) must be converted so that each channel has its own wavelength, which can then be combined or separated again in a passive wavelength multiplexer. This wavelength conversion takes place by means of an optical-electrical-optical signal conversion. Corresponding to the required transmission rates, suitable electro-optical modules are used on the electro-optical converter boards in the multiplexer, which ensure a transparent continuation of the signals.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines solchen optischen Kanalmultiplexers 1, der einen passiven Wellenlängenmulti¬ plexer 2, mehrere Signalwandler 5, einen Fernkanalanschluß 3, und mehrere Nahkanalanschlüsse 4 aufweist. Dabei werden die an den Nahkanalanschlüssen 4 einkommenden Signale in den Signalwandlern 5 elektro-optisch konvertiert, im Multiplexer 2 gemultiplext und am Fernkanalanschluß 3 über eine gemein¬ same Faser ausgegeben. Auf der Gegenseite der Übertragungs- strecke werden die am Fernkanalanschluß 3 liegenden gemisch¬ ten Signale wieder demultiplext, gegebenenfalls elektro-op¬ tisch zurückkonvertiert und über den jeweiligen Nahkanalan¬ schluß 4 wieder ausgegeben.1 schematically shows the structure of such an optical channel multiplexer 1, which has a passive wavelength multiplexer 2, a plurality of signal converters 5, a remote channel connection 3, and a plurality of near-channel connections 4. The signals arriving at the near-channel connections 4 are converted electro-optically in the signal converters 5, multiplexed in the multiplexer 2 and output at the far-channel connection 3 via a common fiber. On the opposite side of the transmission link, the mixed signals at the remote channel connection 3 are demultiplexed again, if necessary electro-optically converted back and output again via the respective local channel connection 4.
Der Signalwandler 5 besteht dazu aus einer Empfangsdiode, einer elektronischen Wandlerschaltung und einer Sendediode. Die dem Eingangssignal in Wellenlänge und Datenrate ange¬ paßte Empfangsdiode wandelt das anliegende optische Signal in ein elektrisches um, welches mittels der elektronischen Wandlerschaltung konvertiert, gegebenenfalls wieder aufbe¬ reitet und dann von einer Sendediode mit einer multiplexfä- higen Wellenlänge weitergeschickt wird. Als Sendediode kann ein Laser verwendet werden. Derzeit sind 1300 oder 1310 nm, 1480 nm, 1533 oder 1535 nm, 1543 nm, 1550 nm, 1557 nm und 1645 nm die gebräuchlichsten Wellenlängen. Mit geeigneten passiven WDMs können aber auch andere Wellenlängen einge¬ setzt werden. Die Sendedioden senden auf jedem Kanal mit einer eigenen Wellenlänge, so daß die unterschiedlichen Sig¬ nale im passiven Wellenlängenmultiplexer 2 zusammengeführt und gemischt über den Fernkanalanschluß 3 über eine Faser geschickt werden können. Für das Multiplexen und Demultiplexen der verschiedenen Wel¬ lenlängen sind Sendedioden mit sehr stabilen Wellenlängen erforderlich, außerdem sollte das Wellenlängenspektrum mög¬ lichst schmal sein, um auch weite Übertragungsstrecken zu ermöglichen. Auch sollen die verwendeten Laser eine mög¬ lichst schmale Linienbreite haben, um bei der Übertragung von optischen Signalen über große Strecken die Faserdisper¬ sion gering zu halten. Weiterhin ist bei der Trennung der optischen Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen im op¬ tischen Demultiplexer die Güte der Kanaltrennung auch davon abhängig, wie genau die gemultiplexten Wellenlängen zu den passiven optischen Wellenlängenmultiplexern passen. Gerade bei eng aneinanderliegenden Wellenlängen kann es leicht zu gegenseitigen Störungen der Signale kommen, oder eine aus¬ reichende Isolation der einzelnen Kanäle fehlen. All diese Bedingungen können durch den Einsatz von Fasern mit inte¬ griertem Bragg-Gitter als Filter auf recht einfache Weise realisiert werden. Ein weiterer Vorteil der Nutzung von Bragg-Gittern liegt darin, daß ein Sendesystem aus z.B. einem Fabry-Perot-Laser zusammen mit einem Bragg-Gitter ko¬ stengünstiger und auch deutlich leichter anzusteuern und zu regeln ist, als z.B. ein gekühlter DFB-Laser.For this purpose, the signal converter 5 consists of a receiving diode, an electronic converter circuit and a transmitting diode. The receiving diode, which is matched to the input signal in wavelength and data rate, converts the optical signal present into an electrical signal, which is converted by means of the electronic converter circuit, possibly reprocessed, and then passed on by a transmitting diode with a multiplexable wavelength. A laser can be used as the transmitter diode. At present, 1300 or 1310 nm, 1480 nm, 1533 or 1535 nm, 1543 nm, 1550 nm, 1557 nm and 1645 nm are the most common wavelengths. With suitable passive WDMs, however, other wavelengths can also be used. The transmit diodes transmit on each channel with their own wavelength, so that the different signals can be combined in the passive wavelength multiplexer 2 and can be sent mixed over the fiber via the remote channel connection 3. For the multiplexing and demultiplexing of the different wavelengths, transmit diodes with very stable wavelengths are required. In addition, the wavelength spectrum should be as narrow as possible in order to enable long transmission distances. The lasers used should also have the narrowest possible line width in order to keep the fiber dispersion low when transmitting optical signals over long distances. Furthermore, when separating the optical signals with different wavelengths in the optical demultiplexer, the quality of the channel separation also depends on how exactly the multiplexed wavelengths match the passive optical wavelength multiplexers. Especially in the case of closely spaced wavelengths, mutual interference of the signals can easily occur, or adequate isolation of the individual channels is missing. All of these conditions can be realized in a very simple manner by using fibers with an integrated Bragg grating as a filter. Another advantage of using Bragg gratings is that a transmission system made of, for example, a Fabry-Perot laser together with a Bragg grating is less expensive and also much easier to control and regulate than, for example, a cooled DFB laser.
