[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE69838977T2 - Wellenlängenselektive optische vorrichtung mit mindestens einer bragg-gitterstruktur - Google Patents

Wellenlängenselektive optische vorrichtung mit mindestens einer bragg-gitterstruktur Download PDF

Info

Publication number
DE69838977T2
DE69838977T2 DE69838977T DE69838977T DE69838977T2 DE 69838977 T2 DE69838977 T2 DE 69838977T2 DE 69838977 T DE69838977 T DE 69838977T DE 69838977 T DE69838977 T DE 69838977T DE 69838977 T2 DE69838977 T2 DE 69838977T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
waveguide
mmi
access
mmi waveguide
waveguides
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69838977T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69838977D1 (de
Inventor
Torsten Augustsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority claimed from PCT/SE1998/000393 external-priority patent/WO1998039679A1/en
Publication of DE69838977D1 publication Critical patent/DE69838977D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69838977T2 publication Critical patent/DE69838977T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12107—Grating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2808—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
    • G02B6/2813—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs based on multimode interference effect, i.e. self-imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische wellenlängenselektive Vorrichtung und dann insbesondere eine Vorrichtung zum Multiplexen/Demultiplexen optischer Übertragungskanäle in einem optischen Netzwerk, wie beispielsweise einem Abzweigmultiplexer.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Anzahl unterschiedlicher Verfahren zum Erhöhen der Kapazität existierender optischer Fasern in einem Netzwerk ist dem Stand der Technik bekannt. Ein Verfahren besteht im Verwenden eines Wellenlängenmultiplexens (WDM), um das Ausmaß zu verbessern, bis zu welchem verfügbare Bandbreiten auf der optischen Faser im optischen Netzwerk genutzt werden können. Jedoch erfordert diese Technik das Vorsehen einer Einrichtung, die Übertragungskanäle multiplexen und demultiplexen kann, die sich auf unterschiedliche sogenannte optische Trägerwellenlängen im optischen Netzwerk legen.
  • Ein Typ eines Multiplexens von besonderem Interesse in Bezug auf sogenannte Busnetzwerke oder Ringnetzwerke ist ein Abzweigmultiplexen, d. h. ein Prozess, bei welchem einer oder mehrere sogenannte Informationskanäle, die auf den vorgenannten Trägerwellenlängen angeordnet sind, von einem Informationsfluss abgesetzt oder zu diesem hinzugefügt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist bekannt, dass die Kapazität eines optischen Übertragungssystems auf viele unterschiedliche Arten erhöht werden kann. Beispielsweise werden bei einem Wellenlängenmultiplexen Übertragungskanäle auf unterschiedlichen Trägerwellenlängen multiplext und demultiplext, um einen Informationsfluss zu erhalten.
  • Hohe Leistungsverluste in Bezug auf sowohl Abzweigkanäle als auch Übertragungskanäle sind ein Beispiel für ein Problem, dem bei bekannten Techniken begegnet wird.
  • Ein weiteres Problem ist eines eines Beibehaltens eines akzeptierbaren Kanal-Übersprechpegels.
  • Die vorliegende Erfindung greift diese Probleme mit der Hilfe einer optischen Vorrichtung an, die wenigstens eine MMI-Struktur, wenigstens ein Bragg-Gitter und wenigstens zwei sogenannte Zugangshohlleiter zur Verbindung mit externen optischen Vorrichtungen oder optischen Fasern enthält.
  • Die vorgenannte MMI-Struktur (Multimode-Interferenz) hat die Fähigkeit zum Ermöglichen, dass eine Lichtintensitätsverteilung an einem der Eingänge der MMI-Struktur auf alle Ausgänge der MMI-Struktur abgebildet wird. MMI-Strukturen können daher dazu verwendet werden, Licht aufzuteilen. Im Fall der vorliegenden Erfindung wird die Länge des MMI-Hohlleiters derart gewählt, um eine 1:1-Abbildung zu erhalten, anders ausgedrückt wird im optimalen Fall das gesamte Licht, das von einem ersten Zugangshohlleiter hereinkommt, der an dem MMI-Hohlleiter vorgesehen ist, an einem zweiten Zugangshohlleiter nach außen fokussiert, der auf der entgegengesetzten Seite relativ zu dem ersten Zugangshohlleiter angeordnet ist. Eine grundsätzlichere Theorie hinter MMI-Strukturen wird in der Patentspezifikation DE 2506272 und in L. B. Soldano und E. C. M. Pennings, "Optical Multi-Mode Interference Devices Based an Self-Imaging: Principles and Application", J. Lightwave Technol., Vol. 13(4), S. 615–627, 1995, behandelt.
