WO2005032023A1 - Optical multi-channel demultiplexer comprising an individual optical circuit - Google Patents

Optical multi-channel demultiplexer comprising an individual optical circuit Download PDF

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WO2005032023A1
WO2005032023A1 PCT/DE2004/002096 DE2004002096W WO2005032023A1 WO 2005032023 A1 WO2005032023 A1 WO 2005032023A1 DE 2004002096 W DE2004002096 W DE 2004002096W WO 2005032023 A1 WO2005032023 A1 WO 2005032023A1
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WO
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data
optical
optical switch
data channels
channel demultiplexer
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/002096
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christof BÖRNER
Jörn BERGER
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/08Time-division multiplex systems

Definitions

  • the invention relates to an optical multi-channel demultiplexer based on a single optical switch for receiving-side, simultaneous deinterleaving of at least two data channels time-nested in the time-division multiplexing in a digital transmission system in the data signal with a predetermined data clock, and to an application thereof.
  • the OTDM demultiplexer is a central component in optical time division multiplexing (OTDM). It unleashes the data channels combined in time multiplex. Most OTDM demultiplexers implemented so far, however, switch only a single data channel from the multiplexed data stream. Furthermore, these OTDM demultiplexers are usually made up of two units, an optical switch and a clock recovery. The simultaneous demultiplexing of several OTDM channels without clock recovery has so far been achieved primarily through the use of optically nonlinear effects. With the help of linearly chirped control pulses, the time-division multiplex signals are converted into wavelength-division multiplex signals and then separated with optical filters.
  • OTDM optical time division multiplexing
  • multiple EAMs are used for the simultaneous recovery of the data clock and deinterleaving of a data channel, compare for example the publication IV of J.-L. Auge et al .: "Single Channel 160 GB / s OTDM propagation over 480 km of Standard fiber using a 40 GHz semiconductor mode-locked laser pulse source” (OFC 2002, paper TuA3)).
  • Kaman et al .: "Simultaneous OTDM Demultiplexing and Detection using an Electroabsorption Modulator” (IEEE Photonics Technology Letters, Vol.12, No.6, June 2000, pp 711-713) is for a single data channel the simultaneous use of an EAM as a demultiplexer and described because of its transparency as a detector for an optoelectric conversion.
  • a polarization controller used here is used to set a single polarization of the data signal at the input of the EAM.
  • WO 99/05812 For a mean data cycle of 40 Gbit / s, a simultaneous demultiplexer for a maximum of two data channels is described, which is based on the bidirectional operation of a single EAM as a fast optical switch. A data channel is separated in each direction of the EAM.
  • Another embodiment shows the use of a single EAM in bidirectional operation simultaneously for demultiplexing a single data channel and for clock recovery with purely optical control.
  • reflections returning from the ends of the EAM are problematic in bidirectional operation. However, their influence can be minimized if they are aligned orthogonally to the data signal using a polarization setting.
  • the data signal itself has only a single polarization level.
  • Unidirectional operation is not provided in the known multi-channel demultiplexer.
  • the object of the invention is therefore to be seen in specifying an optical multi-channel demultiplexer of the type described in the introduction on the basis of a single optical switch, in which the unidirectional operation by the optical switch can also be used for demultiplexing two data channels.
  • the integration of a clock recovery in the individual optical switch should also be possible. Demultiplexing should also be possible with data signals with high and highest data clocks.
  • a generic multi-channel demultiplexer provides according to the invention that a birefringent element is arranged in front of the optical switch, which divides the data signal symmetrically into two orthogonally polarized data signals and, due to its selected delay, these data channels are to be deinterleaved temporally superimposed, and that the superimposed orthogonally polarized data signals with respect to the data channels to be deinterleaved are then synchronized with the switching window of the optical switch and unidirectionally guided through the optical switch to a polarization beam splitter which assigns the switched through orthogonally polarized data signals to the two deinterleaved data channels.
  • two orthogonal polarization planes are used for demultiplexing two data channels.
  • the data signals of different data channels can thus be identified by their polarization state. Since the optical switch used has no influence on the polarization state of the data signals, this is retained behind the optical switch with its simple gate function.
  • a birefringent element is used which, due to its refractive properties, also has a propagation delay of the two orthogonally polarized data signals.
  • the optical length of the birefringent element can be changed, for example, or a delay element can be provided in order to set this delay in time.
  • the setting is made so that the delay time is one or multiple of the distance between two adjacent data pulses (channel spacing) in the data signal, so that two data channels are shifted in time.
  • the data channels to be deinterleaved can be selected and prepared accordingly by shifting them over time.
  • the next step is to feed the data of the data channels to be deinterleaved to the optical switch in such a way that they lie in its switching window and are let through at the same time, whereas the data of the other, temporally offset data channels are blocked.
  • Various options for this synchronization are shown below. Both orthogonally polarized data signals pass through the optical switch in the same direction (unidirectional). Reflections that occur at the ends of the EAM cannot interfere with the signals. Behind the optical switch, the orthogonally polarized signals are distributed to two fibers according to their polarization plane using a polarization beam splitter and are available for further processing.
  • the invention provides a two-channel demultiplexer that is alternative to the prior art in its basic form on the basis of a single optical switch for the simultaneous demultiplexing of two data channels, which does not operate in a bidirectional manner like the known two-channel demultiplexer is based, but on a unidirectional operation of two ideally power-equal data signals with orthogonal polarization planes.
  • the multi-channel demultiplexer according to the invention can advantageously also be developed in such a way that simultaneous demultiplexing of four data channels is possible.
  • an optical coupler is arranged, which decouples the orthogonally polarized data signals onto a second parallel optical path, that a delay element is arranged in the first or second optical path for the temporal superimposition of the data channels already superimposed in pairs, and that subsequently the superimposed two pairs of orthogonally polarized Data signals relating to the data channels to be deinterleaved are synchronized with the switching window of the optical switch and are guided bidirectionally through the optical switch onto two polarization beam splitters which assign the switched through orthogonally polarized data signals to four deinterleaved data channels.
  • All four data channels are then synchronized together to the switching window of the one optical switch, so that when the switch is open, the data from four different data channels are simultaneously passed through, which can be clearly distinguished from one another due to their direction of passage and their polarization.
  • the two pairs of orthogonally polarized data signals are divided by two polarization beam splitters and assigned to the four deinterleaved data channels.
  • more than four data channels cannot be demultiplexed with a single optical switch at the same time, since this means that the relevant distinguishing features polarization and Direction of passage of data signals are exploited by an optical switch.
  • the optical switch For exact demultiplexing, the optical switch must be loaded with the exact data clock in order to be able to generate data-synchronous switching windows.
  • the data clock can be transmitted on its own data channel.
  • a recovery of the data clock at the receiving end is preferred, for which purpose various circuitry options are known from the prior art.
  • the data clock on the receiving side is recovered with a differentially operating, optoelectronic phase-locked loop on the basis of a further optical switch, an optical coupler being arranged in front of the birefringent element for the partial decoupling of the data signal and for bidirectional Guidance of the two data signals by the optical switch, a further delay element is provided for the time delay of one of the two data signals or, for unidirectional guidance, a further birefringent element is also provided for splitting the decoupled data signal into two orthogonally polarized and mutually delayed data signals.
  • the differential principle of data clock recovery is known in particular from publication VI and is intended to be protected by German patent application DE 103 100 15.6.
  • the advantage of this differential recovery is its stable working point in the middle of the working area and thus its excellent locking stability while avoiding channel jumps with regard to the recovered subharmonic data clock.
  • Data clock recovery and demultiplexing can be carried out in separate units with two optical switches, in which case two delay elements are also required. Since an optical switch, in particular in the embodiment of an EAM, can also be the central element in the clock recovery described, it can also be advantageously provided according to a next invention continuation that the further optical switches are used simultaneously as individual optical switches for deinterleaving one or two data channels, the different functions being implemented by the optical switch in the bidirectional passage of the data signal pairs passing through each unidirectionally.
  • the birefringent element can be designed differently.
  • two parallel optical fibers can be arranged between a polarization beam splitter and a polarization beam combiner, which are acted upon by the two orthogonally polarized data signals.
  • Polarization adjusters in the feed line to the first polarization beam splitter and in both parallel lines ensure the setting of the desired polarization state in each signal.
  • polarization beam splitters and converters can also be implemented using symmetrical couplers (3 dB couplers).
  • the birefringent element is designed as a birefringent optical fiber with two orthogonal main planes, with one upstream polarization controller the incoming data signal is set to a polarization level in a range of 45 ° to the main levels.
  • a birefringent optical fiber (high birefringent fiber, HiBi fiber) is a commercially available element that can be obtained easily and inexpensively.
  • the birefringence is caused by an elliptical cross section of the fiber core. The two main axes of the ellipse correspond to the main orthogonal planes of the birefringent element.
  • the incidence of the polarization of the data signal at an angle of approximately 45 ° to the main planes ensures that the signal power is divided as equally as possible on both polarization planes.
  • a differently strong absorption of both polarization directions along the birefringent fiber and data (sub) channels with different intensities can be compensated for by a deviation from the angle of incidence of 45 °.
  • the delay time between the two orthogonally polarized data signals can be set in a simple manner by the selectable length dimensioning of the birefringent optical fiber.
  • the optical switches for demultiplexing and data clock recovery from different elements can be implemented. Both switches can be implemented with the same or different elements if there are two in the structure.
  • Possible optical switches can be used as interferometric switches (for example MZI, UNI, SLALOM (see publication VII by T. Yamamoto et al. "Clock recovery from 160 Gbit / s data signals using phase-locked loop with interferometric optical switch based on semiconductor optical amplifier” (Electronics Letters, 2001, Vol. 37, No. 8, pp. 509-510)), as a switch with a four-wave mixture (for example FWM), as a Kerr switch or as an electro-absorbing modulator EAM
  • the individual and / or further optical switches are therefore designed as SLALOM, MZI, Kerr switches or as electro-absorbing modulators.
  • the EAM in particular is currently the subject of diverse investigations and is used for different tasks.
  • the switching window of the optical switch preferably has a full width at half maximum of approximately 5 ps with a channel spacing of 6.25 ps.
  • other division ratios with different data clocks or other data channel numbers are also possible, in particular when using other optical switches.
  • the opening time of the switching window is matched to the occurrence of the data signals to be demultiplexed.
  • an electrical or optical delay line can be used, which are commercially available in mechanically and electrically controllable designs. The cheapest place of use of the delay line depends on the particular version of the multi-channel demultiplexer. At best, it can be chosen so that all data channels move uniformly relative to the switching window clock. Alternatively, it can also be provided that a further delay element for synchronizing the data channels to be recovered to the switching window of the optical switch is provided according to a next invention. This can be, for example, a free beam retarder in which the delay time can be set manually or electrically by the length of a free path for the optical signals with a different refractive index than the optical fiber and thus with a different running speed.
  • a data clock of 160 Gbit / s to be demultiplexed with a division ratio of 1: 4 was mentioned above as an example.
  • the EAM can provide a sufficient switching window.
  • the maximum achievable with an EAM With sinusoidal control, however, the division ratio is also 1: 4.
  • the width of the sine-shaped switching window in the EAM is permanently linked to the data clock.
  • the switching window must be reduced accordingly to ensure a clean switching function.
  • narrower switching windows can also be achieved in that, with an n-fold data clock cycle, n further optical switches are connected in series to the individual optical switch for n-fold division of the switching window.
  • n further optical switches are connected in series to the individual optical switch for n-fold division of the switching window.
  • a cascaded system results from the use of an optical multi-channel demultiplexer on the basis of a single optical switch for simultaneous deinterleaving of at least two data channels superimposed in a digital transmission system on the transmission side in time division multiplexing, in particular in one or more data signals with a predetermined data clock rate Embodiments explained above, in a cascade supplied with the data signal via additional optical couplers behind the birefringent element in the first multi-channel demultiplexer with further multi-channel demultiplexers for simultaneous deinterleaving of more than four data channels.
  • FIG. 1 shows the circuit structure of a four-channel demultiplexer
  • FIG. 2 shows a concept for combining a two-channel demultiplexer with data clock recovery
  • FIG. 3 shows a concept for combining a four-channel demultiplexer with data clock recovery
  • FIG. 4 shows a circuit structure for implementing the Concept according to Figure 2 and
  • Figure 5 shows an embodiment for the replacement of the birefringent element.
