DE19846573A1

DE19846573A1 - Arrangement to filter optical signals for use in optical spectral analyzer for optical and non-optical electromagnetic waves; has interdigital converter, couplers and intermediate waveguide sections forming Mach-Zehnder interferometer

Info

Publication number: DE19846573A1
Application number: DE1998146573
Authority: DE
Inventors: Reinhold Noe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-11
Filing date: 1998-10-11
Publication date: 2000-04-13

Abstract

The arrangement has a doubly refractive crystal chip (SUB) into which optical waveguides (WG,WGA,WGB) are introduced, couplers (K1,K2), interdigital converters (WA,WB) for producing optical acoustic waves, an optical input (E) and optical outputs (A1,A2). The couplers and intermediate waveguide sections form a Mach-Zehnder interferometer. The frequencies of the acoustic surface waves are different. An evaluation circuit (AE) amplifies the signals from a sensor connected at least one output, filters at an evaluation frequency and rectifies to produce and output signal (AS) representing the optical power density spectrum of an optical input signal (LS). Alternatively, a Michelson interferometer may be used.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Spektralanalysator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an optical spectrum analyzer the preamble of claim 1.

Die Erfindung fällt in das Gebiet der optischen Meßtechnik. Sie ist aber nicht nur für optische Wellen, sondern für alle elektromagnetischen Wellen anwendbar.The invention falls within the field of optical measurement technology. she is not just for optical waves, but for everyone electromagnetic waves applicable.

Ein Spektralanalysator der genannten Art ist aus dem Tagungsband zur European Conference on Integrated Optics des Jahres (ECIO) 1993, Neuchâtel, Schweiz, S. 10-1 bis 10-3 bekannt; es handelt sich dort beispielsweise um die Fig. 10. Das einfallendes Licht durchläuft einen Lithiumniobatchip mit akustooptischen Modenwandlern, der zusammen mit eingangs- und ausgangsseitigen Polarisationsstrahlteilern als polarisationsunabhängiges optisches Filter wirkt.A spectral analyzer of the type mentioned is known from the conference proceedings for the European Conference on Integrated Optics of the Year (ECIO) 1993, Neuchâtel, Switzerland, pp. 10-1 to 10-3; 10, for example . The incident light passes through a lithium niobatch chip with acousto-optical mode converters, which, together with polarization beam splitters on the input and output sides, acts as a polarization-independent optical filter.

Polarisationsstrahlteiler oder Polarisatoren sind allerdings schwierig herzustellen, weshalb die erzielbare Weitabselektion beschränkt ist. Wenn man am Ausgang des Filters einen Photodetektor anbringt, zeigt dieser als Funktion der angelegten elektrischen Ansteuerfrequenz das empfangene optische Spektrum an.Polarization beam splitters or polarizers are, however difficult to manufacture, which is why the achievable wide selection is limited. If you have one at the output of the filter Attaches photodetector, this shows as a function of applied electrical control frequency the received optical spectrum.

Die Selektionswirkung eines Filters läßt sich dadurch steigern, daß man mehrere Filter kaskadiert. Dies ist auch in diesem Fall möglich, nur sind diese Lithiumniobatbausteine konstruktiv relativ aufwendig, so daß ihre Kaskadierung wenig attraktiv ist.The selection effect of a filter can be increased by that you cascade several filters. This is also the case in this case possible, only these lithium niobate building blocks are constructive relatively complex, so that their cascading is not very attractive is.

Aus Electron. Lett., Vol. 31(1995)10, S. 825-826 sind allerdings wellenlängenselektive Polarimeter bekannt, welche die Kaskadierung von akustooptischen Modenwandlern ohne zwischengeschaltete Bauelemente erlauben. Dabei steigt die Filterwirkung entsprechend der Kaskadierung. Diese Instrumente wirken jedoch als Polarimeter und messen dabei lediglich die Stokes-Parameter S1, S2, S3 wellenlängenselektiv, nicht aber die optische Leistung, die dem Stokes-Parameter S0 entspricht. From electron. Lett., Vol. 31 (1995) 10, pp. 825-826 however, wavelength-selective polarimeters are known which the cascading of acousto-optical mode converters without allow intermediate components. The increases Filter effect according to the cascading. These instruments however, act as a polarimeter and only measure the Stokes parameters S1, S2, S3 wavelength selective, but not the optical power that corresponds to the Stokes parameter S0.