  • Eine Bragg-Gitter wird zum Filtern von Licht verwendet. Dieser Filterprozess enthält ein Zulassen, das Licht von bestimmten Wellenlängen durch das Gitter läuft, während Licht anderer Wellenlängen reflektiert wird. Es kann gesagt werden, dass ein Bragg-Gitter eine gewisse Form eines wellenlängenselektiven Spiegels bildet. Eine Reflexion bestimmter Wellenlängen kann auf mehrere unterschiedliche Weisen erreicht werden. Jedoch ist es typisch für solche Verfahren, dass eine Reflexion durch Ändern eines sogenannten Materialindex auf periodische Weise im Hohlleiter stattfindet.
  • Die erfinderische Vorrichtung kann auch ein sogenanntes Phasensteuerelement enthalten. Das Phasensteuerelement beeinflusst eine sogenannte optische Wellenlänge in einem Hohlleiter. Dies wird durch Anlegen eines externen Signals an dem Hohlleiter bewirkt.
  • Ein Verfahren zum Erreichen der Phasensteuerung besteht im Unterziehen des Hohlleiters einem elektrischen Feld, das den effektiven Brechungsindex im Hohlleiter ändert.
  • Die Phasensteuerung kann auch dadurch erreicht werden, dass der Hohlleiter thermischen Änderungen ausgesetzt wird.
  • Ein Verfahren zum permanenten Ändern des Index in einem Hohlleiter besteht im Aussetzen des Hohlleiters gegenüber ultraviolettem Licht. Auf dieses wird normalerweise derart Bezug genommen, dass der Hohlleiter mit UV beschrieben wird. Die Technik wird am häufigsten verwendet, um eine periodische Brechungsindexvariation zu erreichen, ein sogenanntes UV- Schreiben. Die Technik kann auch für Einstell- oder Abstimmzwecke verwendet werden.
  • Die vorgenannten Filtrierverfahren und Verfahren zum Bewirken einer Phasensteuerung in einem Hohlleiter sind nur anhand eines Beispiels angegeben und schließen daher nicht die Anwendung von nicht genannten Verfahren in Bezug auf die Erfindung aus.
  • Die Erfindung enthält eine MMI-Struktur, in welcher ein Bragg-Gitter angeordnet ist. Das Bragg-Gitter ist vorzugsweise im Zentrum der MMI-Struktur angeordnet. Zugangshohlleiter sind auf der MMI-Struktur vorgesehen. Die Platzierung dieser Zugangshohlleiter auf der MMI-Struktur ist entscheidend für die Funktion der optischen Vorrichtung. Die Erfindung löst das vorgenannte Problem mittels einer Anzahl unterschiedlicher Ausführungsbeispiele der MMI-Struktur einerseits und der Zugangshohlleiter zusammen mit dem Bragg-Gitter andererseits.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine optische Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die geringere Leistungsverluste, ein geringeres Kanalübersprechen und kleinere Leistungsvariationen zwischen unterschiedlichen Übertragungskanälen im Vergleich mit bekannter Technologie hat.
  • Ein Vorteil, der durch die vorliegende Erfindung geboten wird, besteht darin, dass die Vorrichtung kompakter als bekannte Vorrichtungen ist.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die erfinderische optische Vorrichtung relativ billig hergestellt werden kann.
  • Die Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele und auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt ein Ausführungsbeispiel einer optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung gemäß der Erfindung dar.
  • 2 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar.
  • 3 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar.
  • 4 stellt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar.
  • 5 stellt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar.