  • FIG. 1 shows an optical multi-channel demultiplexer MKD with which two data channels can be deinterleaved with a suitable delay by using both directions of irradiation into an optical switch OS (bidirectional operation) and two orthogonal polarization planes.
  • the length of the selected delay corresponds to the distance between two adjacent data pulses of the high-rate data signal (channel spacing) or integral multiples thereof.
  • the direction of polarization of the incoming high-rate (160 Gbit / s in the exemplary embodiment) data signal is kept constant with an automatic polarization controller POL.
  • the data clock of the incoming data signal is given as 4 xn Gbit / s, which indicates the maximum four-channel demultiplexing (per data channel with n Gbit / s) with a single optical switch OS.
  • the number n can assume functionally realizable and in particular also known and frequently used values, such as 40, so that an OTDM data signal rate of 160 Gbit / s results.
  • the data signal passes through a birefringent element DBE; in the selected exemplary embodiment, it is a highly birefringent HiBi-F optical fiber.
  • the polarization of the incoming data signal is selected at approximately 45 ° to the two main axes of the birefringent HiBi-F optical fiber.
  • the data signal propagates at different speeds along the two main axes and is thus divided into two mutually polarized data signals with approximately the same power level.
  • Both orthogonally polarized data signals receive a delay from one another, which in the selected exemplary embodiment can be set by the length of the birefringent optical fiber HiBi-F.
  • the two signals are evenly divided into two optical paths OP1, OP2 with a 3-dB coupler 3dB-K and via circulators C1, C2 from both sides, that is to say bidirectionally through the optical switch OS, in the selected embodiment in training of an electro-absorbing modulator EAM.
  • In the one optical path OP 1 behind the 3 dB coupler 3dB-K there is an optical delay element VE, which enables the delay of the bidirectional components in the electro-absorbing modulator EAM to be set.
  • All delays are set so that the resulting four data signals pass through the electro-absorbing modulator EAM at the correct time. This means that at the point in time at which the electro-absorbing modulator EAM opens a switching window (maximum transmission), the data information of all four data channels to be deinterleaved is simultaneously in the electro-absorbing modulator EAM.
  • This can be achieved, for example, in that the delay due to the birefringent optical fiber HiBi-F corresponds to the distance between two adjacent data pulses of the high-rate data signal and the delay due to the optical delay element (delay line) corresponds to twice the distance between two adjacent data pulses of the high-rate data signal Data signal corresponds.
  • the demultiplexed, bidirectional, orthogonally polarized data signals pass through the circulators C1, C2 to polarization beam splitters PST1, PST2, which separate signal components that are polarized perpendicular to each other.
  • the multi-channel demultiplexer MKD completely demultiplexes a high-rate OTDM signal into four data channels.
  • the main advantage of the invention is a greatly reduced number of components required and thus a significant cost saving.
  • the circulators C1, C2 shown in the embodiment are replaced in whole or in part by 3 dB couplers.
  • the birefringent element DBE is not in front of the 3 dB coupler 3dB-K but in a double version in both arms behind the 3 dB coupler 3dB-K.
  • the presented embodiment shows a maximum demultiplexing of four data channels. A reduction of the demultiplexing to two or even one or three data channels is easily possible if necessary by omitting the corresponding components or ignoring further signals.
  • FIG. 2 shows a concept for combining a two-channel demultiplexer with data clock recovery for a data clock of 160 Gbit / s.
  • the concept comprises two units, each unit using its own optical switch, in particular an electro-absorbing modulator.
  • the two-channel demultiplexer can be operated in unidirectional, but also in bidirectional flow.
  • the optical switch of the clock recovery is also used simultaneously for the deinterleaving of two further data channels, so that with the entire concept in turn, four data channels can be deinterleaved in both units.
  • Data clock recovery can also be combined with only one data channel to be deinterleaved or without demultiplexing.
  • FIG. 3 shows a concept for combining a four-channel demultiplexer with data clock recovery, which in turn is made up of two units, each with an optical switch, in particular an electro-absorbing modulator.
  • the second unit is used exclusively for data clock recovery.
  • the recovered data clock is in turn fed to the demultiplexing unit.
  • the concept according to FIG. 3 can be implemented in a simple manner by arranging an asymmetrical coupler, for example with a division 9: 1, in front of the birefringent element DBE and behind the automatic polarization controller POL in a circuit construction according to FIG. 1 for simultaneous demultiplexing of four data channels, which decouples the data signal with a weak power component of 10% and leads to a circuit for data clock recovery using a single optical switch, as is known, for example, from publication VI. With this data clock recovery with a locked phase-locked loop, the electro-absorbing switch functions as a fast electro-optical phase comparator.
  • the Optical power which is transmitted by the electroabsorbing switch, is determined by the phase difference between the respective optical signal and the electrical control signal of the electroabsorbing switch.
  • two downstream photo diodes generate two phase-dependent electrical signals whose difference is proportional to the phase difference between the optical signal and the electrical control signal.
  • This electrical difference signal serves as a control signal for a voltage-controlled oscillator. The difference formation, which comes very close to the real first derivative, minimizes the influence of power fluctuations of the optical input signal on the clock recovery.
  • FIG. 4 shows a circuit structure for implementing the concept according to FIG. 2.
  • the data signal (160 Gbit / s) is split into two parallel optical paths OP1, OP2 via an asymmetrical coupler AK (division ratio 9: 1) behind an automatic polarization controller POL.
  • the data clock recovery only requires the weak signal, whereas the demultiplexing should receive a data signal that is as strong as possible.
  • the upper optical path OP1 is used for data clock recovery.
  • the data signals in this optical path OP1 are first passed via a first manual polarization controller PS1 and via a first birefringent optical fiber HiBi-F1 and then via a circulator C1 to an electro-absorbing modulator EAM1, where they are correlated as described above.
  • the comparison signals which are coupled out via a second circulator C2, are fed to a polarization beam splitter PST and are fed to two optoelectric detectors OD with the correct polarization, which are connected to the two inputs of a differential amplifier DA.
  • the difference signal formed is then fed via a low-pass filter LPF to a voltage-controlled oscillator VCO and an operator element OE (here multiplier x4).
  • the electroabsorbing modulator EAM1 is then controlled with the recovered data clock rate. Furthermore can the data clock are still made available externally and are still routed to a second electro-absorbing modulator EAM2 (see below).
  • a manual second polarization controller PS2 and a second birefringent optical fiber HiBi-F2 are also arranged in the second optical path P2.
  • the data signal for demultiplexing is passed bidirectionally to the data signals for data clock recovery through the first electro-absorbing modulator EAM1.
  • a pair of the orthogonally polarized signals are passed via an optical delay element VE (the delay element VE can also be arranged in an analog position in the first optical path P1).
  • the division takes place via a first polarization beam splitter PST1, behind which two duplexed channels A and B are then available.
  • a symmetrical 3dB coupler 3db-K (50%) is arranged behind the second birefringent optical fiber HiBi-F2 in the second path P2, half of which couples out the strong (90% of the data signal) orthogonally polarized data signals and a further delay element VE2 for switching window synchronization feeds the subsequent second electroabsorbing modulator EAM2, which is driven electrically with the data clock recovered from the first electroabsorbing modulator EAM1.
  • Two further demultiplexed data channels C and D are then available behind a second polarization beam splitter PST2.
  • cascades can also be constructed with a large number of electro-optical switches for the simultaneous demultiplexing of more than four data channels.
  • Simultaneous data clock recovery and demultiplexing of two data channels with a single optical switch can be obtained if the circuit part described last, including the 3 dB coupler 3dB-K, is omitted.
  • a data clock recovery with demultiplexing of only one data channel is achieved if in the remaining circuit structure the second double breaking HiBi-F2 optical fiber is not required.
  • the first polarization beam splitter PST1 is then also omitted.
  • FIG. 5 Another embodiment is shown in FIG. 5 as a replacement for a birefringent element DBE.
  • a birefringent element DBE instead of a HiBi-F birefringent optical fiber, another element for orthogonal polarization splitting and delay can also be used.
  • this can consist of a polarization beam splitter PST and a polarization beam combiner PV (which can also be implemented by 3dB couplers), which are connected to one another via two optical fibers LF1, LF2.
  • a suitable delay element VE is integrated in an optical fiber LF1.
  • Various polarization adjusters PS are used to set the desired polarization.
  • the present invention shows the use of a single optical switch with a unidirectional and / or bidirectional direction of travel using the orthogonal polarization splitting of the optical data signals to be switched. This means that four data signals that have passed through can be clearly distinguished from one another. This newly developed possibility is used in the invention for multi-channel demultiplexing with or without a combination with data clock recovery. In principle, however, other signal processing operations, such as add-drop functions and data clock synchronization, can also be implemented in a suitable manner with such a concept. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

A known art multi-channel demultiplexer for a data rate of 40 Gbit/s based on an electro-absorbing modulator uses the bidirectionality thereof to simultaneously demultiplex two data channels. Reflection signals thus occurring can lead to influences. The inventive multi-channel demultiplexer (MKD) uses the unidirectional path through the optical circuit (OS, EAM) and distinguishes two data channels (A/B; C/D) by means of the polarisation state thereof. As a result, a double refraction element (DBE) is used to produce two orthogonal polarisation data signals which are to be demultiplexed. Said signals are temporally superimposed in the double refraction element (DBE, HiBi-F) in relation to the data channels (A/B; C/D) which are to be demultiplexed and subsequently synchronised on the circuit window of the optical circuit (OS, EAM). Four data channels (A, B, C, D) can be simultaneously demultiplexed, when both flow directions pass through the optical circuit (OS, EAM) and they are used simultaneously. All four data channels (A, B, C, D) are temporally superimposed and are synchronised on the circuit window. Data clock recovery can be simultaneously achieved according to the differential principle by using four visibly different data signals in the optical circuit (OS, EAM). Several data channels can be correspondingly simultaneously demulitplexed, even with a predetermined maximum data clock rate, by a cascade connection.

Description

Anmelderinapplicant
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.Fraunhofer Society for the Promotion of Applied Research
OPTISCHER MULTI-KANAL-DEMULTIPLEXER MIT EINEM EINSELNEN OPTISCHEN SCHALTEROPTICAL MULTI-CHANNEL DEMULTIPLEXER WITH A SINGLE OPTICAL SWITCH
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Multi-Kanal-Demultiplexer auf der Basis eines einzelnen optischen Schalters zur empfangsseitigen, gleichzeitigen Entschachtelung von zumindest zwei in einem digitalen Übertragungssystem sendeseitig im Zeitmultiplex im Datensignal mit vorgegebenem Datentakt zeitlich verschachtelten Datenkanälen und auf eine Anwendung davon.The invention relates to an optical multi-channel demultiplexer based on a single optical switch for receiving-side, simultaneous deinterleaving of at least two data channels time-nested in the time-division multiplexing in a digital transmission system in the data signal with a predetermined data clock, and to an application thereof.