Ein solches Bragg-Gitter läßt sich z.B. auf die Art reali¬ sieren, daß im Faserkern in Axialrichtung und auf einer Länge von einigen mm die optische Dichte periodisch vari¬ iert. Dies wird durch geeignete lokale Dotierung erreicht.Such a Bragg grating can e.g. Realize in such a way that the optical density periodically varies in the fiber core in the axial direction and over a length of a few mm. This is achieved through suitable local doping.
Mittels einer Anpassung der Schichtdicke bzw. Periodizität an eine bestimmte interessierende Wellenlänge läßt sich durch Interferenz der an der vorderen und hinteren Grenzflä¬ che der Schicht reflektierten Strahlen eine Auslöschung die¬ ser Wellenlänge erzielen. Dabei kann die optische Dichte dieser Schichten größer und/oder kleiner als im Faserkern sein. Außerdem können verschiedene periodische Schichtfolgen ineinander geschachtelt angeordnet sein. Geeignete Faser- Bragg-Gitter ("Fiber Bragg Grätings") sind von der Firma 3M erhältlich.By adapting the layer thickness or periodicity to a certain wavelength of interest, interference of this wavelength can be achieved by interference of the rays reflected at the front and rear boundary surfaces of the layer. The optical density of these layers can be larger and / or smaller than in the fiber core. In addition, different periodic layer sequences can be nested. Suitable fiber Bragg gratings ("Fiber Bragg Grätings") are available from 3M.
Die oben beschriebene Rückkonvertierung kann nach dem Demul¬ tiplexen wegfallen, falls am entsprechenden Nahkanalanschluß ein geeignetes System angeschlossen ist, welches auch die konvertierten Wellenlängen empfangen kann. Ebenso' kann die Konvertierung des Eingangssignals wegfallen, falls dieses in einer multiplexfahigen Wellenlänge vorliegt und ausreichende Leistung hat. In den Figuren 1 und 2 ist dies für einen Nah¬ kanalanschluß 4 durch einen gestrichelt dargestellten Sig- nalumwandler 5 angedeutet. Dort kann unter Umständen die Konvertierung in eine oder in beide Richtungen entfallen, wodurch die Signale direkt vom Nahkanalanschluß 4 auf den WDM 2 oder umgekehrt geführt werden.The reverse conversion described above can be omitted after demultiplexing if a suitable system is connected to the corresponding near-channel connection, which can also receive the converted wavelengths. Likewise 'can be omitted, the conversion of the input signal if this is present in an multiplexfahigen wavelength and has sufficient performance. In FIGS. 1 and 2, this is indicated for a near-channel connection 4 by a signal converter 5 shown in broken lines. There the conversion in one or in both directions can be omitted under certain circumstances, as a result of which the signals are routed directly from the near-channel connection 4 to the WDM 2 or vice versa.
In Fig. 2 ist der sogenannte Duplexbetrieb schematisch ange¬ deutet, d.h. für die Signalübertragung in zwei Richtungen wird jeweils ein Faserpaar für jeden Kanal eingesetzt. Für jede Übertragungsrichtung ist dann ein separater Wellenlän¬ genmultiplexer vorgesehen.2, the so-called duplex mode is indicated schematically, i.e. one pair of fibers is used for each channel for signal transmission in two directions. A separate wavelength multiplexer is then provided for each transmission direction.