  • 6 stellt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • 1 stellt ein Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar. Die optische wellenlängenselektive Vorrichtung enthält ein Bragg-Gitter 50 und einen MMI-Hohlleiter. Das Bragg-Gitter 50 kann in dem MMI-Hohlleiter so angeordnet sein, dass seine Mittenlinie mit der Mittenlinie des MMI-Hohlleiters übereinstimmt. Wie es aus 1 klar wird, kann das Bragg-Gitter auch bei einem Abstand von L/2 + Lphc von einer kurzen Seite des MMI-Hohlleiters angeordnet sein, wobei Lphc den Versatz aus der Mitte bzw. dem Zentrum des MMI-Hohlleiters anzeigt. Lphc kann entweder positiv oder negativ sein. Das Bragg-Gitter ist aus dem Zentrum des MMI-Hohlleiters versetzt, um die modenabhängige Phasenverschiebung zu kompensieren, die sonst die Funktion der Vorrichtung bedrohen würde. Das Bragg-Gitter hat eine gegebene Breite, die LBg genannt wird. Der MMI-Hohlleiter hat eine gegebene Länge, die in 1 als L bezeichnet ist.
  • Sogenannte Zugangshohlleiter 1, 2, 3, 4 können an den kurzen Seiten des MMI-Hohlleiters vorgesehen sein. Das Ausführungsbeispiel der 1 enthält vier Zugangshohlleiter, d. h. zwei Zugangshohlleiter auf jeder kurzen Seite. Die Anzahl von Zugangshohlleitern kann von einem Ausführungsbeispiel zu einem anderen in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung der optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung variieren. Die Mittenlinien 10, 20, 30 und 40 der Zugangshohlleiter sind in der Figur gezeigt worden. Der Abstand von einer langen Seite des MMI-Hohlleiters zu der Mittenlinie 10 des Zugangshohlleiters 1 ist in 1 als a bezeichnet. Der Abstand von derselben langen Seite des MMI-Hohlleiters zu der Mittenlinie 20 des Zugangshohlleiters 2 ist in 1 als b bezeichnet. Gleichermaßen ist der Abstand von der langen Seite des MMI-Hohlleiters zu den übrigen Zugangshohlleitern 3 und 4 jeweils als c und d bezeichnet. Die Abstände a und c können gleich sein und die Abstände b und d können auch gleich sein. Die Abstände a, b, c und d werden von der effektiven Breite We des MMI-Hohlleiters, der Anzahl von Bildern und dem Typ eines betreffenden MMI-Hohlleiters abhängen. Eine profunde Theorie hinter unterschiedlichen MMI-Hohlleiters wird in einem Artikel von Pierre A. Besse et al., mit dem Titel Optical Bandwidth and Fabrication Tolerances of Multimode Interference Couplers, J. Lightwave Technology, Vol. 12(4), S. 1004–1009, 1994 behandelt.
  • Die effektive Breite We des MMI-Hohlleiters hängt von der Wellenlänge λ, der Brechungsindexstufe im MMI-Hohlleiter, der physikalischen Breite des MMI-Hohlleiters und der Polarisierung des Lichts ab.
  • Die Länge des MMI-Hohlleiters wird von der effektiven Breite We des Hohlleiters und der erwünschten Leistung abhängen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 sind die Zugangshohlleiter an ihren Verbindungen zu dem MMI-Hohlleiter breiter als an ihren freien Enden. Diese Struktur wird normalerweise als Kegelstruktur bezeichnet. Der Effekt dieser Struktur besteht im Ändern des optischen Felds im Vergleich mit einem geraden Zugangshohlleiter. Dies resultiert in einer größeren Fehlertoleranz in Bezug auf eine Fehlerkorrektur der Zugangshohlleiter. Zusätzlich wird der Effekt zu einem großen Ausmaß in den Moden niedrigerer Ordnung liegen, was von Vorteil ist, weil das Bragg-Gitter eine modenabhängige Phasenverschiebung für reflektierte Kanäle ergeben wird.
  • Die dargestellte optische wellenlängenselektiven Vorrichtung kann auch ein Phasensteuerelement enthalten. Dieses Phasensteuerelement kann auf irgendeine einer Anzahl unterschiedlicher Weisen angeordnet sein. Eine Anzahl denkbarer Arten zum Anordnen des Phasensteuerelements sind unter Zusammenfassung der Erfindung am Anfang behandelt worden und sind einem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt und werden daher in diesem Dokument nicht detaillierter beschrieben werden.