In der optischen Zeitmultiplextechnik (optical time division multiplexing - OTDM) ist der OTDM-Demultiplexer eine zentrale Komponente. Er entschach- telt die im Zeitmultiplex zusammengefassten Datenkanäle. Die meisten bisher realisierten OTDM-Demultiplexer schalten jedoch nur einen einzigen Datenkanal aus dem gemultiplexten Datenstrom. Weiterhin sind diese OTDM- Demultiplexer üblicherweise aus zwei Einheiten, einem optischen Schalter und einer Taktrückgewinnung, aufgebaut. Das gleichzeitige Demultiplexen mehre- rer OTDM-Kanäle ohne Taktrückgewinnung wird bislang vornehmlich durch die Ausnutzung optisch nichtlinearer Effekte erreicht. Mit Hilfe von linear verchirp- ten Steuerpulsen werden die Zeitmultiplex-Signale in Wellenlängenmultiplex- Signale umgewandelt und dann mit optischen Filtern getrennt. Die dazu verwendeten Effekte sind Vierwellenmischung, Kreuzphasenmodulation in einem Interferometer und Kreuzphasenmodulation mit lokaler Chirp-Kompen- sation. Neben der getrennten Realisierung von Taktrückgewinnung und Demultiplexer gibt es bereits einige Ansätze zur gleichzeitigen Realisierung beider Komponenten mittels eines gemeinsamen Elektroabsorptionsmodulators (EAM) als optischem Schalter. In der Veröffentlichung I von I.D. Phillips et al.: „Simulta- neous demultiplexing and clock recovery using a Single electroabsorption modulator in a novel bi-directional configuration" (Optics Communications (150 (1998) pp 101-105) wird ein bidirektional betriebener Demultiplexer von einem Datensignal mit 40 Gbit/s auf einen Datenkanal mit 10 Gbit/s beschrieben, bei dem die eine Einstrahlrichtung durch den EAM zur Taktrückgewinnung und die andere Einstrahlrichtung zum Demultiplexen des einen Datenkanals verwendet wird. Auch das in der Veröffentlichung II von E.S: Awad et al.: „All-optical timing extraction with simultaneous Optical demultiplexing using time-depen- dent loss Saturation in Electro-Absorption Modulator" (Proc. CLEO 2002, paper CPDB9) beschriebene Verfahren arbeitet bei 40 Gbit/s und bidirektional. Für die Taktrückgewinnung werden hier beide Einstrahlrichtungen mit Hilfe eines balancierten Photodetektors ausgewertet. Der eine entschachtelte Datenkanal wird aus einem der beiden Taktrückgewinnungs-Kanäle abgezweigt. Demultiplexing eines einzelnen Datenkanals von 160 Gbit/s mit alternierender Polarisation auf 40 Gbit/s wird in der Veröffentlichung III von E. Lach et al.: „Advanced 160 Gbit/s OTDM System based on wavelength transparent 4x40 Gbit/s ETDM transmitters an receivers" (OFC 2002, paper TuA2) beschrieben, wobei der EAM nur als Demultiplexer für den Datenkanal arbeitet und die Taktrückgewinnung elektronisch realisiert wird. In anderen Konzepten werden zur gleichzeitigen Rückgewinnung des Datentakts und Entschachtelung eines Datenkanals mehrere EAM eingesetzt, vergleiche beispielsweise die Veröffentlichung IV von J.-L. Auge et al.: „Single Channel 160 GB/s OTDM propagation over 480 km of Standard fiber using a 40 GHz semiconductor mode-locked laser pulse source" (OFC 2002, paper TuA3)). In der Veröffentlichung V von V. Kaman et al.: „Simultaneous OTDM Demultiplexing and Detection using an Electroabsorption Modulator" (IEEE Photonics Technology Letters, Vol.12, No.6, June 2000, pp 711-713) wird für einen einzelnen Datenkanal die gleichzeitige Nutzung eines EAM als Demultiplexer und aufgrund seiner Transparenz als Detektor für eine optoelektrische Wandlung beschrieben. Ein eingesetzter Polarisationscontroller dient hier zur Einstellung einer einzigen Polarisation des Datensignals am Eingang des EAM.The OTDM demultiplexer is a central component in optical time division multiplexing (OTDM). It unleashes the data channels combined in time multiplex. Most OTDM demultiplexers implemented so far, however, switch only a single data channel from the multiplexed data stream. Furthermore, these OTDM demultiplexers are usually made up of two units, an optical switch and a clock recovery. The simultaneous demultiplexing of several OTDM channels without clock recovery has so far been achieved primarily through the use of optically nonlinear effects. With the help of linearly chirped control pulses, the time-division multiplex signals are converted into wavelength-division multiplex signals and then separated with optical filters. The effects used for this are four-wave mixing, cross-phase modulation in an interferometer and cross-phase modulation with local chirp compensation. In addition to the separate realization of clock recovery and demultiplexer, there are already some approaches for the simultaneous realization of both components by means of a common electro absorption modulator (EAM) as an optical switch. Publication I by ID Phillips et al .: "Simultaneous demultiplexing and clock recovery using a single electroabsorption modulator in a novel bi-directional configuration" (Optics Communications (150 (1998) pp 101-105) describes a bidirectionally operated demultiplexer from a data signal at 40 Gbit / s to a data channel at 10 Gbit / s, in which one beam direction is used by the EAM for clock recovery and the other beam direction is used for demultiplexing the one data channel, also in publication II of ES: Awad et al .: "All-optical timing extraction with simultaneous Optical demultiplexing using time-dependent loss Saturation in Electro-Absorption Modulator" (Proc. CLEO 2002, paper CPDB9), the method works at 40 Gbit / s and bidirectionally. For the Clock recovery, both irradiation directions are evaluated with the help of a balanced photodetector of the two clock recovery channels. Demultiplexing a single data channel from 160 Gbit / s with alternating polarization to 40 Gbit / s is described in publication III by E. Lach et al .: “Advanced 160 Gbit / s OTDM System based on wavelength transparent 4x40 Gbit / s ETDM transmitters on receivers "(OFC 2002, paper TuA2), whereby the EAM only works as a demultiplexer for the data channel and the clock recovery is implemented electronically. In other concepts, multiple EAMs are used for the simultaneous recovery of the data clock and deinterleaving of a data channel, compare for example the publication IV of J.-L. Auge et al .: "Single Channel 160 GB / s OTDM propagation over 480 km of Standard fiber using a 40 GHz semiconductor mode-locked laser pulse source" (OFC 2002, paper TuA3)). In publication V by V. Kaman et al .: "Simultaneous OTDM Demultiplexing and Detection using an Electroabsorption Modulator" (IEEE Photonics Technology Letters, Vol.12, No.6, June 2000, pp 711-713) is for a single data channel the simultaneous use of an EAM as a demultiplexer and described because of its transparency as a detector for an optoelectric conversion. A polarization controller used here is used to set a single polarization of the data signal at the input of the EAM.
Weiterhin ist aus der Veröffentlichung VI von C. Börner et al.: „160 Gbit/s Clock Recovery with Electro-Optical PLL Using a bidirectionally operated Electroabsorption Modulator as Phase Comparator" (Proc. OFC 2003, Atlanta, USA, paper FF3) eine echte differenzielle empfangsseitige Taktrückgewinnung mit einem optoelektrischen Phasenregelkreis bekannt, bei dem zwei identische Datensignale zunächst zeitverzögert und dann uni- oder bidirektional auf einen EAM als Phasenkomparator mit Schaltfunktion geleitet werden, wodurch eine mathematisch sehr weit angenäherte differenzielle Phasenauswertung ermöglicht wird. In der differenziellen Taktrückgewinnung werden die Abhängigkeiten von Leistungsschwankungen, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Pulsform und dem übertragenen Bitmuster weitestgehend eliminiert und die Langzeitstabilität der Taktrückgewinnung wesentlich verbessert (siehe auch deutsche Patentanmeldung DE 103 100 15.6, Anmeldetag 28.02.2003).Furthermore, from publication VI by C. Börner et al .: "160 Gbit / s Clock Recovery with Electro-Optical PLL Using a bidirectionally operated Electroabsorption Modulator as Phase Comparator" (Proc. OFC 2003, Atlanta, USA, paper FF3) real differential reception-side clock recovery with an optoelectric phase-locked loop is known, in which two identical data signals are initially delayed and then unidirectionally or bidirectionally directed to an EAM as a phase comparator with a switching function, which enables a mathematically very closely approximated differential phase evaluation Dependencies on power fluctuations, the signal-to-noise ratio, the pulse shape and the transmitted bit pattern are largely eliminated and the long-term stability of the clock recovery is significantly improved (see also German patent application DE 103 100 15.6, filing date February 28, 2003).
Der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, wird in der WO 99/05812 offenbart. Hier wird für einen mittleren Datentakt von 40 Gbit/s ein gleichzeitiger Demultiplexer für maximal zwei Datenkanäle beschrieben, der auf dem Bidirektionalbetrieb eines einzigen EAM als schnellem optischen Schalter beruht. In jeder Richtung des EAM wird ein Datenkanal separiert. Eine andere Ausführungsform zeigt die Verwendung eines einzigen EAM im bidirektionalen Betrieb gleichzeitig zum Demultiplexen eines einzigen Datenkanals und zur Taktrückgewinnung mit reinoptischer Ansteuerung. Problematisch bei einem bidirektionalen Betrieb sind jedoch von den Enden des EAM rücklaufende Reflexionen. Deren Einfluss kann jedoch minimiert werden, wenn sie mit Hilfe einer Polarisationseinstellung orthogonal zum Datensignal aus- gerichtet werden. Das Datensignal selbst weist nur eine einzige Polarisationsebene auf. Ein unidirektionaler Betrieb ist bei dem bekannten Multi-Kanal- Demultiplexer nicht vorgesehen. Die Aufgabe für die Erfindung ist daher darin zu sehen, einen optischen Multi- Kanal-Demultiplexer der eingangs beschriebenen Art auf der Basis eines einzelnen optischen Schalters anzugeben, bei dem auch der unidirektionale Betrieb durch den optischen Schalter zum Demultiplexen von zwei Datenkanälen genutzt werden kann. Darüber hinaus soll konstruktiv, aber auch in der Anwendung die Möglichkeit bestehen, auch mehr als zwei Datenkanäle gleichzeitig demultiplexen zu können. Die Integration einer Taktrückgewinnung im einzelnen optischen Schalter soll ebenfalls möglich sein. Das Demulti- plexing soll auch bei Datensignalen mit hohen und höchsten Datentakten möglich sein. Als Lösung für diese Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Multi-Kanal-Demultiplexer erfindungsgemäß vorgesehen, dass vor dem optischen Schalter ein doppelbrechendes Element angeordnet ist, das das Datensignal symmetrisch in zwei orthogonal polarisierte Datensignale aufteilt und diese dabei aufgrund seiner gewählten Verzögerung bezüglich zwei zu entschachtelnder Datenkanäle zeitlich überlagert, und dass anschließend die überlagerten orthogonal polarisierten Datensignale bezüglich der zu entschachtelnden Datenkanäle mit dem Schaltfenster des optischen Schalters synchronisiert und unidirektional durch den optischen Schalter auf einen Polarisationsstrahlteiler geführt werden, der die durchgeschalteten orthogonal polarisierten Datensignale den beiden entschachtelten Datenkanälen zuordnet.The prior art on which the invention is based is disclosed in WO 99/05812. For a mean data cycle of 40 Gbit / s, a simultaneous demultiplexer for a maximum of two data channels is described, which is based on the bidirectional operation of a single EAM as a fast optical switch. A data channel is separated in each direction of the EAM. Another embodiment shows the use of a single EAM in bidirectional operation simultaneously for demultiplexing a single data channel and for clock recovery with purely optical control. However, reflections returning from the ends of the EAM are problematic in bidirectional operation. However, their influence can be minimized if they are aligned orthogonally to the data signal using a polarization setting. The data signal itself has only a single polarization level. Unidirectional operation is not provided in the known multi-channel demultiplexer. The object of the invention is therefore to be seen in specifying an optical multi-channel demultiplexer of the type described in the introduction on the basis of a single optical switch, in which the unidirectional operation by the optical switch can also be used for demultiplexing two data channels. In addition, it should be possible in terms of design, but also in application, to be able to demultiplex more than two data channels simultaneously. The integration of a clock recovery in the individual optical switch should also be possible. Demultiplexing should also be possible with data signals with high and highest data clocks. As a solution to this problem, a generic multi-channel demultiplexer provides according to the invention that a birefringent element is arranged in front of the optical switch, which divides the data signal symmetrically into two orthogonally polarized data signals and, due to its selected delay, these data channels are to be deinterleaved temporally superimposed, and that the superimposed orthogonally polarized data signals with respect to the data channels to be deinterleaved are then synchronized with the switching window of the optical switch and unidirectionally guided through the optical switch to a polarization beam splitter which assigns the switched through orthogonally polarized data signals to the two deinterleaved data channels.