Unpolarisierte Signale wie das Rauschen eines polarisationsunabhängigen optischen Verstärkers werden in diesen Instrumenten deshalb nicht angezeigt.Unpolarized signals like the noise of a polarization independent optical amplifiers are in therefore not shown to these instruments.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen optischen Spektralanalysator so zu verbessern, daß keine Polarisationsstrahlteiler benötigt werden und daß nach Möglichkeit die Kaskadierung mehrerer optischer Filter ohne Zwischenschaltung weiterer optischer Bauelemente erfolgen kann.The object of the invention is an optical To improve the spectral analyzer so that none Polarization beam splitters are needed and that after Possibility of cascading multiple optical filters without Interposition of further optical components can take place.

Diese Aufgabe wird durch einen optischen Spektralanalysator gemäß Anspruch 1 gelöst.This task is accomplished through an optical spectrum analyzer solved according to claim 1.

In dem unabhängigen Anspruch 4 ist eine Variante dieser Lösung beschrieben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.In the independent claim 4 is a variant of this solution described. Advantageous developments of the invention are in specified in the subclaims.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, daß eine qualitativ hochwertige optische Filterung in einem Lithiumniobatchip relativ kurzer Länge möglich ist. Hierdurch ist im Vergleich zum Stand der Technik eine wesentliche Kostenreduktion möglich.The invention has the particular advantage that a high quality optical filtering in one Lithium niobatch chip of relatively short length is possible. Hereby is an essential one compared to the prior art Cost reduction possible.

Die Funktion der Erfindung beruht auf dem Einsatz akustooptischer Modenwandler in einem Interferometer und der Detektion der dadurch erfolgenden Schwebung am Ausgang des Interferometers.The function of the invention is based on use acousto-optical mode converter in an interferometer and the Detection of the resulting beat at the exit of the Interferometers.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are based on figures described. Show it

Fig. 1 einen optischen Spektralanalysator mit Interferometer in Mach-Zehnder-Anordnung und Fig. 1 shows an optical spectrum analyzer with interferometer in Mach-Zehnder arrangement and

Fig. 2 einen optischen Spektralanalysator mit Interferometer in Michelson-Anordnung. Fig. 2 shows an optical spectral analyzer with interferometer in a Michelson arrangement.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen realisierten optischen Spektralanalysator. Das optische Filter ist als Chip SUB aus Lithiumniobat realisiert. Andere in Frage kommende Materialien sind Lithiumtantalat oder ähnliche hoch doppelbrechend Materialien. Fig. 1 shows a realized optical spectrum analyzer according to the invention. The optical filter is implemented as a chip SUB made of lithium niobate. Other possible materials are lithium tantalate or similar highly birefringent materials.

Die kristallographischen Achsen Y und Z liegen in der Zeichenebene, die kristallographische Achse X geht in die Zeichenebene hinein. Auf der Oberfläche des Kristalls ist ein Wellenleiter WG durch Titaneindiffusion realisiert. Der Wellenleiter WG ist einmodig, so daß TE(transversal elektrische)- und TM(transversal-magnetische)-Wellen sich mit einer Brechzahldifferenz von etwa 0,07 ausbreiten können. Die Chipenden sind abgeschrägt, damit Reflexionen durch Brechzahlsprünge sich nicht störend auswirken.The crystallographic axes Y and Z lie in the Plane level, the crystallographic axis X goes into the Drawing level. There is a on the surface of the crystal Waveguide WG realized by titanium diffusion. The Waveguide WG is single-mode, so that TE (transversal electrical) and TM (transverse magnetic) waves a refractive index difference of about 0.07. The chip ends are chamfered to prevent reflections Jumps in refractive index do not have a disruptive effect.