  • 2 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar. Wie bei dem früher beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das Ausführungsbeispiel der 2 ein Bragg-Gitter 50 und einen MMI-Hohlleiter. Die Breite des Bragg-Gitters ist mit LBg bezeichnet. Die Länge des MMI-Hohlleiters ist mit L bezeichnet, wie in dem Fall des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels. Der Unterschied zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel besteht in der Form des MMI-Hohlleiters. Der Hohlleiter ist kegelförmig, was gleich den Zugangshohlleitern 1, 2, 3 und 4 ist. Die langen Seiten des MMI-Hohlleiters sind für einen kurzen Abstand auf beiden Seiten um das Bragg-Gitter in der Längsrichtung des MMI-Hohlleiters wechselseitig parallel und orthogonal zu einer imaginären Mittenlinie in der Längsrichtung des MMI-Hohlleiters. Die Breite des MMI-Hohlleiters direkt benachbart zu dem Bragg-Gitter ist als W2 bezeichnet. Die Breite der kurzen Seiten des MMI-Hohlleiters ist mit W1 bezeichnet, wobei W1 < W2.
  • Wie es aus der 2 klar werden wird, kann der MMI-Hohlleiter einen schließlichen Teil mit einer Länge L3 enthalten. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Länge L3 gleich Null sein. Die Struktur ist zwischen der Breite W1 und W2 des MMI-Hohlleiters kegelförmig. Die Kegelstruktur kann linear, parabolisch oder irgendeine andere Form sein. Im dargestellten Fall besteht die Aufgabe der Kegelstruktur im Reduzieren des Unterschieds zwischen den Ausbreitungsmoden und damit im Reduzieren des Unterschieds bezüglich der sogenannten effektiven Durchdringungstiefe der reflektierten Moden im Gitter.
  • Zugangshohlleiter 1, 2, 3 und 4 sind auf den kurzen Seiten des MMI-Hohlleiters angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 sind zwei solche Zugangshohlleiter auf jeder kurzen Seite angeordnet. Die Mittenlinien 10, 20, 30 und 40 der jeweiligen Zugangshohlleiter 1, 2, 3 und 4 sind in der Figur gezeigt worden, wie bei der Darstellung des ersteren Ausführungsbeispiels. Der Abstand von einem Ende der kurzen Seite zu der Mittenlinie 10 des Zugangshohlleiters 1 ist als a bezeichnet. Der Abstand von demselben einen Ende der kurzen Seite zu der Mittenlinie 20 des Zugangshohlleiters 2 ist als b bezeichnet. Gleichermaßen sind die Abstände der übrigen Zugangshohlleiter von der anderen kurzen Seite als c und d bezeichnet. Die Abstände a und c können gleich sein und die Abstände b und d können auch gleich sein. Wie es unter Bezugnahme auf das erstere Ausführungsbeispiel angegeben ist, kann das Bragg-Gitter entweder in dem Zentrum bzw. der Mitte des MMI-Hohlleiters angeordnet sein oder kann etwas aus der Mitte versetzt sein. Das Bragg-Gitter ist aus der Mitte des Hohlleiters aus genau demselben Grund wie demjenigen versetzt, der in Bezug auf das erstere Ausführungsbeispiel angegeben ist, anders ausgedrückt, um irgendeine modenabhängige Phasenverschiebung zu kompensieren.
  • 3 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar. Der einzige Unterschied zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem Ausführungsbeispiel der 2 besteht darin, dass die optische sogenannte Pfadlänge in Bezug auf eine Anzahl von Zugangshohlleitern gewesen ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ist die optische Pfadlänge für die Zugangshohlleiter 2 und 3 erweitert worden, indem die Hohlleiter auf einem nach außen vorstehenden Teil des MMI-Hohlleiters angeordnet sind. Die Breite von diesen nach außen vorstehenden Teilen ist in 3 jeweils als e und f bezeichnet worden. Die Abstände e und f können in Abhängigkeit von dem erwünschten Ergebnis gleich oder unterschiedlich sein. Es ist natürlich möglich, irgendeinen der Zugangshohlleiter, einen oder mehrere der Hohlleiter, auf irgendeiner Form von Einrichtung auf dem MMI-Hohlleiter, die die optische Pfadlänge ändern wird, anzuordnen. Der Zweck eines Änderns der Pfadlänge von gegebenen Zugangshohlleitern besteht im Kompensieren modenabhängiger Phasenverschiebungen.