Bei dem erfindungsgemäßen Multi-Kanal-Demultiplexer auf der Basis eines einzelnen optischen Schalters werden zum Demultiplexing von zwei Datenkanälen zwei orthogonale Polarisationsebenen genutzt. Die Datensignale unterschiedlicher Datenkanäle können somit durch ihren Polarisationszustand identifiziert werden. Da der verwendete optische Schalter keinen Einfluss auf den Polarisationszustand der Datensignale hat, bleibt dieser auch hinter dem optischen Schalter mit seiner einfachen Torfunktion erhalten. Um beide zu entschachtelnde Datenkanäle auf orthogonale Polarisationsebenen aufzuteilen, wird ein doppelbrechendes Element verwendet, das aufgrund seiner Brechungseigenschaften auch eine Laufzeitverzögerung der beiden orthogonal polarisierten Datensignale hervorruft. Zur gezielten Einstellung dieser Laufzeitverzögerung kann beispielsweise die optische Länge des doppelbrechenden Elements verändert oder ein Verzögerungselement vorgesehen werden. Dabei erfolgt die Einstellung so, dass die Laufzeitverzögerung das Ein- oder Vielfache des Abstandes zweier benachbarter Datenpulse (Kanalabstand) im Datensignal beträgt, sodass jeweils zwei Datenkanäle zeitlich ubereinandergeschoben werden. Durch die Wahl der Laufzeitverzögerung im doppelbrechenden Element können also die gleichzeitig zu entschachtelnden Datenkanäle ausgesucht und entsprechend durch zeitliches Übereinanderschieben vorbereitet werden. Als nächster Schritt sind dann die Daten der zu entschachtelnden Datenkanäle so dem optischen Schalter zuzuführen, dass sie in dessen Schaltfenster liegen und gleichzeitig durchgelassen werden, wohingegen die Daten der anderen, zeitlich versetzten Datenkanäle gesperrt werden. Weiter unten werden verschiedene Möglich- keiten für diese Synchronisation aufgezeigt. Beide orthogonal polarisierten Datensignale durchlaufen den optischen Schalter in gleicher Richtung (unidirektional). Reflexionen, die an den Enden des EAM auftreten können somit nicht mit den Signalen interferieren. Hinter dem optischen Schalter werden die orthogonal polarisierten Signale mit einem Polarisationsstrahlteiler entsprechend ihrer Polarisationsebene auf zwei Fasern verteilt und stehen zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.In the multi-channel demultiplexer according to the invention based on a single optical switch, two orthogonal polarization planes are used for demultiplexing two data channels. The data signals of different data channels can thus be identified by their polarization state. Since the optical switch used has no influence on the polarization state of the data signals, this is retained behind the optical switch with its simple gate function. In order to divide both data channels to be deinterleaved into orthogonal polarization planes, a birefringent element is used which, due to its refractive properties, also has a propagation delay of the two orthogonally polarized data signals. The optical length of the birefringent element can be changed, for example, or a delay element can be provided in order to set this delay in time. The setting is made so that the delay time is one or multiple of the distance between two adjacent data pulses (channel spacing) in the data signal, so that two data channels are shifted in time. By selecting the delay in the birefringent element, the data channels to be deinterleaved can be selected and prepared accordingly by shifting them over time. The next step is to feed the data of the data channels to be deinterleaved to the optical switch in such a way that they lie in its switching window and are let through at the same time, whereas the data of the other, temporally offset data channels are blocked. Various options for this synchronization are shown below. Both orthogonally polarized data signals pass through the optical switch in the same direction (unidirectional). Reflections that occur at the ends of the EAM cannot interfere with the signals. Behind the optical switch, the orthogonally polarized signals are distributed to two fibers according to their polarization plane using a polarization beam splitter and are available for further processing.
Somit wird mit der Erfindung ein in seiner Grundform zum Stand der Technik alternativer Zwei-Kanal-Demultiplexer auf der Basis eines einzelnen optischen Schalters zum gleichzeitigen Demultiplexen von zwei Datenkanälen zur Verfügung gestellt, der nicht wie der bekannte Zwei-Kanal-Demultiplexer auf einem bidirektionalen Betrieb beruht, sondern auf einem unidirektionalen Betrieb zweier im Idealfall leistungsgleicher Datensignale mit orthogonalen Polarisationsebenen. Auf dieser Grundform aufbauend kann der erfindungs- gemäße Multi-Kanal-Demultiplexer jedoch vorteilhaft auch so weitergebildet werden, dass ein gleichzeitiges Demultiplexing von vier Datenkanälen möglich ist. Dazu ist in der Erfindungsfortführung vorgesehen, dass hinter dem doppelbrechenden Element ein optischer Koppler angeordnet ist, der die orthogonal polarisierten Datensignale auf einen zweiten parallelen optischen Pfad auskoppelt, dass im ersten oder zweiten optischen Pfad ein Verzögerungselement zur zeitlichen Überlagerung der bereits paarweise zeitüberlagerten Datenkanäle angeordnet ist und dass anschließend die überlagerten beiden Paare von orthogonal polarisierten Datensignalen bezüglich der zu entschachtelnden Datenkanäle mit dem Schaltfenster des optischen Schalters synchronisiert und bidirektional durch den optischen Schalter auf zwei Polarisationsstrahlteiler geführt werden, die die durchgeschalteten orthogonal polarisierten Datensignale vier entschachtelten Datenkanälen zuordnen. Damit wird erstmals ein Multi-Kanal-Demultiplexer zum gleichzeitigen Demultiplexen von vier Datenkanälen vorgestellt, der auf einem einzelnen optischen Schalter unter Ausnutzung sowohl der unidirektionalen als auch der bidirektionalen Durchgangsrichtung durch den optischen Schalter beruht. Bekannte Multi- Kanal-Multiplexer benötigen hierzu bereits eine Kaskade beispielsweise aus EAM (vergleiche WO 99/05812). Die Erfindung stellt somit eine kostengünstige mit einem minimalen Materialaufwand umzusetzende Variante zur Verfügung. Dazu werden sowohl beide möglichen Polarisationsebenen als auch der bidirektionale Durchgang durch den optischen Schalter genutzt. In beiden Durchgangsrichtungen werden jeweils zwei orthogonal polarisierte und durch entsprechende Zeitverzögerung übereinander geschobene Datenkanäle geleitet. Alle vier Datenkanäle werden dann gemeinsam auf das Schaltfenster des einen optischen Schalters synchronisiert, sodass im geöffneten Schalterzustand gleichzeitig jeweils die Daten von vier verschiedenen Datenkanälen durchgelassen werden, die aufgrund ihrer Durchlassrichtung und ihrer Polarisation eindeutig voneinander unterscheidbar sind. Hinter dem optischen Schalter werden die zwei Paare orthogonal polarisierter Datensignale durch zwei Polarisationsstrahlsteiler aufgeteilt und den vier entschachtelten Datenkanälen zugeordnet. Mehr als vier Datenkanäle können mit einem einzelnen optischen Schalter jedoch gleichzeitig nicht gedemultiplext werden, da damit die relevanten Unterscheidungsmerkmale Polarisation und Durchlaufrichtung von Datensignalen durch einen optischen Schalter ausgenutzt sind.Thus, the invention provides a two-channel demultiplexer that is alternative to the prior art in its basic form on the basis of a single optical switch for the simultaneous demultiplexing of two data channels, which does not operate in a bidirectional manner like the known two-channel demultiplexer is based, but on a unidirectional operation of two ideally power-equal data signals with orthogonal polarization planes. Based on this basic form, however, the multi-channel demultiplexer according to the invention can advantageously also be developed in such a way that simultaneous demultiplexing of four data channels is possible. For this purpose, the invention continues that behind the birefringent element, an optical coupler is arranged, which decouples the orthogonally polarized data signals onto a second parallel optical path, that a delay element is arranged in the first or second optical path for the temporal superimposition of the data channels already superimposed in pairs, and that subsequently the superimposed two pairs of orthogonally polarized Data signals relating to the data channels to be deinterleaved are synchronized with the switching window of the optical switch and are guided bidirectionally through the optical switch onto two polarization beam splitters which assign the switched through orthogonally polarized data signals to four deinterleaved data channels. This is the first time that a multi-channel demultiplexer for simultaneous demultiplexing of four data channels is presented, which is based on a single optical switch using both the unidirectional and the bidirectional direction of passage through the optical switch. Known multi-channel multiplexers already require a cascade, for example from EAM (see WO 99/05812). The invention thus provides an inexpensive variant that can be implemented with a minimal expenditure of material. Both possible polarization planes and the bidirectional passage through the optical switch are used for this. Two orthogonally polarized data channels which are shifted one above the other by a corresponding time delay are conducted in both directions of passage. All four data channels are then synchronized together to the switching window of the one optical switch, so that when the switch is open, the data from four different data channels are simultaneously passed through, which can be clearly distinguished from one another due to their direction of passage and their polarization. Behind the optical switch, the two pairs of orthogonally polarized data signals are divided by two polarization beam splitters and assigned to the four deinterleaved data channels. However, more than four data channels cannot be demultiplexed with a single optical switch at the same time, since this means that the relevant distinguishing features polarization and Direction of passage of data signals are exploited by an optical switch.
Für ein exaktes Demultiplexing muss der optische Schalter mit dem genauen Datentakt beaufschlagt werden, um datensynchrone Schaltfenster erzeugen zu können. Im einfachsten, aber aufwändigsten Fall kann der Datentakt auf einem eigenen Datenkanal übertragen werden. Bevorzugt wird aber in der Regel eine empfangsseitige Rückgewinnung des Datentakts, wofür aus dem Stand der Technik verschiedene schaltungstechnische Möglichkeiten bekannt sind. Gemäß einer nächsten bevorzugten Erfindungsausgestaltung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Datentakt empfangsseitig mit einem differentiell arbeitenden, optoelektronischen Phasenregelkreis auf der Basis eines weiteren optischen Schalters rückgewonnen wird, wobei ein optischer Koppler vor dem doppelbrechenden Element zur anteiligen Auskopplung des Datensignals angeordnet ist und für eine bidirektionale Führung der beiden Datensignale durch den optischen Schalter ein weiteres Verzögerungselement zur Zeitverzögerung eines der beiden Datensignale vorgesehen ist oder für eine unidirektionale Führung ein weiteres doppelbrechendes Element zur Aufspaltung auch des ausgekoppelten Datensignal in zwei orthogonal polarisierte und zueinander verzögerte Datensignale vorgesehen ist. Das differentielle Prinzip der Datentaktruckgewinnung ist insbesondere aus der Veröffentlichung VI bekannt und soll mit der deutschen Patentanmeldung DE 103 100 15.6 unter Schutz gestellt werden. Vorteil dieser differentiellen Rückgewinnung ist ihr stabiler Arbeitspunkt in der Mitte des Arbeitsbereiches und damit ihre ausgezeichnete Lockingstabilität unter Vermeidung von Kanalsprüngen bezüglich des rückgewonnenen subharmonischen Datentakts. Datentaktruckgewinnung und Demultiplexing können in getrennten Einheiten mit zwei optischen Schaltern durchgeführt werden, wobei dann auch zwei Verzögerungselemente erforderlich sind. Da ein optischer Schalter, insbeson- dere in der Ausführungsform eines EAM, auch das zentrale Element in der beschriebenen Taktrückgewinnung sein kann, kann gemäß einer nächsten Erfindungsfortführung auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass der weitere optische Schalter gleichzeitig als einzelner optischer Schalter zur Entschach- telung von einem oder zwei Datenkanälen eingesetzt wird, wobei die unterschiedlichen Funktionen im bidirektionalen Durchlauf der jeweils unidirektional durchlaufenden Datensignalpaare durch den optischen Schalter umgesetzt werden. Dadurch kann eine besonders effiziente Material- und Kosteneinsparung erreicht werden, die deshalb von besonderem Interesse ist, weil die Kombination der Datentaktruckgewinnung mit einem zu demultiplexenden Datenkanal häufig eingesetzt wird (vergleiche Veröffentlichungen I und II sowie WO 99/05812). Dies kann aus datenverteilungstechnischen Gründen erfolgen, wobei durch die stabile Datentaktruckgewinnung auf jeden Fall eine Verringerung der Fehlerrate erreicht wird. Insgesamt gesehen sind zur Realisierung eines synchronen Kanal-Demultiplexings von einem bis nahezu beliebig vielen Datenkanälen mit oder ohne Datentaktruckgewinnung viele Misch- und Kaskadierungsformen mit unterschiedlichen Anzahlen von optischen Schaltern möglich. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich weiterer Erläuterungen von Ausführungsformen der Erfindung auf den speziellen Ausführungsteil verwiesen.For exact demultiplexing, the optical switch must be loaded with the exact data clock in order to be able to generate data-synchronous switching windows. In the simplest but most complex case, the data clock can be transmitted on its own data channel. However, a recovery of the data clock at the receiving end is preferred, for which purpose various circuitry options are known from the prior art. According to a next preferred embodiment of the invention, it can advantageously be provided that the data clock on the receiving side is recovered with a differentially operating, optoelectronic phase-locked loop on the basis of a further optical switch, an optical coupler being arranged in front of the birefringent element for the partial decoupling of the data signal and for bidirectional Guidance of the two data signals by the optical switch, a further delay element is provided for the time delay of one of the two data signals or, for unidirectional guidance, a further birefringent element is also provided for splitting the decoupled data signal into two orthogonally polarized and mutually delayed data signals. The differential principle of data clock recovery is known in particular from publication VI and is intended to be protected by German patent application DE 103 100 15.6. The advantage of this differential recovery is its stable working point in the middle of the working area and thus its excellent locking stability while avoiding channel jumps with regard to the recovered subharmonic data clock. Data clock recovery and demultiplexing can be carried out in separate units with two optical switches, in which case two delay elements are also required. Since an optical switch, in particular in the embodiment of an EAM, can also be the central element in the clock recovery described, it can also be advantageously provided according to a next invention continuation that the further optical switches are used simultaneously as individual optical switches for deinterleaving one or two data channels, the different functions being implemented by the optical switch in the bidirectional passage of the data signal pairs passing through each unidirectionally. This enables particularly efficient material and cost savings to be achieved, which is of particular interest because the combination of data clock recovery with a data channel to be demultiplexed is frequently used (compare publications I and II and WO 99/05812). This can be done for reasons of data distribution technology, the stable data clock recovery in any case reducing the error rate. Seen overall, many mixed and cascading forms with different numbers of optical switches are possible to implement synchronous channel demultiplexing from one to almost any number of data channels with or without data clock recovery. In order to avoid repetition, reference is made to the special embodiment for further explanations of embodiments of the invention.