Auf dem Chip SUB ist ein Mach-Zehnder-Interferometer realisiert. Dazu verläuft der Wellenleiter WG eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils in Form eines optischen Kopplers K1, K2. Diese Koppler seien wenigstens näherungsweise so ausgeprägt, daß die Summe von Leistungsüberkopplungskoeffizient xTE von TE-Wellen und Leistungsüberkopplungskoeffizient xTM von TM-Wellen gleich 1 ist, xTM + xTE = 1. Diese Eigenschaft weisen beispielsweise Polarisationsstrahlteiler auf, für die jedoch idealerweise xTE = 0 und xTM = 1 oder umgekehrt gilt. Anders als bei diesen ist aber weder xTE noch xTM gleich 0 oder 1 zu wählen, vielmehr sollen beide wenigstens näherungsweise gleich 1/2 sein. Dies ist die übliche Ausführungsform von Mach- Zehnder-Interferometern. Die genauen Werte sind jedoch unkritisch, es kommt lediglich darauf an, daß die Ausdrücke xTE .(1-xTE) und xTM.(1-xTM) wenigstens näherungsweise gleich groß sind und nicht in der Nähe von 0 liegen. Wenn diese Ausdrücke gleich groß sind, ist der optische Spektralanalysator polarisationsunabhängig, sonst besitzt er eine Polarisationsabhängigkeit. Gegenüber dem Maximum 0,25, den diese Ausdrücke bei xTE = xTM = 1/2 erreichen, ergibt sich selbst durch die Werte xTE = 0,2 und xTM = 0,8 oder umgekehrt nur eine relativ kleine Einbuße der Werte dieser Ausdrücke auf 0,16.A Mach-Zehnder interferometer is on the SUB chip realized. For this purpose, the waveguide WG runs on the input side and on the output side in the form of an optical coupler K1, K2. These couplers are at least approximately like this pronounced that the sum of power coupling coefficient xTE of TE waves and power coupling coefficient xTM of TM waves is 1, xTM + xTE = 1. Show this property For example, polarization beam splitters, for which, however ideally xTE = 0 and xTM = 1 or vice versa. Different than these, however, neither xTE nor xTM is equal to 0 or 1 choose, rather both should be at least approximately the same Be 1/2. This is the usual embodiment of Mach- Zehnder interferometers. However, the exact values are not critical, it just depends on the expressions xTE . (1-xTE) and xTM. (1-xTM) at least approximately the same are large and not close to 0. If those Expressions are equal in size, is the optical spectrum analyzer polarization independent, otherwise it has one Polarization dependence. Compared to the maximum 0.25 den reach these expressions at xTE = xTM = 1/2, we get even by the values xTE = 0.2 and xTM = 0.8 or vice versa only a relatively small loss in the values of these expressions 0.16.

Die Realisierung der Koppler mit gewünschten Werten für xTE und xTM ist einfach; die Kopplungsparameter ergeben sich aus Länge und Breite der Koppelzone oder, umfassender gesagt, aus der Kopplergeometrie. Fehlertolerant ist ein möglichst kurzer Koppler, der die Bedingung xTM + xTE = 1 erfüllt.Realization of the couplers with desired values for xTE and xTM is simple; the coupling parameters result from length and width of the coupling zone or, more broadly, from the Coupler geometry. The shortest possible error tolerance Coupler that fulfills the condition xTM + xTE = 1.