  • Wenn wir annehmen, dass die Länge L des MMI-Hohlleiters einem sogenannten Kreuzungsmode bzw. Quermode entspricht, ist es möglich, einen sogenannten Strichmode durch Erhöhen der Länge des MMI-Hohlleiters auf 2L zu erhalten. Wie es sich aus dem Ausdruck ableiten lässt, ist mit Kreuzungsmode ein Mode gemeint, bei welchem wenigstens ein Wellenlängenkanal, der von einer Seite des MMI-Hohlleiters ankommt, durch den MMI-Hohlleiter übertragen wird, um auf einen Zugangshohlleiter auf der anderen Seite des MMI-Hohlleiters fokussiert zu werden, der lateral in Bezug auf den Zugangshohlleiter versetzt ist, von welchem das Signal austrat. Ein Beispiel für einen Kreuzungsmode ist dann, wenn ein Wellenlängenkanal von dem Zugangshohlleiter 10 übertragen und auf den Zugangshohlleiter 40 fokussiert wird. Mit Strichmode ist gemeint, dass ein Wellenlängenkanal von einem Zugangshohlleiter auf einer Seite des MMI-Hohlleiters übertragen und auf einen entsprechenden Zugangshohlleiter fokussiert wird, der auf der anderen Seite des MMI-Hohlleiters angeordnet ist. Ein Beispiel eines Strichmodes ist dann, wenn ein Wellenlängenkanal von dem Zugangshohlleiter 10 übertragen und auf den Zugangshohlleiter 30 fokussiert wird.
  • 4 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei MMI-Hohlleiter einzeln nacheinander angeordnet. Die MMI-Hohlleiter sind entweder durch einen Hohlleiter oder durch eine optische Faser miteinander verbunden worden. Die Struktur von jeweiligen MMI-Hohlleitern ist im Wesentlichen gleich der in 2 gezeigten Struktur, außer an den Enden, an welchen sie miteinander verbunden sind. Es wird aus der 4 gesehen werden, dass diese Enden nur einen Zugangshohlleiter enthalten. Weiterhin liegt ein Teil p, q jeweiliger kurzer Seiten nicht orthogonal zu der Mittenlinie des Zugangshohlleiters. Der Grund dafür besteht darin, zu ermöglichen, dass unerwünschtes Licht im MMI-Hohlleiter an diesem Teil der Struktur gebrochen wird und davon verschwindet. Eine Kaskade von zwei sequentiell angeordneten MMI-Hohlleitern hat den Effekt zum Reduzieren eines Übersprechens. Es ist auch möglich, bei diesem Ausführungsbeispiel ein Phasensteuerelement von der Art zu enthalten, die in Zusammenfassung der Erfindung angegeben ist. Irgendeine erforderliche Anzahl von Zugangshohlleitern kann auf den zwei MMI-Hohlleitern angeordnet sein, obwohl die Zugangshohlleiter vorzugsweise zwei bezüglich der Anzahl auf einer Seite und zwei bezüglich der Anzahl auf der anderen, entgegengesetzten Seite sein werden. Wie es aus der Figur klar wird, kann das Bragg-Gitter aus der Mitte des MMI-Hohlleiters versetzt sein oder kann in der Mitte des Hohlleiters angeordnet sein.
  • 5 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinderischen optischen wellenlängenselektiven Vorrichtung dar, bei welchem zwei MMI-Hohlleiter direkt kombiniert worden sind.