Das doppelbrechende Element kann unterschiedlich ausgeführt sein. Beispielsweise können zwischen einem Polarisationsstrahlteiler und einem Polarisationsstrahlvereiniger zwei parallele Lichtleitfasern angeordnet sein, die mit den beiden orthogonal polarisierten Datensignalen beaufschlagt werden. In der einen Lichtleitfaser befindet sich ein optisches Verzögerungselement, sodass sich für die beiden orthogonal polarisierten Datensignale unterschied- liehe Durchlaufzeiten ergeben. Polarisationssteller in der Zuleitung zum ersten Polarisationsstrahlteiler und in beiden Parallelleitungen sorgen für die Einstellung des gewünschten Polarisationszustandes in jedem Signal. Alternativ können Polarisationsstrahlteiler und -vereiniger auch durch symmetrische Koppler (3 dB-Koppler) realisiert werden. Einfacher, da in einem Bauteil kompakt vereinigt, ist es jedoch, wenn gemäß einer anderen Erfindungsfortführung das doppelbrechende Element als doppelbrechende Lichtleitfaser mit zwei orthogonalen Hauptebenen ausgebildet wird, wobei über einen vorgeschalteten Polarisationssteller das ankommende Datensignal auf eine Polarisationsebene in einem Bereich um 45° zu den Hauptebenen eingestellt wird. Bei einer doppelbrechenden Lichtleitfaser (high birefringent Faser, HiBi- Faser) handelt es sich um ein handelsübliches Element, das einfach und kostengünstig bezogen werden kann. Die Doppelbrechung wird durch einen elliptischen Querschnitt des Faserkerns hervorgerufen. Die zwei Hauptachsen der Ellipse entsprechen den orthogonalen Hauptebenen des doppelbrechenden Elements. Durch den Einfall der Polarisation des Datensignals unter einem Winkel von ungefähr 45° zu den Hauptebenen wird sichergestellt, dass eine möglichst gleichwertige Signalleistungsaufteilung auf beide Polarisationsebenen erfolgt. Eine unterschiedlich starke Absorption beider Polarisationsrichtungen entlang der doppelbrechenden Faser sowie Daten(sub)kanäle mit unterschiedlich starken Intensitäten kann durch eine Abweichung von dem Einstrahlungswinkel von 45° kompensiert werden. Die Einstellung der Verzöge- rungszeit zwischen den beiden orthogonal polarisierten Datensignalen kann in einfacher Weise durch die wählbare Längenbemessung der doppelbrechenden Lichtleitfaser erfolgen. Weiterhin können die optische Schalter für das Demultiplexing und die Datentaktruckgewinnung von unterschiedlichen Elementen realisiert sein. Dabei können beide Schalter, sofern zwei im Aufbau vorkommen, mit gleichen oder unterschiedlichen Elementen realisiert sein. Mögliche optische Schalter können als interferometrischer Schalter (beispielsweise MZI, UNI, SLALOM (vergleiche Veröffentlichung VII von T. Yamamoto et al. „Clock recovery from 160 Gbit/s data Signals using phase- locked loop with interferometric optical switch based on semiconductor optical amplifier" (Electronics Letters, 2001 , Vol. 37, No. 8, pp. 509-510)), als Schalter mit Vierwellen-Mischung (beispielsweise FWM), als Kerr-Schalter oder als elektroabsorbierender Modulator EAM ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der einzelne und/oder weitere optische Schalter deshalb als SLALOM, MZI, Kerr-Schalter oder als elektroabsorbierende Modulatoren ausgebildet. Gerade der EAM ist derzeit Gegenstand vielfältiger Untersuchungen und wird für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt. Er kann elektronisch oder optisch angesteuert werden und erlaubt die exakte Einstellung eines Schaltfensters auch für hohe Datentakte, beispielsweise 160 Gbit/s. Bei diesem Datentakt können gleichzeitig vier Datenkanäle mit je 40 Gbit/s entschachtelt werden. Das Schaltfenster des optischen Schalters hat dabei bevorzugt eine Halbwertsbreite von ungefähr 5 ps bei einem Kanalabstand von 6,25 ps. Aber auch andere Teilungsverhältnisse mit abweichenden Datentakten oder anderen Datenkanal- anzahlen sind insbesondere bei der Nutzung anderer optischer Schalter möglich.The birefringent element can be designed differently. For example, two parallel optical fibers can be arranged between a polarization beam splitter and a polarization beam combiner, which are acted upon by the two orthogonally polarized data signals. There is an optical delay element in one optical fiber, so that different lead times result for the two orthogonally polarized data signals. Polarization adjusters in the feed line to the first polarization beam splitter and in both parallel lines ensure the setting of the desired polarization state in each signal. Alternatively, polarization beam splitters and converters can also be implemented using symmetrical couplers (3 dB couplers). However, it is simpler, since it is compactly combined in one component, if, according to another embodiment of the invention, the birefringent element is designed as a birefringent optical fiber with two orthogonal main planes, with one upstream polarization controller the incoming data signal is set to a polarization level in a range of 45 ° to the main levels. A birefringent optical fiber (high birefringent fiber, HiBi fiber) is a commercially available element that can be obtained easily and inexpensively. The birefringence is caused by an elliptical cross section of the fiber core. The two main axes of the ellipse correspond to the main orthogonal planes of the birefringent element. The incidence of the polarization of the data signal at an angle of approximately 45 ° to the main planes ensures that the signal power is divided as equally as possible on both polarization planes. A differently strong absorption of both polarization directions along the birefringent fiber and data (sub) channels with different intensities can be compensated for by a deviation from the angle of incidence of 45 °. The delay time between the two orthogonally polarized data signals can be set in a simple manner by the selectable length dimensioning of the birefringent optical fiber. Furthermore, the optical switches for demultiplexing and data clock recovery from different elements can be implemented. Both switches can be implemented with the same or different elements if there are two in the structure. Possible optical switches can be used as interferometric switches (for example MZI, UNI, SLALOM (see publication VII by T. Yamamoto et al. "Clock recovery from 160 Gbit / s data signals using phase-locked loop with interferometric optical switch based on semiconductor optical amplifier" (Electronics Letters, 2001, Vol. 37, No. 8, pp. 509-510)), as a switch with a four-wave mixture (for example FWM), as a Kerr switch or as an electro-absorbing modulator EAM According to the invention, the individual and / or further optical switches are therefore designed as SLALOM, MZI, Kerr switches or as electro-absorbing modulators. The EAM in particular is currently the subject of diverse investigations and is used for different tasks. It can be controlled electronically or optically and allows the exact setting of a switching window even for high data cycles, for example 160 Gbit / s. With this data clock, four data channels with 40 Gbit / s each can be deinterleaved. The switching window of the optical switch preferably has a full width at half maximum of approximately 5 ps with a channel spacing of 6.25 ps. However, other division ratios with different data clocks or other data channel numbers are also possible, in particular when using other optical switches.
Wichtig für das einwandfreie Demultiplexen mehrerer Datenkanäle gleichzeitig ist auch das jeweilige synchrone Erscheinen zugehöriger Datensignale im relativ schmalen Schaltfenster des optischen Schalters. Dazu wird der Öffnungszeitpunkt des Schaltfensters auf das Auftreten der zu demultiplexen- den Datensignale abgestimmt. Dazu kann eine elektrische oder optische Verzögerungsleitung eingesetzt werden, die es in mechanisch und elektrisch steuerbarer Bauart kommerziell erhältlich sind. Der günstigste Einsatzort der Verzögerungsleitung hängt von der jeweiligen Ausführung des Multi-Kanal- Demultiplexers ab. Er kann günstigenfalls so gewählt werden, dass sich alle Datenkanäle gleichförmig relativ zum Schaltfenstertakt verschieben. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass gemäß einer nächsten Erfindungsfortführung ein weiteres Verzögerungselement zur Synchronisation der rückzugewinnenden Datenkanäle auf das Schaltfenster des optischen Schalters vorgesehen ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Freistrahl- verzögerer handeln, bei dem die Verzögerungszeit durch die Länge einer Freistrecke für die optischen Signale mit einem gegenüber der Lichtleitfaser anderen Brechungsindex und somit mit einer anderen Laufgeschwindigkeit manuell oder elektrisch eingestellt werden kann.Also important for the correct demultiplexing of several data channels at the same time is the respective synchronous appearance of associated data signals in the relatively narrow switching window of the optical switch. For this purpose, the opening time of the switching window is matched to the occurrence of the data signals to be demultiplexed. For this purpose, an electrical or optical delay line can be used, which are commercially available in mechanically and electrically controllable designs. The cheapest place of use of the delay line depends on the particular version of the multi-channel demultiplexer. At best, it can be chosen so that all data channels move uniformly relative to the switching window clock. Alternatively, it can also be provided that a further delay element for synchronizing the data channels to be recovered to the switching window of the optical switch is provided according to a next invention. This can be, for example, a free beam retarder in which the delay time can be set manually or electrically by the length of a free path for the optical signals with a different refractive index than the optical fiber and thus with a different running speed.