Die zwei Ausgangsarme eines Kopplers K1 sind mit den Eingangsarmen des anderen Kopplers K2 über Wellenleiterstücke WGA, WGB verbunden. Auf der Oberfläche des Substrats SUB sind elektrisch leitfähige Elektroden aufgedampft, welche Interdigitalwandler WA, WB bilden, und zwar in Form eines Kammes, dessen Zinken (Stichleitungen, Finger) im wesentlichen quer zum Wellenleiter angeordnet sind. Die Interdigitalwandler WA, WB werden durch elektrische Sinussignale der Frequenzen fA bzw. fB angesteuert. Es breiten sich entlang der Wellenleiterstücke WGA, WGB jeweils akustische Oberflächenwellen aus. Die Periode der Interdigitalwandler wird gleich einer akustischen Wellenlänge gewählt, und die akustische Wellenlänge wird gleich einer Schwebungswellenlänge zwischen TE- und TM-Moden gewählt. Durch strukturierte Titaneindiffusion TIE, durch welche übrigens auch der Wellenleiter WG hergestellt wird, sind akustische Wellenleiter WGAA, WGAB definiert, in denen die Wellenleiterstücke WGA, WGB verlaufen. Die akustischen Wellenleiter WGAA, WGAB werden jeweils durch akustische Absorber AA1, AA2 abgeschlossen. Sollen sich die akustischen Oberflächenwellen nur jeweils in einer Richtung R1 ausbreiten, so sind die akustischen Absorber AA1 weit von den Interdigitalwandlern WA, WB entfernt zu plazieren, während die akustischen Absorber AA2 direkt benachbart zu den Interdigitalwandlern WA, WB liegen. In Fig. 1 ist dagegen auch zwischen den Interdigitalwandlern WA, WB und den akustischen Absorbern AA2 eine größere Strecke vorhanden, so daß sich akustische Wellen auch in Richtung R2 ausbreiten können. Die akustischen Absorber AA1, AA2 können z. B. aus einem Tropfen ausgehärteten Klebstoffs bestehen.The two output arms of a coupler K1 are connected to the input arms of the other coupler K2 via waveguide pieces WGA, WGB. Electrically conductive electrodes, which form interdigital transducers WA, WB, are vapor-deposited on the surface of the substrate SUB, in the form of a comb, the prongs (stub lines, fingers) of which are arranged essentially transversely to the waveguide. The interdigital converters WA, WB are driven by electrical sinusoidal signals of the frequencies fA and fB. Acoustic surface waves propagate along the waveguide sections WGA, WGB. The period of the interdigital transducers is chosen equal to an acoustic wavelength, and the acoustic wavelength is chosen equal to a beat wavelength between TE and TM modes. Acoustic waveguides WGAA, WGAB are defined by structured titanium diffusion TIE, by which the waveguide WG is also manufactured, in which the waveguide pieces WGA, WGB run. The acoustic waveguides WGAA, WGAB are each terminated by acoustic absorbers AA1, AA2. If the surface acoustic waves are only to propagate in one direction R1, the acoustic absorbers AA1 are to be placed far from the interdigital transducers WA, WB, while the acoustic absorbers AA2 are located directly adjacent to the interdigital transducers WA, WB. In Fig. 1, however, there is also a larger distance between the interdigital transducers WA, WB and the acoustic absorbers AA2, so that acoustic waves can also propagate in the direction R2. The acoustic absorbers AA1, AA2 can, for. B. consist of a drop of cured adhesive.