  • Wie es aus der 5 gesehen werden wird, ist der MMI-Hohlleiter dieses Ausführungsbeispiels lediglich auf der Seite kegelförmig, an welcher die Zugangshohlleiter angeordnet sind. Die jeweiligen langen Seiten der MMI-Hohlleiter sind zwischen den zwei Bragg-Gittern wechselseitig parallel. Die Mittenlinie von einem MMI-Hohlleiter ist in Bezug auf die Mittenlinie des anderen MMI-Hohlleiters in lateraler Richtung parallel versetzt. Um unerwünschte Lichtreflexionen in den MMI-Hohlleitern zu eliminieren, sind die Teile p und q an jeweiligen MMI-Hohlleitern gewinkelt, wobei die Teile bei dem vorgenannten lateralen parallelen Versatz der Mittenlinie sozusagen übriggelassen sind. Dieses Ausführungsbeispiel kann auch ein Phasensteuerelement von der Art enthalten, die unter Zusammenfassung der Erfindung am Anfang angegeben ist. Irgendeine erwünschte Anzahl von Zugangshohlleitern kann bei den freien Enden jeweiliger MMI-Hohlleiter angeordnet sein, wobei eine praktische Grenze in Bezug auf diese Anzahl durch die Dimensionen der MMI-Hohlleiter bestimmt wird.
  • Als Alternative für ein Anordnen der Zugangshohlleiter an den vorgenannten nach außen vorstehenden Teilen kann der Brechungsindex des MMI-Hohlleiters in Verbindung mit geeigneten Zugangshohlleitern geändert werden, während derselbe Effekt erreicht wird, das heißt durch Ändern der Pfadlänge innerhalb des MMI-Hohlleiters mit dem Zweck eines Kompensierens von modenabhängigen Phasenverschiebungen. Diese Alternative ist in 6 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Brechungsindex des MMI-Hohlleiters in einem rechteckförmigen Bereich 60 direkt benachbart zu einem Paar von Zugangshohlleitern erhöht worden, wobei die longitudinale Mittenlinie des Rechtecks mit den Mittenlinien der jeweiligen Zugangshohlleiter übereinstimmt. Diese Änderung bezüglich eines Brechungsindex kann durch Transformieren von existierendem Material in dem MMI-Hohlleiter durch beispielsweise ein UV-Schreiben erreicht werden. Die Form und die Dimensionen der Brechungsindexänderung sind beim Erreichen dieses Effekts entscheidend.
  • Die erfinderische Vorrichtung kann auf geeignete Weise aus solchen Materialien wie Quarz (SiO2), polymeren Materialien, einem Halbleitersystem oder Lithiumniobat (LiNbO3) hergestellt werden, obwohl vorzugsweise Quarz verwendet wird.
  • Es wird verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen und dargestellten beispielhaft gezeigten Ausführungsbeispiele davon beschränkt ist und dass Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche durchgeführt werden können.

Claims (14)

  1. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung, die wenigstens einen MMI-Hohlleiter und wenigstens zwei sogenannte Zugangshohlleiter (1, 2), die auf einer ersten Seite des MMI-Hohlleiters angeordnet sind, und wenigstens einen Zugangshohlleiter (3, 4), der auf einer zweiten Seite des MMI-Hohlleiters angeordnet ist, enthält, wobei die erste und die zweite Seite kurze Seiten des MMI-Hohlleiters sind, wobei die kurzen Seiten kürzer als wenigstens eine weitere Seite des MMI-Hohlleiters sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangshohlleiter (1, 2, 3, 4) eine sogenannte Kegelstruktur haben, so dass die Zugangshohlleiter (1, 2, 3, 4) bei ihren Anschlüssen zum MMI-Hohlleiter breiter als an ihren freien Enden sind; und dass wenigstens eine Bragg-Gitterstruktur (50) im MMI-Hohlleiter angeordnet ist.
  2. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bragg-Gitterstruktur (50) in der Mitte des MMI-Hohlleiters angeordnet ist.
  3. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bragg-Gitterstruktur (50) in Bezug auf die Mittenlinie des MMI-Hohlleiters versetzt ist, welche Mittenlinie senkrecht zu der Richtung einer Ausbreitung von Licht im MMI-Hohlleiter ist.
  4. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein thermisch, optisch oder elektrisch aktives Phasensteuerelement enthält.