Voranstehend wurde beispielhaft ein zu demultiplexender Datentakt von 160 Gbit/s mit einem Teilungsverhältnis von 1 : 4 genannt. Für Signale mit diesem Datentakt kann beispielsweise der EAM ein ausreichendes Schaltfenster zur Verfügung stellen. Das maximale mittels eines EAM erreichbare Teilungsverhältnis beträgt bei sinusförmiger Ansteuerung jedoch auch 1 : 4. Dabei ist die Breite der sinusförmig im EAM erzeugten Schaltfenster fest mit dem Datentakt verknüpft. Bei höherratigen Datensignalen muss das Schaltfenster entsprechend verkleinert werden, um eine saubere Schalt- funktion zu gewährleisten. Dafür ist es möglich, den optischen Schalter direkt mit kurzen optischen Pulsen anzusteuern, deren Wiederholungsrate unabhängig von der erzielten Schaltfensterbreite wählbar ist. Schmalere Schaltfenster können gemäß einer anderen Erfindungsfortführung aber auch dadurch erreicht werden, dass bei einem n-fachen Datentakt n weitere optische Schalter dem einzelnen optischen Schalter zur n-fachen Teilung des Schaltfensters in Reihe geschaltet werden. Durch Reihenschaltung von zwei EAM kann das Schaltfenster in seiner Breite beispielsweise halbiert werden. In kaskadierten Systemen zum Demultiplexing von mehr als vier Datenkanälen können somit je nach Datentakt dem einzelnen optischen Schalter weitere optische Schalter in Reihe zugeordnet sein. Ein kaskadiertes System ergibt sich aus einer Anwendung eines optischen Multi-Kanal-Demultiplexers auf der Basis eines einzelnen optischen Schalters zur empfangsseitigen, gleichzeitigen Entschachtelung von zumindest zwei in einem digitalen Übertragungssystem sendeseitig im Zeitmultiplex im Datensignal mit vorgegebenem Datentakt überlagerten Datenkanälen, insbesondere in einer oder mehrerer, zuvor erläuterten Ausgestaltungsformen, in einer über optische Koppler hinter dem doppelbrechenden Element im ersten Multi-Kanal-Demultiplexer jeweils mit dem Datensignal versorgten Kaskade mit weiteren Multi-Kanal-Demultiplexem zur gleichzeitigen Entschachtelung von mehr als vier Datenkanälen. Somit können durch Parallel- und Reihenschaltung des Demultiplexers nach der Erfindung nahezu beliebig viele Datenkanäle gleichzeitig gedemultiplext werden, wobei immer vier Datenkanäle über einen gemeinsamen optischen Schalter gedemultiplext werden können. Dabei kann der Materialaufwand und damit der Kosteneinsatz minimiert werden. Weitere Einzelheiten können dem speziellen Beschreibungsteil entnommen werden. Ausbildungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematischen Figuren zu deren weiterem Verständnis näher erläutert. Dabei zeigt :A data clock of 160 Gbit / s to be demultiplexed with a division ratio of 1: 4 was mentioned above as an example. For signals with this data clock, for example, the EAM can provide a sufficient switching window. The maximum achievable with an EAM With sinusoidal control, however, the division ratio is also 1: 4. The width of the sine-shaped switching window in the EAM is permanently linked to the data clock. In the case of higher-rate data signals, the switching window must be reduced accordingly to ensure a clean switching function. For this purpose, it is possible to control the optical switch directly with short optical pulses, the repetition rate of which can be selected independently of the switching window width achieved. According to another embodiment of the invention, narrower switching windows can also be achieved in that, with an n-fold data clock cycle, n further optical switches are connected in series to the individual optical switch for n-fold division of the switching window. By connecting two EAMs in series, the width of the switching window can be halved, for example. In cascaded systems for demultiplexing more than four data channels, additional optical switches can thus be assigned in series to the individual optical switch, depending on the data cycle. A cascaded system results from the use of an optical multi-channel demultiplexer on the basis of a single optical switch for simultaneous deinterleaving of at least two data channels superimposed in a digital transmission system on the transmission side in time division multiplexing, in particular in one or more data signals with a predetermined data clock rate Embodiments explained above, in a cascade supplied with the data signal via additional optical couplers behind the birefringent element in the first multi-channel demultiplexer with further multi-channel demultiplexers for simultaneous deinterleaving of more than four data channels. Thus, by connecting the demultiplexer according to the invention in parallel and in series, virtually any number of data channels can be demultiplexed at the same time, four data channels always being demultiplexed via a common optical switch. The cost of materials and thus the cost can be minimized. Further details can be found in the special description section. Forms of embodiment of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic figures for their further understanding. It shows:
Figur 1 den Schaltungsaufbau eines Vier-Kanal-Demultiplexers, Figur 2 ein Konzept zur Kombination eines Zwei-Kanal-Demultiplexers mit einer Datentaktruckgewinnung, Figur 3 ein Konzept zur Kombination eines Vier-Kanal-Demultiplexers mit einer Datentaktruckgewinnung, Figur 4 einen Schaltungsaufbau zur Umsetzung des Konzepts gemäß Figur 2 und1 shows the circuit structure of a four-channel demultiplexer, FIG. 2 shows a concept for combining a two-channel demultiplexer with data clock recovery, FIG. 3 shows a concept for combining a four-channel demultiplexer with data clock recovery, FIG. 4 shows a circuit structure for implementing the Concept according to Figure 2 and
Figur 5 eine Ausführungsform für den Ersatz des doppelbrechenden Elements.Figure 5 shows an embodiment for the replacement of the birefringent element.
Die Figur 1 zeigt einen optischen Multi-Kanal-Demultiplexer MKD, mit dem durch Nutzung beider Einstrahlrichtungen in einen optischen Schalter OS (bidirektionaler Betrieb) und zweier orthogonaler Polarisationsebenen je zwei Datenkanäle mit einer geeigneten Verzögerung entschachtelt werden können. Die Länge der gewählten Verzögerung entspricht dabei dem Abstand zweier benachbarter Datenpulse des hochratigen Datensignals (Kanalabstand) oder ganzzahliger Vielfacher davon. Am Eingang des optischen Multi-Kanal- Demultiplexers MKD wird die Polarisationsrichtung des ankommenden hochratigen (im Ausführungsbeispiel 160 Gbit/s) Datensignals mit einem automatischen Polarisationssteller POL konstant gehalten. Zur Verallgemeine- rung wird der Datentakt des eingehenden Datensignals mit 4 x n Gbit/s angegeben, was auf die maximale Vier-Kanal-Demultiplexing (pro Datenkanal mit n Gbit/s) mit einem einzigen optischen Schalter OS hinweist. Dabei kann die Zahl n funktionell realisierbare und insbesondere auch bekannte und häufig genutzte Werte, wie beispielsweise 40 annehmen, sodass sich eine OTDM- Datensignalrate von 160 Gbit/s ergibt. Nach dem Polarisationssteller POL durchläuft das Datensignal ein doppelbrechendes Element DBE, im gewählten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine hoch doppelbrechende Lichtleitfaser HiBi-F. Die Polarisation des ankommenden Datensignals ist unter ca. 45° zu den beiden Hauptachsen der doppelbrechenden Lichtleitfaser HiBi-F gewählt. Das Datensignal propagiert unterschiedlich schnell entlang der beiden Hauptachsen und wird damit in zwei senkrecht zueinander polarisierte Datensignale mit ungefähr gleichem Leistungspegel aufgeteilt. Beide orthogonal polarisierte Datensignale erhalten dabei eine Verzögerung zueinander, die im gewählten Ausführungsbeispiel durch die Länge der doppelbrechenden Lichtleitfaser HiBi-F eingestellt werden kann. Hinter dieser werden die beiden Signale mit einem 3-dB-Koppler 3dB-K gleichmäßig auf zwei optische Pfade OP1, OP2 aufgeteilt und über Zirkulatoren C1, C2 von beiden Seiten, das heißt bidirektional durch den optischen Schalter OS, im gewählten Ausführungsbeispiel in der Ausbildung eines elektroabsorbierenden Modulators EAM, geleitet. In dem einen optischen Pfad OP 1 hinter dem 3-dB-Koppler 3dB-K befindet sich ein optisches Verzögerungselement VE, das eine Einstellung der Verzögerung der Bidirektional- Komponenten im elektroabsorbierenden Modulator EAM ermöglicht.FIG. 1 shows an optical multi-channel demultiplexer MKD with which two data channels can be deinterleaved with a suitable delay by using both directions of irradiation into an optical switch OS (bidirectional operation) and two orthogonal polarization planes. The length of the selected delay corresponds to the distance between two adjacent data pulses of the high-rate data signal (channel spacing) or integral multiples thereof. At the input of the optical multi-channel demultiplexer MKD, the direction of polarization of the incoming high-rate (160 Gbit / s in the exemplary embodiment) data signal is kept constant with an automatic polarization controller POL. For generalization, the data clock of the incoming data signal is given as 4 xn Gbit / s, which indicates the maximum four-channel demultiplexing (per data channel with n Gbit / s) with a single optical switch OS. The number n can assume functionally realizable and in particular also known and frequently used values, such as 40, so that an OTDM data signal rate of 160 Gbit / s results. After the polarization controller POL, the data signal passes through a birefringent element DBE; in the selected exemplary embodiment, it is a highly birefringent HiBi-F optical fiber. The polarization of the incoming data signal is selected at approximately 45 ° to the two main axes of the birefringent HiBi-F optical fiber. The data signal propagates at different speeds along the two main axes and is thus divided into two mutually polarized data signals with approximately the same power level. Both orthogonally polarized data signals receive a delay from one another, which in the selected exemplary embodiment can be set by the length of the birefringent optical fiber HiBi-F. Behind this, the two signals are evenly divided into two optical paths OP1, OP2 with a 3-dB coupler 3dB-K and via circulators C1, C2 from both sides, that is to say bidirectionally through the optical switch OS, in the selected embodiment in training of an electro-absorbing modulator EAM. In the one optical path OP 1 behind the 3 dB coupler 3dB-K there is an optical delay element VE, which enables the delay of the bidirectional components in the electro-absorbing modulator EAM to be set.
Alle Verzögerungen (die Länge der doppelbrechenden Lichteleitfaser HiBi-F und das optische Verzögerungselement VE) werden so eingestellt, dass die entstandenen vier Datensignale zeitrichtig den elektroabsorbierenden Modulator EAM durchlaufen. Das bedeutet, dass sich zu dem Zeitpunkt, an dem der elektroabsorbierende Modulator EAM ein Schaltfenster öffnet (maximale Transmission), die Dateninformation aller vier zu entschachtelnden Datenkanäle gleichzeitig im elektroabsorbierenden Modulator EAM befindet. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Verzögerung durch die doppelbrechende Lichtleitfaser HiBi-F dem Abstand zweier benachbarter Datenpulse des hochratigen Datensignals entspricht und die Verzögerung durch das optische Verzögerungselement (Verzögerungsleitung) dem doppelten Abstand zweier benachbarter Datenpulse des hochratigen Datensignals entspricht. Nach dem Durchlauf der polarisierten Datensignale durch den elektroabsorbierenden Modulator EAM gelangen die gedemulti- plexten bidirektionalen orthogonal polarisierten Datensignale über die Zirkulatoren C1 , C2 jeweils zu Polarisationsstrahlteilern PST1 , PST2, die senkrecht zueinander polarisierten Signalkomponenten trennen. Auf diese Weise wird mit dem Multi-Kanal-Demultiplexer MKD ein hochratiges OTDM- Signal vollständig in vier Datenkanäle gedemultiplext. Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist eine stark reduzierte Anzahl benötigter Bauteile und damit eine bedeutsame Kostenersparnis.All delays (the length of the birefringent HiBi-F optical fiber and the optical delay element VE) are set so that the resulting four data signals pass through the electro-absorbing modulator EAM at the correct time. This means that at the point in time at which the electro-absorbing modulator EAM opens a switching window (maximum transmission), the data information of all four data channels to be deinterleaved is simultaneously in the electro-absorbing modulator EAM. This can be achieved, for example, in that the delay due to the birefringent optical fiber HiBi-F corresponds to the distance between two adjacent data pulses of the high-rate data signal and the delay due to the optical delay element (delay line) corresponds to twice the distance between two adjacent data pulses of the high-rate data signal Data signal corresponds. After the polarized data signals have passed through the electro-absorbing modulator EAM, the demultiplexed, bidirectional, orthogonally polarized data signals pass through the circulators C1, C2 to polarization beam splitters PST1, PST2, which separate signal components that are polarized perpendicular to each other. In this way, the multi-channel demultiplexer MKD completely demultiplexes a high-rate OTDM signal into four data channels. The main advantage of the invention is a greatly reduced number of components required and thus a significant cost saving.
Als Varianten zu dem beschriebenen Schaltungsaufbau kann auch vorgesehen sein, dass die in der Ausführung gezeigten Zirkulatoren C1 , C2 ganz oder teilweise durch 3-dB-Koppler ersetzt sind. Außerdem kann vorgesehen sein, dass das doppelbrechende Element DBE sich nicht vor dem 3-dB-Koppler 3dB-K sondern in doppelter Ausführung in beiden Armen hinter dem 3-dB- Koppler 3dB-K befindet. Weiterhin ist zu bemerken, dass die vorgestellte Ausführungsform ein maximales Demultiplexing von vier Datenkanälen zeigt. Eine Reduzierung des Demultiplexing auf zwei oder auch einen oder drei Datenkanäle ist im Bedarfsfall unter Weglassung der entsprechenden Komponenten oder Nichtbeachtung weitere Signale ohne Weiteres möglich.As variants to the circuit structure described, it can also be provided that the circulators C1, C2 shown in the embodiment are replaced in whole or in part by 3 dB couplers. In addition, it can be provided that the birefringent element DBE is not in front of the 3 dB coupler 3dB-K but in a double version in both arms behind the 3 dB coupler 3dB-K. It should also be noted that the presented embodiment shows a maximum demultiplexing of four data channels. A reduction of the demultiplexing to two or even one or three data channels is easily possible if necessary by omitting the corresponding components or ignoring further signals.