Zunächst seien die akustischen Absorber AA2 in unmittelbarer Nähe der Wandler WA, WB plaziert, so daß sich akustische Wellen nur in einer Richtung R1 ausbreiten können. Ein am Eingang E einfallendes optisches Signal LS wird zunächst im Koppler K1 auf die beiden Interferometerarme WGA, WGB aufgeteilt. Die TE- Anteile werden durch die akustooptische Wechselwirkung in beiden Interferometerarmen je nach Grad der Phasenanpassung zwischen TE-TM-Schwebungswellenlänge und akustischer Wellenlänge mehr oder weniger in TH-Wellen konvertiert, unter gleichzeitigem Frequenzversatz um fA bzw. fB. Im zweiten Koppler K2 interferieren diese Wellen und erzeugen ein Schwebungssignal mit der Frequenz fA-fB. Analoges gilt auch für TM-Wellen. Durch eine nachgeschaltete Photodiode PD1 oder zwei im Gegentakt nachgeschaltete Photodioden PD1, PD2 werden die Schwebungen detektiert. In einer Auswerteeinrichtung AE wird das detektierte Schwebungssignal DS verstärkt, gefiltert und gleichgerichtet. Die Filterung kann durch Filter und/oder durch Synchrondemodulation bei einer Auswertefrequenz fWA des Werts fA-fB erfolgen. Synchrondemodulation erübrigt auch die Gleichrichtung, welche sonst durch einen Gleichrichter erfolgt. Die Phase des Synchrondemodulationssignals ergibt sich aus den Frequenzen, Leitungslängen, der Chipgeometrie und vorhandenen Phasenverzögerungen. Die Stärke des gleichgerichteten Ausgangssignals AS gibt den Wert des optischen Leistungsdichtespektrums bei derjenigen optischen Wellenlänge an, bei der Phasenanpassung für die Frequenzen fA bzw. fB vorliegt. Durch Abstimmen dieser Frequenzen kann ein komplettes Spektrum aufgenommen werden. Dabei ist es günstig, die Differenz fA-fB konstant zu lassen, damit die Auswerteeinrichtung AE nicht abgestimmt zu werden braucht. Überhaupt ist es günstig, diese Differenz fA-fB betragsmäßig sehr klein gegenüber fA oder fB zu wählen. Dies ist zum einen notwendig, da die Wellenleiter in den Interferometerarmen wenigstens näherungsweise gleich sein werden, zum anderen nützlich, da die Auswertung bei tiefen Frequenzen einfacher und mit größerer Empfindlichkeit erfolgen kann. Die Frequenzen fA, fB werden bevorzugt durch Synthesizer erzeugt. Es ist aber auch möglich, einen einzigen Oszillator oder Synthesizer zu verwenden und die zwei benötigten Frequenzen durch Einseitenbandmodulationsverfahren zu erzeugen. Filterung und Gleichrichtung bzw. Synchrondemodulation können auch digital in einem Mikroprozessor vorgenommen werden.First of all, the acoustic absorbers AA2 are in the immediate vicinity Placed near the transducers WA, WB, so that there are acoustic waves can only spread in one direction R1. One at the entrance E incident optical signal LS is first in the coupler K1 divided between the two interferometer arms WGA, WGB. The TE Shares are in through the acousto-optical interaction two interferometer arms depending on the degree of phase adjustment between TE-TM beat wavelength and acoustic Wavelength more or less converted to TH waves, under simultaneous frequency offset by fA or fB. In the second Couplers K2 interfere with these waves and generate one Beat signal with the frequency fA-fB. The same applies to TM waves. By a downstream photodiode PD1 or two the photodiodes PD1, PD2 connected in push-pull are the Beats detected. In an evaluation device AE the detected beat signal DS is amplified, filtered and rectified. The filtering can be done by filters and / or Synchronous demodulation at an evaluation frequency fWA of the value fA-fB take place. Synchronous demodulation also makes this unnecessary Rectification, which is otherwise done by a rectifier. The phase of the synchronous demodulation signal results from the Frequencies, line lengths, the chip geometry and existing ones Phase delays. The strength of the rectified Output signal AS gives the value of the optical Power density spectrum at that optical wavelength at the phase adjustment for the frequencies fA or fB is present. By tuning these frequencies, a complete Spectrum to be included. It is convenient that Let the difference fA-fB be constant so that the Evaluation device AE does not need to be coordinated. In general, it is favorable to quantify this difference fA-fB to be chosen very small compared to fA or fB. On the one hand, this is necessary because the waveguides in the interferometer arms will be at least approximately the same, on the other useful because the evaluation at low frequencies is easier and can be done with greater sensitivity. The frequencies fA, fB are preferably generated by synthesizers. It is also possible to use a single oscillator or synthesizer use and pass through the two required frequencies To generate single sideband modulation methods. Filtering and Rectification or synchronous demodulation can also be done digitally a microprocessor.

Wenn die akustischen Absorber AA1, AA2 so plaziert sind, daß sich die Signale in beide Richtungen R1, R2 ausbreiten können, entsteht in dem Fall, daß Signale zweimal gewandelt werden, ein Interferenzsignal bei der Frequenz 2.(fA-fB). Diese Frequenz ist dann als Auswertefrequenz fWA zu wählen. Zweimalige Wandlung bedeutet nämlich, daß das Lichtsignal LS zweimaliger optischer Filterung unterzogen wird. Dadurch verbessern sich Bandbreite und Seitenhöckerunterdrückung.If the acoustic absorbers AA1, AA2 are placed so that the signals can propagate in both directions R1, R2, arises in the event that signals are converted twice Interference signal at frequency 2. (fA-fB). This frequency is then to be selected as the evaluation frequency fWA. Twice Conversion means that the light signal LS twice undergoes optical filtering. This will improve Bandwidth and side bump suppression.