Es können aber auch Signale mit unterschiedlichen Wellenlän¬ gen für jede Richtung (und jeden Kanal) in einem gemeinsamen Wellenlängenmultiplexer zusammengeführt werden, der für die Gegenrichtung auch als Demultiplexer wirkt und die Wellen¬ längen trennt. So können zum Beispiel über einen passiven Vierfach-WDM zwei Kanäle im Duplexbetrieb über eine einzige Faser übertragen werden, wie in Fig. 3 dargestellt.However, signals with different wavelengths for each direction (and each channel) can also be combined in a common wavelength multiplexer which also acts as a demultiplexer for the opposite direction and separates the wavelengths. For example, a passive quad WDM can be used to transmit two channels in duplex mode over a single fiber, as shown in FIG. 3.
Durch die Möglichkeit, zwei oder mehr Signale mit gleichen oder unterschiedlichen Wellenlängen mittels eines erfin¬ dungsgemäßen optischen Kanalmultiplexers über eine Glasfaser zu übertragen, läßt sich einerseits die benötigte Zahl an Glasfasern für eine Übertragungsstrecke reduzieren, oder an¬ dererseits die Anzahl der übertragbaren Signale erhöhen. The possibility of transmitting two or more signals with the same or different wavelengths by means of an optical channel multiplexer according to the invention over a glass fiber makes it possible, on the one hand, to reduce the number of glass fibers required for a transmission link, or, on the other hand, to increase the number of signals which can be transmitted.

Claims

P a t e n t a n s p rü c h e P a t e n t a n s rü c h e
Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer (1) mitOptical channel multiplexer and / or demultiplexer (1) with
(a) einem Wellenlängenmultiplexer (2) ,(a) a wavelength division multiplexer (2),
(b) einem Fernkanalanschluß (3) und(b) a remote channel connection (3) and
(c) mehreren Nahkanalanschlüssen (4) , dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens ein optisches Signal eines Nahkanalanschlusses (4) ein Signalwandler (5) für eine Wellenlängenkonvertierung vorgesehen ist, wobei der Signalwandler (5) zwischen dem zugehörigen Nahkanalanschluß (4) und dem Wellenlängenmultiplexer (2) und der Wellenlängenmultiplexer (2) mit dem Fernkanalan¬ schluß (3) über eine optische Verbindung verbunden sind.(c) a plurality of near-channel connections (4), characterized in that a signal converter (5) for wavelength conversion is provided for at least one optical signal of a near-channel connection (4), the signal converter (5) between the associated near-channel connection (4) and the wavelength multiplexer (2) and the wavelength division multiplexer (2) are connected to the remote channel connection (3) via an optical connection.
Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer nach Anspruch 1, wobei der Signalwandler (5)An optical channel multiplexer and / or demultiplexer according to claim 1, wherein the signal converter (5)
(a) eine Empfangsdiode,(a) a receiving diode,
(b) eine elektronische Wandlerschaltung, und(b) an electronic converter circuit, and
(c) eine Sendediode aufweist.(c) has a transmitter diode.
Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer nach Anspruch 2, wobei die Sendediode ein Laser ist.An optical channel multiplexer and / or demultiplexer according to claim 2, wherein the transmitter diode is a laser.
Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die optischen Signale mittels eines optischen Filters gefiltert werden.Optical channel multiplexer and / or demultiplexer according to one of claims 1 to 3, wherein the optical signals are filtered by means of an optical filter.
Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer nach Anspruch 4, wobei das optische Filter ein Bragg-Gitter ist.An optical channel multiplexer and / or demultiplexer according to claim 4, wherein the optical filter is a Bragg grating.
Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer nach Anspruch 5, wobei das Bragg-Gitter gebildet wird durch eine einfach- oder mehrfach-periodische Änderung der op¬ tischen Dichte des Faserkerns in Axialrichtung der Fa¬ ser. Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als optische Verbin¬ dung je Kanal eine Glasfaser vorgesehen ist.Optical channel multiplexer and / or demultiplexer according to claim 5, wherein the Bragg grating is formed by a single or multiple periodic change in the optical density of the fiber core in the axial direction of the fiber. Optical channel multiplexer and / or demultiplexer according to one of claims 1 to 6, wherein an optical fiber per channel is provided as an optical connection.
Optischer Kanalmultiplexer und/oder -demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als optische Verbin¬ dung je Kanal ein Glasfaserpaar vorgesehen ist. Optical channel multiplexer and / or demultiplexer according to one of claims 1 to 6, wherein a pair of glass fibers is provided as the optical connection per channel.
PCT/EP1996/003671 1995-08-21 1996-08-21 Optical wavelength channel multiplexer and/or demultiplexer WO1997007608A1 (en)

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DE19680692T DE19680692D2 (en) 1995-08-21 1996-08-21 Optical wavelength channel multiplexer and / or demultiplexer
AU69261/96A AU6926196A (en) 1995-08-21 1996-08-21 Optical wavelength channel multiplexer and/or demultiplexer

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