  5. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der MMI-Hohlleiter eine Kegelstruktur auf jeder Seite der Bragg-Gitterstruktur (50) hat, so dass der MMI-Hohlleiter bei seinem Anschluss zu der Bragg-Gitterstruktur breiter als an seinem anderen Ende ist.
  6. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelstruktur an dem MMI-Hohlleiter linear ist.
  7. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelstruktur an dem MMI-Hohlleiter parabolisch ist.
  8. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugangshohlleiter (1) auf der einen Seite des MMI-Hohlleiters so angeordnet ist, dass die optische Pfadlänge dieses Zugangshohlleiters unterschiedlich von den optischen Pfadlängen der übrigen Zugangshohlleiter (2, 3, 4) sein wird.
  9. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens drei Zugangshohlleiter (1, 2, 3, 4) hat und dass wenigstens ein Zugangshohlleiter (1, 3) auf der ersten und der zweiten Seite des MMI-Hohlleiters so angeordnet ist, dass die optischen Pfadlängen des wenigstens einen Zugangshohleiters, der auf der ersten und der zweiten Seite des MMI-Hohlleiters angeordnet ist, unterschiedlich von den optischen Pfadlängen der übrigen Zugangshohlleiter (2, 4) ist.
  10. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zugangshohlleiter an einem ersten MMI-Hohlleiter mit einem Zugangshohlleiter an einem zweiten MMI-Hohlleiter gekoppelt ist.
  11. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (60) des MMI-Hohlleiters benachbart zu wenigstens einem Zugangshohlleiter im MMI-Hohlleiter einen Brechungsindex hat, der unterschiedlich von dem Brechungsindex von übrigen Teilen des MMI-Hohlleiters ist.
  12. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens zwei MMI-Hohlleiter und wenigstens zwei Bragg-Gitterstrukturen (50) enthält, wobei wenigstens ein sogenannter Zugangshohlleiter (1, 2) auf einer ersten Seite eines ersten MMI-Hohlleiters angeordnet ist und wenigstens ein Zugangshohlleiter (3, 4) auf einer zweiten Seite eines zweiten MMI-Hohlleiters angeordnet ist und wobei die erste und die zweite Seite kurze Seiten des MMI-Hohlleiters sind, wobei die kurzen Seiten kürzer als wenigstens eine weitere Seite des MMI-Hohlleiters sind; dass eine zweite kurze Seite des ersten MMI-Hohlleiters und eine erste Seite des zweiten MMI-Hohlleiters wechselseitig gekoppelt sind; dass die Zugangshohlleiter eine sogenannte Kegelstruktur haben, so dass die Zugangshohlleiter (1, 2, 3, 4) bei ihren Anschlüssen zu dem MMMI-Hohlleiter breiter als an ihren freien Enden sind; und dass die Bragg-Gitterstrukturen in den MMI-Hohlleitern angeordnet sind.
  13. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seite des ersten MMI-Hohlleiters und die erste Seite des zweiten MMI-Hohlleiters in Bezug zueinander lateral versetzt sind.
  14. Optische Abzweigmultiplexereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die MMI-Hohlleiter eine Kegelstruktur auf jeder Seite der Bragg-Gitterstrukturen (50) haben, so dass die MMI-Hohlleiter bei ihren Anschlüssen zu der Bragg-Gitterstruktur breiter als an ihrem anderen Ende sind.
DE69838977T 1997-03-07 1998-03-05 Wellenlängenselektive optische vorrichtung mit mindestens einer bragg-gitterstruktur Expired - Lifetime DE69838977T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700829A SE520432C2 (sv) 1997-03-07 1997-03-07 Optisk anordning för våglängdsmultiplexering/demultiplexering innefattande MMI-vågledare och Braggreflektorstruktur.