Die akustooptischen Interaktionslängen in beiden Wellenleiterstücken WGA, WGB und ggf. Richtungen R1, R2 können gleich oder unterschiedlich gewählt werden. Unterschiedliche Längen vergrößern die 3-dB-Bandbreite geringfügig, können aber die Nebenhöckerdämpfung deutlich verbessern. Nähere Details dazu ergeben sich analog zu wellenlängenselektiven Polarimetern gemäß Electron. Lett., Vol. 31(1995)10, S. 825-826.The acousto-optic interaction lengths in both Waveguide pieces WGA, WGB and possibly directions R1, R2 can be chosen the same or different. Different Lengths increase the 3 dB bandwidth slightly, but can significantly improve the cusp damping. More details this results in analogy to wavelength-selective polarimeters according to Electron. Lett., Vol. 31 (1995) 10, pp. 825-826.

Fig. 2 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen realisierten optischen Spektralanalysator. Gegenüber Fig. 1 ist der Strahlengang gefaltet, so daß statt des Mach-Zehnder- ein Michelson-Interferometer entsteht. Es ist daher nur ein Koppler K vorhanden, und die Enden der Wellenleiterstücke WGA, WGB sind durch Spiegel SPA, SPB, die beispielsweise durch Goldaufdampfung entstehen, verspiegelt. Das verspiegelte Chipende ist deshalb rechtwinklig zu den Wellenleiterstücken WGA, WGB abgeschnitten. Fig. 2 shows another optical spectrum analyzer according to the invention realized. Compared to Fig. 1, the beam path is folded so that a Michelson interferometer is created instead of the Mach-Zehnder. There is therefore only one coupler K, and the ends of the waveguide pieces WGA, WGB are mirrored by mirrors SPA, SPB, which are formed, for example, by gold vapor deposition. The mirrored chip end is therefore cut off at right angles to the waveguide pieces WGA, WGB.

Durch hin- und rücklaufende Wellen durchlaufen die Wellen die akustooptischen Modenwandler je zweimal, was einer Filterung durch doppelt soviele, also vier Filter entspricht, so daß die Selektivität steigt. Demzufolge ist die Auswertefrequenz fWA gleich 2.(fA-fB) bzw. 4.(fA-fB) zu wählen, je nachdem, ob sich die akustischen Oberflächenwellen nur in einer Richtung R1 oder in beiden Richtungen R1, R2 ausbreiten können.The waves pass through the back and forth waves acousto-optic mode converter each twice, which is a filtering by twice as many, i.e. four filters, so that the Selectivity increases. Accordingly, the evaluation frequency is fWA to choose 2. (fA-fB) or 4. (fA-fB), depending on whether the surface acoustic waves only in one direction R1 or can spread in both directions R1, R2.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind denkbar. Es können mehr akustooptische Wandler vorgesehen sein, oder die Ausbreitungsrichtungen der akustischen Oberflächenwellen unterscheiden sich zwischen den beiden Wellenleiterstücken WGA, WGB. Die Auswertefrequenz wird bevorzugt jeweils so gewählt, daß sie der Interferenzfrequenz von in allen Interdigitalwandlern gewandelten Signalen entspricht. Dazu sind die einzelnen Frequenzversätze zusammenzuzählen, wobei sich das Vorzeichen aus der Richtung R1, R2 der akustischen Welle, dem gewählten Wellenleiterstück WGA, WGB, und der Anzahl (gerade oder ungerade) der zuvor vorgenommenen Modenwandlungen ergibt. Details ergeben sich analog zu wellenlängenselektiven Polarimetern gemäß Electron. Lett., Vol. 31(1995)10, S. 825-826.Further design options of the invention are conceivable. More acousto-optic transducers can be provided, or the Directions of propagation of surface acoustic waves differ between the two pieces of waveguide WGA, WGB. The evaluation frequency is preferably chosen in each case that they are the interference frequency of in all Interdigital converters converted signals. To do this add up the individual frequency offsets, whereby the Sign from the direction R1, R2 of the acoustic wave, the selected waveguide section WGA, WGB, and the number (even or odd) of the previous mode changes. Details are analogous to wavelength-selective Electron polarimeters. Lett., Vol. 31 (1995) 10, p. 825-826.