Die Figur 2 zeigt ein Konzept zur Kombination eines Zwei-Kanal-Demulti- plexers mit einer Datentaktruckgewinnung für einen Datentakt von 160 Gbit/s. Das Konzept umfasst zwei Einheiten, wobei jede Einheit einen eigenen optischen Schalter, insbesondere einen elektroabsorbierenden Modulator, verwendet. Der Zwei-Kanal-Demultiplexer kann im unidirektionalen, aber auch im bidirektionalen Durchlauf betrieben werden. Der optische Schalter der Taktrückgewinnung wird auch gleichzeitig zur Entschachtelung von zwei weiteren Datenkanälen genutzt, sodass mit dem gesamten Konzept in beiden Einheiten wiederum vier Datenkanäle gleichzeitig entschachtelt werden können. Die Datentaktruckgewinnung kann auch in Kombination mit nur einem zu entschachtelnden Datenkanal oder auch ohne Demultiplexing erfolgen. Die Kombination der Datentaktruckgewinnung mit der Entschachtelung von zwei Datenkanälen erfolgt in der oben beschriebenen Weise, bei der sowohl die Polarisationsaufspaltung als auch die bidirektionale Durchlaufrichtung des optischen Schalters genutzt wird. Mit dem zurückgewonnenen Datentakt wird dann auch der Zwei-Kanal-Demultiplexer angesteuert. An dieser Stelle sei bemerkt, dass auch ein Vier-Kanal-Demultiplexer verwendet werden kann, sodass gesamt sechs Datenkanäle gleichzeitig gedemultiplext werden können. Ob das jedoch sinnvoll ist, hängt aber von dem gewählten Datentakt und der Schaltfähigkeit der verwendeten optischen Schalter ab.FIG. 2 shows a concept for combining a two-channel demultiplexer with data clock recovery for a data clock of 160 Gbit / s. The concept comprises two units, each unit using its own optical switch, in particular an electro-absorbing modulator. The two-channel demultiplexer can be operated in unidirectional, but also in bidirectional flow. The optical switch of the clock recovery is also used simultaneously for the deinterleaving of two further data channels, so that with the entire concept in turn, four data channels can be deinterleaved in both units. Data clock recovery can also be combined with only one data channel to be deinterleaved or without demultiplexing. The combination of data clock recovery with the deinterleaving of two data channels takes place in the manner described above, in which both the polarization splitting and the bidirectional direction of passage of the optical switch are used. The two-channel demultiplexer is then also controlled with the recovered data clock. At this point it should be noted that a four-channel demultiplexer can also be used, so that a total of six data channels can be demultiplexed at the same time. However, whether this makes sense depends on the selected data clock and the switching capacity of the optical switches used.
In der Figur 3 ist ein Konzept zur Kombination eines Vier-Kanal-Demultiplexers mit einer Datentaktruckgewinnung dargestellt, das wiederum aus zwei Einheiten mit je einem optischen Schalter, insbesondere einem elektro- absorbierenden Modulator, aufgebaut ist. Bei diesem Konzept werden alle vier Wege des Demultiplexers zur gleichzeitigen Entschachtelung von vier Datenkanälen genutzt. Die zweite Einheit dient ausschließlich der Datentaktruckgewinnung. Der rückgewonnene Datentakt wird wiederum der Demultiplexing- einheit zugeführt.FIG. 3 shows a concept for combining a four-channel demultiplexer with data clock recovery, which in turn is made up of two units, each with an optical switch, in particular an electro-absorbing modulator. With this concept, all four ways of the demultiplexer are used for the simultaneous deinterleaving of four data channels. The second unit is used exclusively for data clock recovery. The recovered data clock is in turn fed to the demultiplexing unit.
Beide Konzepte können wiederum in verschiedenen Ausführungen realisiert werden. Das Konzept gemäß Figur 3 kann in einfacher Weise umgesetzt werden, indem bei einem Schaltungsaufbau gemäß Figur 1 zum gleichzeitigen Demultiplexen von vier Datenkanälen vor das doppelbrechende Element DBE und hinter den automatischen Polarisationssteller POL ein asymmetrischer Koppler, beispielsweise mit einer Teilung 9:1 angeordnet wird, der das Datensignal mit einem schwachen Leistungsanteil von 10% auskoppelt und auf eine Schaltung zur Datentaktruckgewinnung mit Hilfe eines einzelnen optischen Schalters, wie sie beispielsweise aus der Veröffentlichung VI bekannt ist, führt. Bei dieser Datentaktruckgewinnung mit einem gelockten Phasenregelkreis funktioniert der elektroabsorbierende Schalter als schneller elektrooptischer Phasenvergleicher. Für beide Polarisationszustände wird die optische Leistung, die jeweils durch den elektroabsorbierenden Schalter transmittiert wird, durch den Phasenunterschied zwischen dem jeweiligen optischen Signal und dem elektrischen Steuersignal des elektroabsorbierenden Schalters bestimmt. Dadurch erzeugen zwei nachgeschaltete Photo- dioden zwei phasenabhängige elektrische Signale, deren Differenz proportional zum Phasenunterschied zwischen dem optischen Signal und dem elektrischen Steuersignal ist. Dieses elektrische Differenzsignal dient als Regelsignal für einen spannungsgesteuerten Oszillator. Durch die der echten ersten Ableitung sehr nahe kommende Differenzbildung wird der Einfluss von Leistungsschwankungen des optischen Eingangssignals auf die Taktrückgewinnung minimiert.Both concepts can in turn be implemented in different versions. The concept according to FIG. 3 can be implemented in a simple manner by arranging an asymmetrical coupler, for example with a division 9: 1, in front of the birefringent element DBE and behind the automatic polarization controller POL in a circuit construction according to FIG. 1 for simultaneous demultiplexing of four data channels, which decouples the data signal with a weak power component of 10% and leads to a circuit for data clock recovery using a single optical switch, as is known, for example, from publication VI. With this data clock recovery with a locked phase-locked loop, the electro-absorbing switch functions as a fast electro-optical phase comparator. For both polarization states the Optical power, which is transmitted by the electroabsorbing switch, is determined by the phase difference between the respective optical signal and the electrical control signal of the electroabsorbing switch. As a result, two downstream photo diodes generate two phase-dependent electrical signals whose difference is proportional to the phase difference between the optical signal and the electrical control signal. This electrical difference signal serves as a control signal for a voltage-controlled oscillator. The difference formation, which comes very close to the real first derivative, minimizes the influence of power fluctuations of the optical input signal on the clock recovery.
In der Figur 4 ist ein Schaltungsaufbau zur Umsetzung des Konzepts gemäß Figur 2 dargestellt. Hinter einem automatischen Polarisationssteller POL wird über einen asymmetrischen Koppler AK (Teilungsverhältnis 9:1) das Datensignal (160 Gbit/s) auf zwei parallele optische Pfade OP1 , OP2 aufgespalten. Dabei benötigt die Datentaktruckgewinnung nur das schwache Signal, wohingegen das Demultiplexing ein möglichst starkes Datensignal zugeführt bekommen soll. Der obere optische Pfad OP1 wird für die Datentaktrück- gewinnung genutzt. Die Datensignale in diesem optischen Pfad OP1 werden zunächst über einen ersten manuellen Polarisationssteller PS1 und über eine erste doppelbrechende Lichtleitfaser HiBi-F1 und dann über einen Zirkulator C1 auf einen elektroabsorbierenden Modulator EAM1 geleitet und dort wie oben beschrieben korreliert. Die über einen zweiten Zirkulator C2 ausge- koppelten Vergleichssignale werden einem Polarisationsstrahlteiler PST zugeführt und polarisationsrichtig zwei optoelektrischen Detektoren OD zugeleitet, die mit den beiden Eingängen eines Differenzverstärkers DA verbunden sind. Das gebildete Differenzsignal wird dann noch über ein Tiefpassfilter LPF einem spannungsgesteuerten Oszillator VCO und einem Operatorelement OE (hier Multiplizierer x4) zugeführt. Mit der rückgewonnenen Datentaktrate wird dann der elektroabsorbierende Modulator EAM1 angesteuert. Weiterhin kann der Datentakt noch extern zur Verfügung gestellt werden und noch auf einen zweiten elektroabsorbierenden Modulator EAM2 geleitet werden (s.u.).FIG. 4 shows a circuit structure for implementing the concept according to FIG. 2. The data signal (160 Gbit / s) is split into two parallel optical paths OP1, OP2 via an asymmetrical coupler AK (division ratio 9: 1) behind an automatic polarization controller POL. The data clock recovery only requires the weak signal, whereas the demultiplexing should receive a data signal that is as strong as possible. The upper optical path OP1 is used for data clock recovery. The data signals in this optical path OP1 are first passed via a first manual polarization controller PS1 and via a first birefringent optical fiber HiBi-F1 and then via a circulator C1 to an electro-absorbing modulator EAM1, where they are correlated as described above. The comparison signals, which are coupled out via a second circulator C2, are fed to a polarization beam splitter PST and are fed to two optoelectric detectors OD with the correct polarization, which are connected to the two inputs of a differential amplifier DA. The difference signal formed is then fed via a low-pass filter LPF to a voltage-controlled oscillator VCO and an operator element OE (here multiplier x4). The electroabsorbing modulator EAM1 is then controlled with the recovered data clock rate. Furthermore can the data clock are still made available externally and are still routed to a second electro-absorbing modulator EAM2 (see below).
Auch im zweiten optischen Pfad P2 sind ein manueller zweiter Polarisations- steller PS2 und eine zweite doppelbrechende Lichtleitfaser HiBi-F2 angeordnet. Das Datensignal für das Demultiplexing wird bidirektional zu den Datensignalen für die Datentaktruckgewinnung durch den ersten elektroabsorbierenden Modulator EAM1 geleitet. Zur Synchronisation auf das Schaltfenster wird ein Paar der orthogonal polarisierter Signale über ein optisches Verzöge- rungselement VE geleitet (das Verzögerungselement VE kann auch im ersten optischen Pfad P1 an analoger Stelle angeordnet sein). Die Aufteilung erfolgt über einen ersten Polarisationsstrahlteiler PST1 , hinter dem zwei gede- multiplexte Kanäle A und B dann zur Verfügung stehen.A manual second polarization controller PS2 and a second birefringent optical fiber HiBi-F2 are also arranged in the second optical path P2. The data signal for demultiplexing is passed bidirectionally to the data signals for data clock recovery through the first electro-absorbing modulator EAM1. For synchronization with the switching window, a pair of the orthogonally polarized signals are passed via an optical delay element VE (the delay element VE can also be arranged in an analog position in the first optical path P1). The division takes place via a first polarization beam splitter PST1, behind which two duplexed channels A and B are then available.
Hinter der zweiten doppelbrechenden Lichtleitfaser HiBi-F2 im zweiten Pfad P2 ist ein symmetrischer 3dB-Koppler 3db-K (50%) angeordnet, der die starken (90% des Datensignals) orthogonal polarisierten Datensignale zur Hälfte auskoppelt und einem weiteren Verzögerungselement VE2 zur Schaltfenstersynchronisation auf den nachfolgenden zweiten elektroabsorbie- renden Modulator EAM2 zuführt, der mit dem vom ersten elektroabsorbierenden Modulator EAM1 rückgewonnenen Datentakt elektrisch angesteuert wird. Hinter einem zweiten Polarisationsstrahlteiler PST2 stehen dann zwei weitere gedemultiplexte Datenkanäle C und D zur Verfügung. Durch eine derartige Anordnung können auch Kaskaden mit einer Vielzahl von elektrooptischen Schalter zum gleichzeitigen Demultiplexing von mehr als vier Datenkanälen aufgebaut werden. Eine gleichzeitige Datentaktruckgewinnung und ein Demultiplexing von zwei Datenkanälen mit einem einzigen optischen Schalter kann erhalten werden, wenn der zuletzt beschriebene Schaltungsteil einschließlich dem 3 db-Koppler 3dB-K weggelassen wird. Eine Datentaktrück- gewinnung mit einem Demultiplexing von nur einem Datenkanal wird erreicht, wenn in dem verbliebenen Schaltungsaufbau auch noch die zweite doppel- brechende Lichtleitfaser HiBi-F2 entfällt. Der erste Polarisationsstrahlteiler PST1 entfällt dann ebenfalls.A symmetrical 3dB coupler 3db-K (50%) is arranged behind the second birefringent optical fiber HiBi-F2 in the second path P2, half of which couples out the strong (90% of the data signal) orthogonally polarized data signals and a further delay element VE2 for switching window synchronization feeds the subsequent second electroabsorbing modulator EAM2, which is driven electrically with the data clock recovered from the first electroabsorbing modulator EAM1. Two further demultiplexed data channels C and D are then available behind a second polarization beam splitter PST2. With such an arrangement, cascades can also be constructed with a large number of electro-optical switches for the simultaneous demultiplexing of more than four data channels. Simultaneous data clock recovery and demultiplexing of two data channels with a single optical switch can be obtained if the circuit part described last, including the 3 dB coupler 3dB-K, is omitted. A data clock recovery with demultiplexing of only one data channel is achieved if in the remaining circuit structure the second double breaking HiBi-F2 optical fiber is not required. The first polarization beam splitter PST1 is then also omitted.
In der Figur 5 ist eine andere Ausführungsform als Ersatz für ein doppel- brechendes Element DBE dargestellt. Statt einer doppelbrechenden Lichtleitfasern HiBi-F kann auch ein anderes Element zur orthogonalen Polarisationsaufspaltung und Verzögerung benutzt werden. Dieses kann wie im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Polarisationsstrahlteiler PST und einem Polarisationsstrahlvereiniger PV bestehen (die auch durch 3dB-Koppler realisiert werden können), die über zwei Lichtleitfasern LF1 , LF2 miteinander verbunden sind. Dabei ist in eine Lichtleitfaser LF1 ein geeignetes Verzögerungselement VE integriert. Diverse Polarisationssteller PS dienen der Einstellung der gewünschten Polarisation.Another embodiment is shown in FIG. 5 as a replacement for a birefringent element DBE. Instead of a HiBi-F birefringent optical fiber, another element for orthogonal polarization splitting and delay can also be used. As in the exemplary embodiment shown, this can consist of a polarization beam splitter PST and a polarization beam combiner PV (which can also be implemented by 3dB couplers), which are connected to one another via two optical fibers LF1, LF2. A suitable delay element VE is integrated in an optical fiber LF1. Various polarization adjusters PS are used to set the desired polarization.
Aufgezeigt wird in der vorliegenden Erfindung die Nutzung eines einzigen optischen Schalters mit einer unidirektionalen und/oder bidirektionalen Durchlaufrichtung unter Nutzung der orthogonalen Polarisationsaufspaltung der zu schaltenden optischen Datensignale. Somit können vier durchgelaufene Datensignale eindeutig voneinander unterschieden werden. Diese neu erschlossene Möglichkeit wird bei der Erfindung für ein Multi-Kanal-Demulti- plexing mit oder ohne Kombination mit einer Datentaktruckgewinnung genutzt. Prinzipiell können aber mit einem derartigen Konzept auch andere Signalverarbeitungsvorgänge, wie beispielsweise Add-Drop-Funktionen und Datentaktsynchronisation, in geeigneter Weise umgesetzt werden. BezugszeichenlisteThe present invention shows the use of a single optical switch with a unidirectional and / or bidirectional direction of travel using the orthogonal polarization splitting of the optical data signals to be switched. This means that four data signals that have passed through can be clearly distinguished from one another. This newly developed possibility is used in the invention for multi-channel demultiplexing with or without a combination with data clock recovery. In principle, however, other signal processing operations, such as add-drop functions and data clock synchronization, can also be implemented in a suitable manner with such a concept. LIST OF REFERENCE NUMBERS
A,B,C,D Datenkanal AK asymmetrischen KopplerA, B, C, D data channel AK asymmetrical coupler
C ZirkulatorC circulator
DA DifferenzverstärkerDA differential amplifier
DBE doppelbrechendes ElementDBE birefringent element
EAM elektroabsorbierender Modulator HiBi-F doppelbrechende LichtleitfaserEAM electro-absorbing modulator HiBi-F birefringent optical fiber
LF LichtleitfaserLF optical fiber
LPF TiefpassfilterLPF low pass filter
MKD Multi-Kanal-DemultiplexerMKD multi-channel demultiplexer
OD optoelektrischer Detektor OE OperatorelementOD optoelectric detector OE operator element
OP optischer PfadOP optical path
OS optischer SchalterOS optical switch
POL automatischer PolarisationsstellerPOL automatic polarization controller
PS Polarisationssteller PST PolarisationsstrahlteilerPS polarization controller PST polarization beam splitter
PV PolarisationsstrahlvereinigerPV polarization beam combiner
VCO spannungsgesteuerter OszillatorVCO voltage controlled oscillator
VE VerzögerungselementVE delay element
3dB-K 3-dB-Koppler (symmetrisch) 3dB-K 3 dB coupler (balanced)

Claims

Patentansprüche claims
1. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer auf der Basis eines einzelnen optischen Schalters zur empfangsseitigen, gleichzeitigen Entschachtelung von zumindest zwei in einem digitalen Übertragungssystem sendeseitig im Zeitmultiplex im Datensignal mit vorgegebenem Datentakt zeitlich verschachtelten Datenkanälen, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem optischen Schalter (OS) ein doppelbrechendes Element (DBE) angeordnet ist, das das Datensignal symmetrisch in zwei orthogonal polarisierte Datensignale aufteilt und diese dabei aufgrund seiner gewählten Verzögerung bezüglich zwei zu entschachtelnder Datenkanäle zeitlich überlagert, und dass anschließend die überlagerten orthogonal polarisierten Datensignale bezüglich der zu entschachtelnden Datenkanäle mit dem Schaltfenster des optischen Schalters (OS) synchronisiert und unidirektional durch den optischen Schalter (OS) auf einen Polarisationsstrahlteiler (PST) geführt werden, der die durchgeschalteten orthogonal polarisierten Datensignale den beiden entschachtelten Datenkanälen zuordnet.1. Optical multi-channel demultiplexer based on a single optical switch for receiving-side, simultaneous deinterleaving of at least two time-division multiplexed data channels in a digital transmission system in the data signal with the given data clock, characterized in that in front of the optical switch (OS) A birefringent element (DBE) is arranged, which divides the data signal symmetrically into two orthogonally polarized data signals and, due to its selected delay, overlays them temporally with respect to two data channels to be deinterleaved, and that the superimposed orthogonally polarized data signals with respect to the data channels to be deinterleaved then with the switching window of the optical switch (OS) are synchronized and unidirectionally through the optical switch (OS) on a polarization beam splitter (PST), which the switched through orthogonally polarized data signal assigned to the two deinterleaved data channels.
2. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem doppelbrechenden Element (DBE) ein optischer Koppler (3dB-K) angeordnet ist, der die orthogonal polarisierten Datensignale auf einen zweiten parallelen optischen Pfad (OP2) auskoppelt, dass im ersten oder zweiten optischen Pfad (OP1 , OP2) ein Verzögerungselement (VE) zur zeitlichen Überlagerung der bereits paarweise zeitüberlagerten Datenkanäle angeordnet ist und dass anschließend die überlagerten beiden Paare von orthogonal polarisierten Datensignalen bezüglich der zu entschachtelnden Datenkanäle mit dem Schaltfenster des optischen Schalters (OS) synchronisiert und bidirektional durch den optischen Schalter (OS) auf zwei Polarisationsstrahlteiler (PST1 , PST2) geführt werden, die die durchgeschalteten orthogonal polarisierten Datensignale vier entschachtelten Datenkanälen (A,B,C,D) zuordnen.2. Optical multi-channel demultiplexer according to claim 1, characterized in that an optical coupler (3dB-K) is arranged behind the birefringent element (DBE), which couples the orthogonally polarized data signals onto a second parallel optical path (OP2), that a delay element (VE) is arranged in the first or second optical path (OP1, OP2) for the temporal superimposition of the data channels already superimposed in pairs, and that subsequently the superimposed two pairs of orthogonally polarized data signals with respect to the data channels to be deinterleaved with the switching window of the optical switch ( OS) synchronized and bidirectionally through the optical switch (OS) on two polarization beam splitters (PST1, PST2), which are switched through orthogonally Assign polarized data signals to four deinterleaved data channels (A, B, C, D).
3. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Datentakt empfangsseitig mit einem differentiell arbeitenden, optoelektro¬ nischen Phasenregelkreis auf der Basis eines weiteren optischen Schalters (OS) rückgewonnen wird, wobei ein optischer Koppler (AK) vor dem doppelbrechenden Element (DBE2) zur anteiligen Auskopplung des Daten- Signals angeordnet ist und für eine bidirektionale Führung der beiden Datensignale durch den optischen Schalter (OS) ein weiteres Verzögerungselement zur Zeitverzögerung eines der beiden Datensignale vorgesehen ist oder für eine unidirektionale Führung ein weiteres doppelbrechendes Element (DBE1) zur Aufspaltung auch des ausgekoppelten Datensignal in zwei orthogonal polarisierte und zueinander verzögerte Datensignale vorgesehen ist.3. Optical multi-channel demultiplexer according to claim 1 or 2, characterized in that the data clock on the receiving side with a differentially operating, optoelektro ¬ African phase locked loop is recovered on the basis of a further optical switch (OS), an optical coupler (AK) is arranged in front of the birefringent element (DBE2) for the partial decoupling of the data signal and for a bidirectional routing of the two data signals by the optical switch (OS) a further delay element is provided for the time delay of one of the two data signals or another birefringent for a unidirectional guidance Element (DBE1) is provided for splitting the decoupled data signal into two orthogonally polarized and mutually delayed data signals.
4. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere optische Schalter (OS) gleichzeitig als einzelner optischer Schalter (OS) zur Entschachtelung von einem oder zwei Datenkanälen eingesetzt wird, wobei die unterschiedlichen Funktionen im bidirektionalen Durchlauf der unidirektional durchlaufenden Datensignalpaare durch den optischen Schalter (OS) umgesetzt werden.4. Optical multi-channel demultiplexer according to claim 3, characterized in that the further optical switch (OS) is used simultaneously as a single optical switch (OS) for deinterleaving one or two data channels, the different functions in the bidirectional run of the unidirectional continuous data signal pairs are implemented by the optical switch (OS).
5. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das doppelbrechende Element (DBE) als doppelbrechende Lichtleitfaser (HiBi- F) mit zwei orthogonalen Hauptebenen ausgebildet wird, wobei über einen vorgeschalteten Polsteller (POL) das ankommende Datensignal auf eine Polarisationsebene in einem Bereich um 45° zu den Hauptebenen eingestellt wird. 5. Optical multi-channel demultiplexer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the birefringent element (DBE) is designed as a birefringent optical fiber (HiBi- F) with two orthogonal main planes, with the upstream pole positioner (POL) incoming data signal is set to a polarization level in a range of 45 ° to the main planes.
6. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne und/oder weitere optische Schalter (OS) als SLALOM, MZI, Kerr- Schalter oder als elektroabsorbierende Modulatoren (EAM) ausgebildet sind.6. Optical multi-channel demultiplexer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual and / or further optical switches (OS) are designed as SLALOM, MZI, Kerr switches or as electro-absorbing modulators (EAM).
7. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Verzögerungselement (VE2) zur Synchronisation der rückzuge- winnenden Datenkanäle auf das Schaltfenster des optischen Schalters (OS) vorgesehen ist.7. Optical multi-channel demultiplexer according to one of claims 1 to 5, characterized in that a further delay element (VE2) is provided for the synchronization of the data channels to be recovered on the switching window of the optical switch (OS).
8. Optischer Multi-Kanal-Demultiplexer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem n-fachen Datentakt n weitere optische Schalter (OS) dem einzelnen optischen Schalter (OS) zur n-fachen Teilung des Schaltfensters in Reihe geschaltet werden.8. Optical multi-channel demultiplexer according to one of claims 1 to 7, characterized in that with an n-fold data clock n further optical switches (OS) the individual optical switch (OS) for n-fold division of the switching window connected in series become.
9. Anwendung eines optischen Multi-Kanal-Demultiplexers (MKD) auf der Basis eines einzelnen optischen Schalters (OS) zur empfangsseitigen, gleichzeitigen Entschachtelung von zumindest zwei in einem digitalen Übertragungssystem sendeseitig im Zeitmultiplex im Datensignal mit vorgegebenem Datentakt überlagerten Datenkanälen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in einer über optische Koppler hinter dem doppelbrechen- den Element (DBE) im ersten Multi-Kanal-Demultiplexer jeweils mit dem Datensignal versorgten Kaskade mit weiteren Multi-Kanal-Demultiplexern (MKD) zur gleichzeitigen Entschachtelung von mehr als vier Datenkanälen. 9. Application of an optical multi-channel demultiplexer (MKD) on the basis of a single optical switch (OS) for reception-side, simultaneous deinterleaving of at least two data channels superimposed on the transmission side in time division multiplexing in the data signal with a predetermined data clock rate, in particular according to one of the Claims 1 to 8, in a cascade supplied with the data signal with additional multi-channel demultiplexers (MKD) for simultaneous deinterleaving of more than four data channels in an optical coupler behind the birefringent element (DBE) in the first multi-channel demultiplexer ,
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