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Doppelbrechendes adaptives optisches Filter

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010204D
Original Publication Date: 2002-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2002-Dec-25
Document File: 2 page(s) / 181K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In (zukünftigen) optischen WDM (Wavelength Division Multiplex) Übertragungssystemen gibt es dy-namisch schaltbare optische Verbindungen. Die Optimierung der Übertragung erfordert einstellbare (adaptive) optische Filter, mit deren Hilfe die Effekte der sich ändernden Signaleigenschaften (z.B. beim Zu- oder Abschalten eines Übertragungskanals, d.h. einer Wellenlänge) auf einer Glasfaser kompensiert werden können. Dazu soll nicht nur die Durchlassfrequenz verändert werden, sondern auch die Übertragungsfunktion manipuliert werden können. Bisher werden statische optische Filter mit durch den Produktionsprozess vorgegebenen Übertra-gungsfunktionen verwendet, wobei die zentrale Durchlassfrequenz durch mechanische, thermische oder elektrische Stellelemente geändert werden kann. Diese Filter beruhen auf dem Interferenzprinzip. Außerdem existieren adaptiv einstellbare Filter im Prototypenstadium, die auf Vielweginterferenz mit Phasenmanipulationsmöglichkeiten der einzelnen Wege beruhen. Es wird ein auf dieser Grundlage basierendes anpassbares optisches Filter vorgeschlagen. Das ein-fallende Licht wird auf möglichst viele einzelne Lichtwege aufgeteilt. In den einzelnen Wegen erfährt das Licht jeweils eine unterschiedliche Phasenverschiebung. Alle Wege enden in definierter Weise in einer Zone, in der das Licht frei propagieren kann. Auf der gegenüberliegenden Seite dieser Zone befindet sich eine Anzahl von Lichtausgängen, an deren Position das Licht der einzelnen Wege inter-feriert. Durch die geeignete räumliche Anordnung der Wege mit geeignet gewählten Phasenunter-schieden lässt sich eine spektrale Aufteilung des Eingangslichtes auf die Ausgänge mit einstellbarer spektraler Übertragungsfunktion realisieren. Darüber hinaus wird mit das Problem der Polarisationstrennung bei Polarisationsmultiplex-Verfahren gelöst. Bei einer Datenübertragung in beiden Polarisationsebenen des Lichtes wird die notwendige Trennung der beiden Polarisationsebenen im Empfänger bisher für jeden Kanal gesondert realisiert. Dabei muss die Polarisationstrennung permanent nachgeregelt werden, da sich der Polarisationszu-stand des Lichtes am Glasfaserausgang ständig ändert. Das vorgeschlagene Filter benutzt den Effekt der Doppelbrechung, d.h. die beiden Polarisationsebenen des Lichtes erfahren unterschiedliche Bre-chungsindizes und damit unterschiedliche Laufzeiten bzw. unterschiedliche optische Phasen. Der Polarisationszustand kann für alle Wege individuell eingestellt werden. Das Licht erhält auf jedem Weg eine von seinem Polarisationszustand abhängige Phasenverschiebung. Ein definierter Ausgangspola-risationszustand wird erreicht, indem am Ende der polarisationsabhängigen Lichtwege jeder Weg einen weiteren Polarisationssteller erhält. Mit einer passenden Einstellung dieser Polarisationssteller können ebenfalls die beiden Polarisationsebenen eines Kanals mit Polarisationsmultiplex getrennt werden. Abbildung 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach dem AWG (Arrayed Waveguide Grating)–Prinzip. Ein solches Bauelement kann z.B. planar auf Wavern mit bewährter Chip-Produktionstechnologie herge-stellt werden. Das vorgeschlagene Prinzip unterscheidet sich vom herkömmlichen AWG jedoch durch folgende Punkte:

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S

© SIEMENS AG 2002 file: 2002J13947.doc page: 1

Doppelbrechendes adaptives optisches Filter

Idea: Dr. Harald Rohde, DE-München

In (zukünftigen) optischen WDM (Wavelength Division Multiplex) Übertragungssystemen gibt es dy- namisch schaltbare optische Verbindungen. Die Optimierung der Übertragung erfordert einstellbare (adaptive) optische Filter, mit deren Hilfe die Effekte der sich ändernden Signaleigenschaften (z.B. beim Zu- oder Abschalten eines Übertragungskanals, d.h. einer Wellenlänge) auf einer Glasfaser kompensiert werden können. Dazu soll nicht nur die Durchlassfrequenz verändert werden, sondern auch die Übertragungsfunktion manipuliert werden können.

Bisher werden statische optische Filter mit durch den Produktionsprozess vorgegebenen Übertra- gungsfunktionen verwendet, wobei die zentrale Durchlassfrequenz durch mechanische, thermische oder elektrische Stellelemente geändert werden kann. Diese Filter beruhen auf dem Interferenzprinzip. Außerdem existieren adaptiv einstellbare Filter im Prototypenstadium, die auf Vielweginterferenz mit Phasenmanipulationsmöglichkeiten der einzelnen Wege beruhen.

Es wird ein auf dieser Grundlage basierendes anpassbares optisches Filter vorgeschlagen. Das ein- fallende Licht wird auf möglichst viele einzelne Lichtwege aufgeteilt. In den einzelnen Wegen erfährt das Licht jeweils eine unterschiedliche Phasenverschiebung. Alle Wege enden in definierter Weise in einer Zone, in der das Licht frei propagieren kann. Auf der gegenüberliegenden Seite dieser Zone befindet sich eine Anzahl von Lichtausgängen, an deren Position das Licht der einzelnen Wege inter- feriert. Durch die geeignete räumliche Anordnung der Wege mit geeignet gewählten Phasenunter- schieden lässt sich eine spektrale Aufteilung des Eingangslichtes auf die Ausgänge mit einstellbarer spektraler Übertragungsfunktion realisieren.

Darüber hinaus wird mit das Problem der...