Da die Struktur des erfindungsgemäßen Spektralanalysators der Struktur dieser wellenlängenselektiven Polarimeter ähnelt, ist es auch denkbar, durch Modifikation der Anordnung, beispielsweise durch Hinzufügen eines Polarisators, neben der optischen Spektralanalyse auch Polarisationszustände wellenlängenselektiv zu messen.Since the structure of the spectral analyzer according to the invention Structure is similar to this wavelength selective polarimeter it is also conceivable, by modifying the arrangement, for example by adding a polarizer next to the optical spectral analysis also polarization states to measure wavelength selectively.

Alternative Ausgestaltungsmöglichkeiten betreffen auch die Polarisationsabhängigkeit des Spektralanalysators, die sich aus verschiedenen Leistungsüberkopplungskoeffizienten xTE, xTM, unterschiedlichen Wellenleiterdämpfungen und Koppelverlusten für TE- und TM-Polarisation ergeben können. Diese kann z. B. durch einen Polarisator P mit recht geringem Auslöschungsverhältnis eliminiert werden, der zwischen Chip SUB und Photodiode(n) PD1, PD2, PD angebracht wird. Dazu ist der Polarisator P gerade so zu orientieren, daß diese Abhängigkeit verschwindet.Alternative design options also concern Polarization dependence of the spectral analyzer, which results from different power coupling coefficients xTE, xTM, different waveguide attenuations and coupling losses for TE and TM polarization. This can e.g. B. by a polarizer P with very little Extinction ratio eliminated between chip SUB and photodiode (s) PD1, PD2, PD is attached. This is the Orient polarizer P so that this dependence disappears.

Claims

1. Arrangement for filtering an optical signal with a birefringent crystal chip (SUB), in which optical waveguides (WG, WGA, WGB) are introduced, couplers (K1, K2), interdigital transducers (WA, WB) for generating surface acoustic waves, an optical Input (E) and optical outputs (A1, A2), characterized in that the couplers (K1, K2) and the intermediate waveguide sections (WGA, WGB) form a Mach-Zehnder interferometer that the frequencies (fA, fB) of the Acoustic surface waves are different, that a photodetector (PD1, PD2) is connected to at least one output (A1, A2), the signal or signals of which may be amplified by an evaluation device (AE), filtered at an evaluation frequency (fAW) and an output signal (AS) is rectified that this output signal (AS) reflects the value of the optical power density spectrum of an optical input signal (LS) at this input (E).

2. Arrangement according to claim 1, characterized, that surface acoustic waves are present in both Interferometer arms (WGA, WGB) in one direction (R1) can spread that the evaluation frequency (fAW) is equal to fA-fB is.

3. Arrangement according to claim 1, characterized, that surface acoustic waves are present in both Interferometer arms (WGA, WGB) in two opposite Directions (R1, R2) can spread that the evaluation frequency (fAW) is 2. (fA-fB).

4. Arrangement for filtering an optical signal with a birefringent crystal chip (SUB) in which optical Waveguides (WG, WGA, WGB) are introduced, a coupler (K), interdigital transducers (WA, WB) for generating acoustic Surface waves, an optical input (E) and at least an optical output (A), characterized, that the coupler (K) connected to it Waveguide pieces (WGA, WGB) and mirrors (SPA, SPB) Michelson interferometers form that the frequencies (fA, fB) of surface acoustic waves are different at that an output (A) is connected to a photodetector (PD), its signal by an evaluation device (AE) if necessary amplified, filtered at an evaluation frequency (fAW) and closed an output signal (AS) is rectified that this Output signal (AS) the value of the optical Power density spectrum of an optical input signal (LS) at this entrance (E).

5. Arrangement according to claim 4, characterized, that surface acoustic waves are present in both Interferometer arms (WGA, WGB) in one direction (R1) can spread that the evaluation frequency (fAW) is equal to 2. (fA-fB) is.

6. Arrangement according to claim 5. characterized, that surface acoustic waves are present in both Interferometer arms (WGA, WGB) in two opposite Directions (R1, R2) can spread that the evaluation frequency (fAW) is 4. (fA-fB).

7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized, that further interdigital converters are provided and the Evaluation frequency (fAW) is modified so that it is the Interference frequency of in all interdigital transducers converted signals corresponds.

3. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized, that the filtering and rectification in the evaluation device (AE) contains a synchronous demodulator.