SE9700829 1997-03-07
PCT/SE1998/000393 WO1998039679A1 (en) 1997-03-07 1998-03-05 Optical wavelength selective device including at least one bragg-grating structure_____

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69838977D1 DE69838977D1 (de) 2008-02-21
DE69838977T2 true DE69838977T2 (de) 2009-01-15

Family

ID=20406070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69838977T Expired - Lifetime DE69838977T2 (de) 1997-03-07 1998-03-05 Wellenlängenselektive optische vorrichtung mit mindestens einer bragg-gitterstruktur

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JP3686088B2 (de)
KR (1) KR100520027B1 (de)
CA (1) CA2282421C (de)
DE (1) DE69838977T2 (de)
HK (1) HK1027164A1 (de)
SE (1) SE520432C2 (de)
TW (1) TW384405B (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE521419C2 (sv) * 2001-11-09 2003-10-28 Ericsson Telefon Ab L M MMI-baserad anordning
JP2006284791A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Oki Electric Ind Co Ltd マルチモード干渉光カプラ
JP2008275653A (ja) * 2005-08-19 2008-11-13 Hitachi Chem Co Ltd 光反射器及び光システム
JP2013137360A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Mitsubishi Electric Corp 光合分波素子およびマッハツェンダ型光変調器
CN107765441A (zh) * 2017-10-30 2018-03-06 中山大学 一种基于多模干涉的氮化硅光偏振分束器及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3139571B2 (ja) * 1992-05-13 2001-03-05 日本電信電話株式会社 光合分波器
JPH06300909A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Canon Inc ホログラフィック干渉露光法を用いた回折格子作成方法及びこれを用いた光半導体装置
DE69400905T2 (de) * 1993-08-04 1997-05-22 Philips Electronics Nv Mehrmoden-abbildungsbauelement und ringlaser mit einem mehrmoden-abbildungsbauelement

Also Published As

Publication number Publication date
DE69838977D1 (de) 2008-02-21
JP3686088B2 (ja) 2005-08-24
KR100520027B1 (ko) 2005-10-10
CA2282421C (en) 2007-05-22
SE520432C2 (sv) 2003-07-08
HK1027164A1 (en) 2001-01-05
KR20000075849A (ko) 2000-12-26
SE9700829D0 (sv) 1997-03-07
JP2001514766A (ja) 2001-09-11
CA2282421A1 (en) 1998-09-11
SE9700829L (sv) 1998-09-08
TW384405B (en) 2000-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69737348T2 (de) Optisches Querverbindungssystem
DE1939447C3 (de) Reaktiver Abschluß für einen dielektrischen optischen Wellenleiter
DE69533248T2 (de) Abstimmbares optisches Filter
DE3020461A1 (de) Optische vermittlungseinrichtung mit grosser zahl von wegen
DE69316063T2 (de) Wellenlängenmultiplexer, insbesondere für optisches integriertes System
DE60129407T2 (de) Auf einem einzigen Stufengitter basierender bidirektionaler Wellenlängenmultiplexer/-demultiplexer
DE3012184A1 (de) Lichtwellenleiterverzweigung
DE3414724C2 (de)
DE60308675T2 (de) Wellenlängenselektiver schalter
DE3406207A1 (de) Integriert-optische wellenlaengenmultiplex- und -demultiplexeinrichtung fuer monomode-uebertragungssysteme und ihre verwendung
DE3008106C2 (de)
DE2905916A1 (de) Faseroptische uebertragungsvorrichtung
DE69838977T2 (de) Wellenlängenselektive optische vorrichtung mit mindestens einer bragg-gitterstruktur
DE60038034T2 (de) Verfahren und vorrichtung für optisches multiplexen/demultiplexen
DE60121593T2 (de) Durch bragg-gitter unterstützter mmimi-koppler für das abstimmbare add/drop-multiplexen
DE19602677C1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Frequenzstabilisierung eines WDM-Multiplexers/-Demultiplexers
EP0819264B1 (de) Digitaler optischer schalter
DE60319318T2 (de) Optischer Multi-Demultiplexer
DE60129936T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur wellenlängenselektiven schaltung
EP1076252A1 (de) Getrimmtes integriertes optisches Vielstrahlinterferometer
EP0786677B1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Phased Array
DE2937580C2 (de) Kopplungsanordnung für Lichtwellenleiter
EP0173930A2 (de) Optischer Multiplexer/Demultiplexer
DE10256263B4 (de) Integriertes optisches Bauteil mit der Funktion eines Polarisations-Demultiplexers
DE10054370A1 (de) Optisches Verteilerelement

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition